论文
油田用正交偶极声波测井换能器仿真和测试
| 第一作者： | 王东 |
|---|---|
| 英文第一作者： | Wang Dong |
| 联系作者： | 王东 |
| 英文联系作者： | Wang Dong |
| 发表年度： | 2008 |
| 卷： | 27 |
| 摘要： | 正交偶极阵列声波测井仪器是一种多功能的声波测井仪器，它把偶极技术与单极技术结合在一起，可以完全取代常规声波测井仪和长源距声波测井仪，利用这种仪器，可以比较全面地获得井眼和地层的声学信息，如纵、横波和斯通利波信息等，并通过这些资料研究地层岩性，如判断气层、识别裂缝、估算地层渗透率、计算工程力学参数和地层各向异性等。正交偶极阵列声波测井仪器的研制与应用较为成熟，国外几家专业公司相继推出了基于偶极技术的仪器，例如，斯仑贝谢的三维声波测井仪(SonicScanner)，贝克休斯的多极子阵列声波测井仪(XMAC—II)，哈里伯顿的偶极子测井仪(WaveSonic)。其中，XMAC—II仪器的声系采用了类似叠片结构的声波换能器。国内大多数的研究主要是仿制和改进国外的仪器。与此对应，国内外相关的偶极方法和理论研究则比较活跃，对于各向异性的地层对声波传播的影响的问题，许多文献讨论在地层对称轴和井轴重合 的条件下等多种条件下单极子和偶极子激发的声场(white等，1981；Sinha等；曹正良等；乔文孝等，2006)lHJ。这些基于基础理论的探索性研究 为多极声波测井换能器的研制和应用提供了有益的借鉴。目前，随着油田勘探和开发评价的进一步需要，该种测井仪器也在不断完善，例如，采用较新的声系结构并高温压电陶瓷材料等。要达到这一目的，需针对性地解决两个技术问题：(1)解决换能器仿制的系统技术依据问题。目前，国内可以快捷地仿制该种换能器，但绝大多数换能器缺乏系统的技术依据，难以保证这种换能器能真正用于现场，也很难保证采用这种换能器的测井仪器测量数据的精确性。(2)解决换能器测试的评价问题。目前，关于该仪器换能器的详细性能和材料等很难完全搞清楚，国内尚无该方面系统和标准可以参照。因此，需要全面系统地研究和分析换能器的基本结构和工艺，并通过仿真和数值模拟计算分析手段指导和优化设计研制换能器，才能保证研制换能器具有理论依据和技术依据；同时，需要对现有声系进行系统和科学地测试，通过对测试结果的分析得到精确的性能参数指标，利用这些指标(标准)来指导该类型换能器的研制和生产，最大程度保证研制产品的可靠性和适用性。本文的研究，就是采用基础研究、探头仿真和设计、系统测试结合的方式，开展了具有叠片结构的正交偶极声波测井换能器的研究。 |
| 刊物名称： | 声学技术 |