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《中国石油大学(华东)》 2016年
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复杂地层声波测井散射效应基础应用研究

黑创  
【摘要】:地下岩石普遍存在着非均匀性,当井孔周围岩石的非均匀体的尺度(如压裂产生的裂缝系统)与声波波长相当时,会产生很强的散射波,因此可以通过声波测井的散射效应评价地层的非均匀性。本文从数值模拟和数据处理两方面研究了非均匀地层的声波测井(特别是偶极声波测井)散射效应,根据散射波的衰减特性提出了一种利用散射效应评价地层非均匀性及各向异性的方法,并将该方法首次应用于致密储层的压裂效果评价。全文共分为以下三部分:第一部分研究了非均匀介质的弹性波散射理论。首先基于Bron近似,推导出散射波波场的一阶近似表达式。在此基础之上,利用时域积分方程算法计算了不同非均质模型的散射波场,并进行远探测声波散射波成像,分析了不同类型非均质模型成像特点。本部分的研究工作为远探测成像数据处理和解释提供了理论指导。第二部分利用三维时域有限差分考察了复杂非均匀介质模型的声波测井散射效应。首先基于弹性介质散射体在统计意义上的分布规律及随机过程理论,建立了表征井周岩石非均匀性的三维井孔随机介质模型。在此基础之上,数值模拟了各向同性非均匀地层中单极子和偶极子声波测井响应特征,着重考察了偶极子声波测井的弹性波散射效应。模拟结果表明:与均匀介质相比,单极子和偶极子声波测井井孔周围非均匀体均产生了明显的散射,一个显著的特征是偶极子波形在直达波之后出现了较强的尾波,且偶极尾波以S-S散射为主。进一步地,数值模拟了各向异性非均匀地层中的偶极子声波测井散射效应,并分析了不同方位尾波包络特征的差异。除此之外,也考察了井外小尺度非均匀体对井外高角度反射体偶极远探测声波成像的影响,根据非均匀体散射波的相位特点,可采用阵列波形叠加消除随机信号的干扰,获得高信噪比的反射波信号。第三部分研究并实现了偶极子声波测井散射效应的数据处理方法。首先分析了井筒传播方向的散射波和井外非均匀体散射波的频率波数(F-K)域特征,并利用F-K滤波对偶极声波测井数据进行预处理,消除井筒传播方向的散射波干扰。在此基础之上,利用短时傅里叶变换分析了偶极声波测井的散射波衰减特性,一个值得注意的现象是,尾波的频率随着时间逐渐降低,由此提出了一种利用散射效应评价地层非均匀性的方法,并将该方法首次应用于致密储层的压裂效果评价,应用结果表明压裂后偶极声波测井散射效应产生的尾波预示着井孔周围岩石的体积改造,可以用来评价致密储层压裂效果,该方法与微地震压裂监测技术相比,可以大大节约油气开采时间和经济成本,这为今后利用声波测井资料评价非常规储层(如页岩储层)的压裂效果提供了一条新的思路。除此之外,利用尾波能量通量模型提取了非均匀地层的散射衰减,散射衰减可以定量评价地层的非均匀性,多分量偶极声波测井数据不同方位的散射衰减的差异可识别非均匀各向异性。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P631.81

【参考文献】
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1 黑创;唐晓明;李振;苏远大;;井孔声场中的弹性波散射效应及其应用[J];中国科学:地球科学;2016年01期
2 丁文龙;尹帅;王兴华;张宁洁;张敏;曹翔宇;;致密砂岩气储层裂缝评价方法与表征[J];地学前缘;2015年04期
3 印兴耀;宗兆云;吴国忱;;岩石物理驱动下地震流体识别研究[J];中国科学:地球科学;2015年01期
4 印兴耀;宗兆云;吴国忱;;非均匀介质孔隙流体参数地震散射波反演[J];中国科学:地球科学;2013年12期
5 唐晓明;曹景记;魏周拓;;裸眼井和套管井中偶极声场的辐射和接收[J];中国石油大学学报(自然科学版);2013年05期
6 郭天魁;张士诚;葛洪魁;;评价页岩压裂形成缝网能力的新方法[J];岩土力学;2013年04期
7 李灿苹;刘学伟;勾丽敏;王祥春;尹军杰;谢城亮;;冷泉活动区天然气水合物上覆水体中气泡羽状流的数值模拟[J];中国科学:地球科学;2013年03期
8 高艳玲;沈继斌;陈华勇;蔺敬旗;王志强;;偶极声波测井技术在检测压裂缝高度中的应用[J];长江大学学报(自然科学版);2012年08期
9 唐晓明;魏周拓;;利用井中偶极声源远场辐射特性的远探测测井[J];地球物理学报;2012年08期
10 景月岭;林皋;李建波;;多次各向异性散射模式对S波能量密度包络曲线的影响[J];地球物理学报;2012年06期
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1 顾元;三维非平稳随机介质建模与参数估计[D];中国地质大学;2013年
2 范小平;用散射体波随机反演研究长白山火山区介质非均匀性[D];中国地震局地球物理研究所;2009年
3 尹军杰;地震散射波场特征的数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2005年
【共引文献】
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1 汪冲浪;祁生文;;3D打印技术在岩石试验中的应用现状与展望[J];地球物理学进展;2018年02期
2 刘涛;殷小军;刘红龙;;青平川油田长2储层裂缝识别方法及裂缝特征[J];石油化工应用;2018年03期
3 潘新朋;张广智;印兴耀;;岩石物理驱动的正交各向异性方位叠前地震反演方法[J];中国科学:地球科学;2018年03期
4 周永娇;高刚;桂志先;蔡伟祥;周游;姚铭;;岩心驱动下的流体敏感性参数分析——以岐口凹陷中部联盟油田板桥组为例[J];科学技术与工程;2018年08期
5 朱筱敏;潘荣;朱世发;魏巍;叶蕾;;致密储层研究进展和热点问题分析[J];地学前缘;2018年02期
6 马妮;印兴耀;宗兆云;孙成禹;;曲率属性在地应力地震预测中的应用[J];物探化探计算技术;2018年02期
7 刘卫彬;张世奇;李世臻;周新桂;王丹丹;张文浩;林燕华;;东濮凹陷沙三段储层微裂缝发育特征及意义[J];地质通报;2018年Z1期
8 熊周海;操应长;王冠民;杨振;石晓明;张健;张婕;张宝;李佳伟;;湖相细粒沉积岩成分对可压裂性的控制作用[J];中国矿业大学学报;2018年03期
9 马修刚;周军;余春昊;韩炜;;利用偶极横波反射成像技术评价缝洞储层有效性[J];测井技术;2018年01期
10 印兴耀;王慧欣;曹丹平;周琦杰;郭淑文;;利用三参数AVO近似方程的深层叠前地震反演[J];石油地球物理勘探;2018年01期
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1 王志辉;金属矿地震绕射波分离与成像[D];中国地质科学院;2017年
2 马晓龙;下地幔底部小尺度不均一速度结构研究[D];中国科学院广州地球化学研究所;2017年
3 黑创;复杂地层声波测井散射效应基础应用研究[D];中国石油大学(华东);2016年
4 马灵伟;塔中顺南地区缝洞型储层地震响应特征及识别模式研究[D];中国地质大学;2014年
5 王俊秋;可控震源金属矿地震勘探关键技术与试验[D];吉林大学;2013年
6 顾元;三维非平稳随机介质建模与参数估计[D];中国地质大学;2013年
7 景月岭;基于辐射传输理论的高频S波各向异性散射过程研究[D];大连理工大学;2013年
8 张慧;非均质储层双变网格正演模拟和弹性逆时偏移方法研究[D];中国石油大学;2011年
9 巩向博;金属矿地震高精度成像与数据处理方法研究[D];吉林大学;2011年
10 柴铭涛;金属矿地震数据采集与处理技术研究[D];中国地质大学(北京);2010年
【二级参考文献】
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1 丁文龙;梅永贵;尹帅;刘忠;赵冬;刘建军;;沁水盆地煤系地层孔-裂隙特征测井反演[J];煤炭科学技术;2015年02期
2 尹帅;单钰铭;周文;王哲;丁文龙;;Hoek-Brown准则在致密砂岩弹性参数测井解释中的应用[J];石油钻探技术;2015年01期
3 韩文学;高长海;韩霞;;核磁共振及微、纳米CT技术在致密储层研究中的应用——以鄂尔多斯盆地长7段为例[J];断块油气田;2015年01期
4 印兴耀;宗兆云;吴国忱;;岩石物理驱动下地震流体识别研究[J];中国科学:地球科学;2015年01期
5 郝芳;刘建章;邹华耀;李平平;;莺歌海—琼东南盆地超压层系油气聚散机理浅析[J];地学前缘;2015年01期
6 尹帅;单钰铭;周文;丁文龙;王杰琼;李瑞彪;刘云峰;;破裂准则方程在深层岩石力学强度响应中的应用[J];地球物理学进展;2014年06期
7 鞠玮;侯贵廷;冯胜斌;赵文韬;张居增;尤源;詹彦;于璇;;鄂尔多斯盆地庆城—合水地区延长组长6_3储层构造裂缝定量预测[J];地学前缘;2014年06期
8 尹帅;单钰铭;王哲;李瑞娜;周文;丁文龙;;Hoek-Brown准则在岩石抗压强度测井解释中的应用[J];桂林理工大学学报;2014年04期
9 孙炜;李玉凤;付建伟;李天义;;测井及地震裂缝识别研究进展[J];地球物理学进展;2014年03期
10 赵顺超;罗志锋;袁学芳;赵立强;叶静;;裂缝性致密砂岩储集层酸压增产机理[J];新疆石油地质;2014年02期
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1 廉玉广;庐枞盆地金属矿地震波场精细模拟及属性应用研究[D];吉林大学;2011年
2 唐启军;裂隙单斜介质地震波场正演模拟及AVO特征研究[D];吉林大学;2010年
3 范小平;用散射体波随机反演研究长白山火山区介质非均匀性[D];中国地震局地球物理研究所;2009年
4 李灿苹;散射波特征与非均匀地质体对应关系研究[D];中国地质大学(北京);2006年
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1 王建华;;声波测井技术综述[J];工程地球物理学报;2006年05期
2 乔文孝;鞠晓东;车小花;卢俊强;;从换能器技术的变化看声波测井技术的发展[J];物理;2011年02期
3 法林;田勇;吕菱;;声波测井中几个重要问题的探讨[J];石油仪器;2011年01期
4 乔文孝;鞠晓东;车小花;卢俊强;;声波测井技术研究进展[J];测井技术;2011年01期
5 唐军;章成广;;《声波测井》课程改革与实践方法研究[J];湖北经济学院学报(人文社会科学版);2011年04期
6 刘新锋;;声波测井在测井中的应用研究[J];中国石油和化工标准与质量;2013年07期
7 辛守涛;李超;;浅谈声波测井技术在油田开发中的应用[J];中国新技术新产品;2013年09期
8 ;全国声波测井技术学术讨论会在南京召开[J];声学技术;1984年03期
9 张金钟;“环行声波测井理论初探”一文的讨论[J];测井技术;1986年02期
10 杨焕成;;提高声波测井设备的优良度[J];测井技术;1987年04期
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1 吴文河;鞠晓东;乔文孝;卢俊强;;三维声波测井传感器试验系统研究[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
2 曹雪砷;车小花;乔文孝;吴金平;吴文河;赵玉宏;;声波测井相控圆弧接收阵的指向性测量[A];融合与创新:新世纪物理声学的发展——二零一二年度全国物理声学会议论文集[C];2012年
3 李长文;强毓明;李国利;;对电缆声波测井技术发展的几点认识[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
4 丛健生;李希强;孙德兴;王秀明;;偶极子声波测井换能器高低温性能实验测量[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
5 董庆德;王克协;;关于声波测井中共振模式的讨论[A];1990年中国地球物理学会第六届学术年会论文集[C];1990年
6 楚泽涵;乔文孝;;声波测井进展[A];第三届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1992年
7 薛梅;楚泽涵;;声波测井仪器发展评述[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
8 秦绪英;陈有明;;声波测井数据与地震数据匹配中几个问题的探讨[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
9 崔志文;王克协;刘金霞;储昭坦;;多极源随钻声波测井的理论与数值研究[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
10 罗少成;汪中浩;向子涛;黎泽刚;;水平井声波测井曲线环境校正方法研究[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
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1 记者 罗永华 通讯员 许敬文;经受超高温“烤”验 测出高品质资料[N];中国石油报;2014年
2 通讯员 汤玮 李亚敏 孙金花;集团公司举办随钻声波测井关键技术交流会[N];中国石油报;2010年
3 柳悦;国内首次实现远探测声波测井[N];天津日报;2006年
4 本报记者 陈婷;朱正亚——我是改革开放的最大受益者[N];四川日报;2008年
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1 黑创;复杂地层声波测井散射效应基础应用研究[D];中国石油大学(华东);2016年
2 王飞;交叉偶极声波测井资料处理及在致密气层评价中的应用研究[D];吉林大学;2013年
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4 郑晓波;单极和偶极随钻声波测井理论模拟与分波传播特性研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
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1 孙锋;反射声波测井资料处理方法研究[D];中国石油大学;2011年
2 张敏;基于声波测井信息的地应力分析与裂缝预测研究[D];中国石油大学;2008年
3 程琳;基于基追踪的测井信号分离[D];西南交通大学;2011年
4 咸光全;超声波测井换能器无刷直流电机驱动系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 曹相军;大容量声波测井数据压缩算法研究[D];西安科技大学;2014年
6 张波;无线智能声波测井系统的研制[D];湘潭大学;2017年
7 王鹏;随钻声波测井仪器设计[D];东北石油大学;2017年
8 曲建芳;介质声阻抗对声波测井曲线幅度的影响研究[D];东北石油大学;2011年
9 李鹏举;声波测井资料高分辨率处理方法[D];大庆石油学院;2003年
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