随钻VSP模拟试验

随钻VSP是制用钻井过程中旋转钻头与地层摩擦产生的振动作为井下震源,进行VSP资料采集的一项新技术。为了应用和推广这一新技术,我们做了随钻VSP模拟试验,即地表浅层炮井随钻地震速度测量。文中介绍了随钻VSP模拟试验的方法、仪器设备及其功能和试验的效果。     

随钻地震波场传播与数据处理方法的数值实验

随钻地震(SWD)是利用钻头旋转破岩振动产生的地震波来实现钻前预测的一项新技术.因钻头振动能量弱、井场噪音能量强以及随机连续振动造成的不同时刻、不同震相的波相互叠加,使随钻地震信噪比很低,波场非常复杂,数据处理难度大.而现场试验周期长,费用高,地下结构等未知因素多,不利于开展SWD研究.数值模拟具有在控制条件下开展研究的优势,是一种高效、廉价的数值实验方法.在Seismod地震波场模拟软件和Matlab信号分析软件的基础上,针对随钻地震低信噪比、震源信号连续随机的特点,以黏弹性介质地震波动方程、交错网格高阶有限差分数值解法和互相关信号分析为核心,建立了SWD数值实验平台,算例结果证明该模拟平台是可靠的.同时利用该模拟平台对SWD波场传播、直达波与反射波时距曲线特征、数据处理方法等进行了数值实验,深化了对SWD波场传播规律和SWD数据处理方法的认识.     

随钻地震技术综述

随钻地震(SWD)技术是一种利用钻井过程中钻头破岩时的振动作为震源．用地面检波器排列接收信号进行地震测量的井中地震技术。它与逆垂直地震剖面(VSP)技术有着相似的观测方式，司样可以提供井旁逆VSP剖面。该技术与钻井作业同时进行，不需要安装井下仪器，不中断钻井过程．实时地采集地震信息。通过现场数据处理，可以确定钻头在地面地震时间剖面上的实时位置．并可以实时地预测钻头前方的地层压力情况，协助钻井安全决策和优化套管设计。其独特的观测方式和应用潜力在开发地震巾有着再要的意义。文章对随钻地震技术的基本原理、实际应用和进展情况作了综述性的介绍。     

随钻VSP技术研究及初步应用效果

随钻VSP技术与常规VSP技术相比，具有其自身的特点和独特的优越性，它利用钻井过程中钻头振动产生的噪声作为震源进行逆VSP测量，不干扰钻井，不占用钻井时间，对井孔无任何风险，特别是可以通过现场地震成像处理，实时预测钻头前方地层的构造细节，达到减少钻探风险为主要目的。其技术关键是如何在井场强干扰噪声背景下准确地采集和恢复弱钻头反射信号，并使之变成等效的地层脉冲响应。本文介绍了随钻VSP技术的基本原理和使用的关键技术，通过对轮古47井牙轮钻钻头随钻VSP资料处理成果的分析和与过井地面地震剖面的对比，表明文中所使用的采集、处理技术，可以获得与三维地面地震相当的地震成像剖面，具备良好的推广应用前景。     

随钻VSP记录中井场噪声的衰减

 随钻VSP技术是钻井工程中降低勘探风险、提高钻探成功率的新手段。但是此法带来的相关噪声非常强，如何从这类强噪声背景中提取有效信号一直是此法应用的关键。为此，本文介绍一种随钻VSP记录的多域去噪方案，即对于给定的噪声模型，首先在先导信号及先导信号互相关前的共炮点道集上以最小平方误差准则减去相干噪声；然后根据随钻VSP记录上井场相干噪声的波场特征，在先导信号互相关后的共接收点道集中进一步去噪。实际数据的去噪效果明显，表明这一去噪方案是切实可行的。     

新型随钻录井电阻率探头数值模拟研究

基于有限元分析方法,对新型随钻录井电阻率探头进行数值模拟研究,结果表明：该仪器测量信号动态范围较大,探测深度浅,受井眼影响小,能够较准确测得泥浆电阻率,实时反映储集层信息。     

随钻VSP井下推靠系统结构研究与设计

随钻VSP井下推靠系统是随钻地震测量新技术,其结构设计难度大、要求高,在国内处于空白,国外也未有相关报道。鉴于此,对随钻VSP井下推靠系统结构进行研究设计。介绍了TRIZ理论及随钻VSP测量技术的基本内容,借助TRIZ理论中的分析工具,在分析工具各参数间技术矛盾和物理矛盾的基础上,通过矛盾矩阵转化方法将问题转化为TRIZ问题,并利用发明原理创新性地解决了随钻VSP井下推靠系统结构的设计难题。提出"周向分离"和"一离一合两固定"的结构设计方案,最终从理论上得到了可行的设计方案。该方案能够满足随钻VSP井下推靠系统结构的密封性和电连通性等要求。     

随钻地震波场空间传播特征研究及应用

随钻地震是上世纪90年代初发展起来的新技术,是以钻井过程中钻头的振动作为震源进行地震测量,可实时预测钻头前方地层构造的细节,减少钻探风险。本文从理论和实际资料的处理分析着手,系统研究了随钻地震中的直达波、反射波和其他几种主要干扰波波场的空间传播特性;根据各种波场在不同三维空间传播特性的差异,讨论了干扰波的分离和衰减方法;对实际随钻地震资料进行了去噪处理,取得了较理想的效果。本文的研究成果对随钻地震勘探具有一定的指导意义。     

时间域VSP资料的波场分离

在非零偏移距ＶＳＰ三分量资料中，由于炮点到检波点的入射角较大，垂直分量和水平分量检波器可同时接收到Ｐ波和Ｓ波。入射角的变化又使得分量检波器接收的Ｐ波和Ｓ波能量存在明显的变化。     

随钻伽马成像测井快速正演方法及数值模拟

随钻伽马成像测井是地质导向常用的技术之一,实时模拟伽马成像测井在地层中的响应有助于更好地实现地质导向。基于伽马成像的方位响应特性,根据伽马射线在地层中的衰减规律,通过对地层及仪器模型进行简化,构建出伽马成像快速正演模型。该模型只需对4个方位的伽马响应进行计算,再通过插值即可实现全井周伽马成像数据的快速计算。对几种典型地层模型进行数值模拟分析,得到了伽马成像测井的响应规律,为提升该技术在地质导向中的应用效果奠定了理论基础。     

基于混合方程的裂隙介质地震波场数值模拟

在Hudson理论的基础上推导出基于弹性-声学近似的裂缝模型反射系数计算公式;用变参考慢度Rytov近似波场延拓算子对给定裂缝模型进行正演和偏移,并分析其波场特征。结果表明：①在当前地震分辨率下,不能识别单个裂缝,但可以探测裂缝发育带;②裂缝带达到一定的宽度和密度时,可以用地震方法检测裂缝的分布,潜山内幕反射波的范围与强弱,有利于研究裂缝发育带的宽度和密度;③裂缝带的低频复波反射,表明在裂缝发育带,地震波频率减低,这意味着用地震波的频率特征是可以检测裂缝的。     

复杂构造中地震波传播数值模拟

波动方程数值模拟是研究地震波传播特征的有效手段。从非均匀弹性各向同性介质中的波动方程出发, 研究发展了伪谱法数值模拟方法, 并给出了稳定性条件。用该方法对一个实际复杂构造模型进行模拟, 得到了较高精度的单炮记录, 且波场特征丰富, 表明本模拟方法是研究复杂地质构造中地震波传播特征的一种有效方法。     

准噶尔盆地腹部侏罗系地震物理波场模拟(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

针对准噶尔盆地腹部侏罗系埋藏深、以非构造圈闭为主、勘探难度很大的问题,建立了符合准噶尔盆地腹部侏罗系油藏实际的物理模型,在与岩心统计结果拟合达到较高精度后,进行了地震物理波场模拟.研究发现,加权阻抗属性可有效区分含流体砂层和干地层,将纵波信息分解为岩石刚性模量和弹性模量两个部分,突出了含流体地层地震属性特征,能够有效识别含流体砂层.     

正交介质中地震波传播数值模拟与分析

建立了正交各向异性介质中的波动方程,应用高阶有限差分进行数值模拟,得到三分量地震波场快照,并在此基础上,分析了正交各向异性介质中地震波场特征,结果表明：在正交各向异性介质中,地震波场十分复杂,三个分量相互藕合,两个水平分量波的偏振方向与裂隙走向既不平行,也不垂直。     

连续波脉冲器流场数值仿真及稳态水力扭矩

转子稳态水力扭矩是连续波脉冲器设计的一个重要参数,对于连续波脉冲器转子优化设计与电机控制具有重要意义.为此,考虑转子流场的非定常特征,建立了非定常的稳态水力扭矩数值仿真模型,研究了稳态水力扭矩的非定常流场特性、稳态水力扭矩的计算方法以及参数影响规律.研究结果表明:流体介质流过转子时,转子叶片迎流面一侧流速高、压力低,另...     

2n阶有限差分的计算与复杂介质波场数值模拟

在油气勘探、工程探测等领域中,各向同性介质的背景上,因存在裂隙而形成散射作用,使接受的波场复杂化。数值模拟是了解地震波场特征的重要手段。给出了一种2n阶有限差分的计算方法;以声波方程为基础,给定了地层裂隙介质的物理模型,分别使用低阶和高阶有限差分,模拟了P波地面地震记录,并分析了地震波场特征。结果表明,高阶差分算法的精度明显高于低阶差分算法。     

三维随机海浪的数值模拟

分析了三维随机海浪的方向谱和三维随机海浪的数学描述,在MATAB环境下设计了它们的数值模拟程序,并给出了三维随机海浪的方向谱和三维随机海浪的三维空间模型。     

三维随机海浪的数值模拟

分析了三维随机海浪的方向谱和三维随机海浪的数学描述,在MATLAB环境下设计了它们的数值模拟程序,并给出了三维随机海浪的方向谱和三维随机海浪的三维空间模型。     

泡沫发生器内部流场的数值模拟

泡沫流体广泛应用于酸化、冲砂洗井、堵水等作业中,泡沫发生器的结构直接影响泡沫流体的质量以及应用效果。通过对射流式和同心管式泡沫发生器内部流场的数值模拟,得到了泡沫发生器内部的速度分布、气液相分布和压力损失。由模拟结果知,射流式泡沫发生器的泡沫均匀程度要好于同心管式泡沫发生器;在一定范围内气液相入口的速度对出口泡沫流体的均匀程度影响不大,但对压降损失影响较大。在设计泡沫发生器时,应该根据泡沫产生速度的要求调整泡沫发生器入口尺寸,降低发生器的压降损失。