在横向各向同性地层中声波测井的导波问题

摘要

研究了在横向各向同性地层中导波的扩散速度。根据实验室和现场测量得到的弹性波常数,计算了理论速度扩散曲线,并且与具有相同的纵向纵波和横波波速的各向同性地层的扩散曲线进行对比。横向各向同性地层的对称轴和井眼平行。在横向各向同性和各向同性地层之间的相速度的差别可以高达7—10％,它从属于波的类型、频率和各向异性的程度。由地层弹性常数(C_(11),C_(13),C_(33),C_(44)和C_(66))和井内流体体积模量(λ)引起的相速度的变化是随着频率改变而改变的。在硬地层,管波速度在低频时对C_(66)敏感,在高频时对C_(44)敏感,在所有频率下对λ都敏感。伪瑞利波在其截止频率附近受C_(44)影响,而在高频时受λ影响。由横波测井仪产生的挠曲波,在低频时类似地受C_(44)影响,而在高频时受λ影响。随着地层变软,弹性波常数受相速度的影响逐渐增大。跟硬地层一样,在中等软地层中,管波速度在低频区主要受C_(66)和λ的影响,而在高频区,C_(44)的影响要大得多。因为阵列处理方法能够在广阔的频率范围内确定导波的扩散速度,所以可以确定某些弹性常数。在硬地层中,折射纵波和横波波速唯一地决定C_(33)和C_(44),故可以用反演来确定C_(66)和λ。在中等软地层中,折射纵波波速决定C_(33),由横波测井仪产生的挠曲波决定C_(44),管波的扩散速度可以用来确定C_(66)和λ。