刘鹤
- 作品数：5 被引量：18H指数：3
- 供职机构：中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国石油大学(北京)科研基金更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程建筑科学机械工程更多>>
- 增材制造技术中的弹性各向异性影响因素被引量：4
- 2017年
- 对弹性材料的各向异性为增材制造技术带来的挑战进行了报道。采用融合了PML全吸收边界的、适用于TTI介质的时域交错网格有限差分法,在弱各项异性的磷灰石(Thomsen参数ε=0.096 4,δ=0.585 0)和强各向异性的锌金属(Thomsen参数ε=0.830 6,δ=2.709 7)中分别开展弹性波传播实验。将对称轴完全/不完全一致的材料薄片拼接为同一大小的正四边形,作为对照组/实验组。在同一位置激发特定参数的点力源,观察波场空间分布与特定位置波形的差异。对照组中的qP波和qSV波均未受到介质分界面的影响,而在实验组中,分界面处发生了不同程度的反射和透射。在实验组,锌金属中传播的波场受分界面的影响相比磷灰石更为明显,且幅度较强的反射波和透射波在介质间不断往返、再生和相互叠加。对实验组和对照组接收波形的qSV波幅度比进行计算,磷灰石为0.465 0,小于锌金属的0.618 8;对介质旋转后和旋转前在同一分量上的qSV波传播速度比进行计算,磷灰石为0.812 3,小于锌金属的0.895 4,暗示着幅度的衰减程度与相邻介质的传播速度差异呈现正相关。各向异性介质的Thomsen参数大小,以及介质在各个方位的传播速度差异程度,是影响弹性波传播特性的两大核心因素,需在增材制造工艺设计中加以重视。
- 张阔刘鹤
- 关键词：弹性波TTI介质THOMSEN参数
- 水平井及斜度井声波测井响应正演模拟研究（英文）被引量：5
- 2017年
- 常规声波测井解释方法建立在各向同性地层中的垂直井基础之上,对各向异性地层中的水平井和斜度井并不适用。在水平井和斜度井的钻井过程中,岩屑会溅到井壁并最终在井壁底部形成一层薄岩屑层。同时,高速层和各向异性也可能会影响声波时差的测量。本文采用结合了Hybrid-PML的交错网格时域有限差分方法(SGS-FDTD),研究阵列声波仪器在各向异性介质中的水平井和斜度井条件下,不同因素对测得时差所带来的影响。模拟结果揭示了声波时差在高速层,薄岩屑层,井斜角,层厚,各向异性等不同影响因素下的相应规律。我们发现当波长远小于井壁与高速层的距离时,能够准确测得目的层时差;然而在两者处于同一量级时的近场条件下,几何声学理论不再适用;当井眼底部存在岩屑层时,费马原理依旧适用,对真实时差测量没有影响;在各向异性地层环境下,井斜角的增大使得测得时差由垂直向时差逐渐趋近于水平向时差;对于特定源距的声系,仪器在目的层中所移动的距离超过一定距离时,方可获得薄层时差值。基于不同井斜角和不同各向异性大小均匀TI地层模型的模拟结果,绘制了时差估计图版,可以对任意井斜角和各向异性比的模型进行时差的定量估计。通过对不同声系和不同弹性参数的模拟实验,证明了这种时差估计方法对TI地层中的水平井和斜度井准确有效。
- 刘鹤王兵陶果张阔岳文正
- 关键词：水平井高速层
- 套管井井壁附近地层横波速度径向分布反演被引量：2
- 2016年
- 套管外地层受异常地应力、油气开采的影响,在径向上表现出非均质性;采用声波测井可以对该非均质性进行探测,利用偶极子横波测井数据可以对横波速度的径向分布进行反演.本文建立了套管井外地层横波速度径向分层参考模型,采用修正的微扰法计算了该模型的偶极弯曲波频散曲线,建立了横波速度径向分布反演目标函数,采用高斯牛顿法和快速模拟退火法对目标函数进行了求解,得到了套管井外地层横波速度的径向分布.分析了偶极弯曲波频段、套管横波速度对反演结果的影响,对比了高斯牛顿法和快速模拟退火法对反演过程的影响.分析对比结果表明,采用偶极弯曲波激发强度较高的频段与采用全频段的反演结果相近;套管的横波速度准确度越高,反演结果越准确;高斯牛顿法和快速模拟退火法计算精度相同,都可以得到高精度的横波速度径向分布;快速模拟退火法的计算效率略低于高斯牛顿法,但其收敛性对初始值依赖更小,实际处理中应选择快速模拟退火法.
- 王兵马明明刘鹤刘志军
- 关键词：套管井横波速度
- 地应力各向异性致密砂岩地层声反射测井正演模拟被引量：3
- 2019年
- 为研究地应力各向异性对偶极子声反射测井中井外地质构造处形成的反射波的影响,以致密砂岩为例,采用时域有限差分方法,结合混合完全匹配层(Hybrid-PML)吸收边界,利用地应力各向异性模型建立不同方位角反射界面的声反射测井模型,正演模拟研究各向同性和地应力各向异性致密砂岩地层中的正交偶极子声反射测井,通过对比反射波分析地应力各向异性对偶极子声反射测井的影响。结果表明:对于偶极反射波,地应力各向异性导致横波速度增大以及界面处反射系数减小,因此SV-SV反射波到时和幅度减小;在中短源距范围内,地应力各向异性也会导致SH-SH反射波到时和幅度的减小,但在长源距条件下,地应力各向异性地层存在的非均质性使得各向异性模型中SH-SH反射波的幅度与各向同性模型基本一致。可见,在地层剖面的偏移成像中,需要考虑地应力各向异性对偶极反射波的影响。
- 刘鹤岳文正王兵张阔张悦
- 关键词：致密砂岩数值模拟
- 基于混合PML的频域有限元声反射测井正演模拟（英文）被引量：6
- 2018年
- 频域有限元方法用于声反射声波测井正演模拟具有模拟精度高、计算速度快、模型可以任意设置、不受斜井影响等优点。采用混合PML全吸收边界条件,可以更好的压制极端模型下的数值不稳定现象,设置一个网格的吸收边界即可以对界面反射进行有效的衰减,极大的提高了有限元方法的计算速度和动态范围,适用于声反射测井正演模拟。通过与理论模拟结果的对比,验证了混合PML频域有限元方法的有效性。对电缆、随钻测井条件下井外为分界面的声反射测井问题进行了正演模拟。模拟结果表明:井外分界面倾角为0时,P-S和S-P反射波到时一致,到时差异随着倾角的增大而增大;当井外裂缝存在时,反射波后续存在较为明显的反射信号,可作为分辨井外分界面和大型裂缝带的证据;主波长和模型尺度的差异,致使较为复杂的随钻声反射测井数据相比电缆声反射测井分辨率更好、质量更高。
- 王兵张阔陶果刘鹤张晓亮
