向套管井外地层中定向辐射声场的数值研究

摘要

针对过套管探测地层构造的工程需要,用实轴积分法研究了套管井不同胶结状况下,相控线阵声源在套管井外地层中激发的纵波声场.数值计算结果表明,在任意胶结状况下,通过改变井孔中相控线阵相邻阵元间激励信号的延迟时间可以控制井外地层中辐射声束的角宽和偏转方向,使声波沿着预先设定好的方向辐射；与单个点声源激发的声场相比,在声束主瓣角偏转方向,纵波幅度得到了明显增强,这可从根本上增加反射信号的能量、提高信噪比和探测能力；在Ⅰ、Ⅱ界面胶结差时,与胶结良好相比辐射到地层中的能量减少,且随着界面流体环厚度的增加,地层中的纵波幅度逐渐降低.掌握了相控线阵声源向井外地层中定向扫描辐射声场的技术,可大大提高对套管井外复杂地质构造的识别能力.