Page 54 - 应用声学2019年第5期

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钻铤波径向位移振幅在钻铤内壁要小于钻铤外壁， Wang Hua, Tao Guo, Zhang Xujian. Review on the devel-
即钻铤波能量主要集中在钻铤外壁，如采取对钻杆 opment of sonic logging while drilling[J]. Journal of Log-
ging Technology, 2009, 33(3): 197–203.
进行刻槽的方式削弱钻铤波，在钻铤外壁进行刻槽
[2] Tang X M, Dubinsky V, Wang T, et al. Shear-velocity
会有更好的效果。由图8(b)可以看出偶极源的钻铤 measurement in the logging-while-drilling environment:
波声压振幅在钻铤内壁要大于钻铤外壁，即钻铤波 modeling and field evaluations[C]. SPWLA 43rd Annual
能量主要集中在钻铤内壁，如采取对钻杆进行刻槽 Logging Symposium, 2002, 6: 2–5.
[3] 苏远大, 庄春喜, 唐晓明. 随钻声波测井钻铤模式波衰减
的方式削弱钻铤波，在钻铤内壁进行刻槽会有更好
规律研究与隔声体设计 [J]. 地球物理学报, 2011, 54(9):
的效果。这一结论与声压信号完全相反，可见钻杆 2419–2428.
的刻槽方式还需根据声源的类型和接收信号的类 Su Yuanda, Zhuang Chunxi, Tang Xiaoming. LWD acous-
型进行讨论，否则会取得适得其反的效果。 tic color mode wave attenuation character and isolator
design[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2011, 54(9):
2419–2428.
4 结论 [4] 刘彬, 王芳, 陈德华, 等. 周期性非轴对称孔槽结构隔声性能
数值模拟研究 [J]. 应用声学, 2012, 31(5): 333–338.
本文采用解析法计算了软地层中偶极随钻声 Liu Bin, Wang Fang, Chen Dehua, et al. Numerical
波测井的声压信号和径向位移信号，两类信号性质 simulation on acoustic insulation performance of periodic
nonaxisymmetry groove structure[J]. Applied Acoustics,
有很大差别。声压信号中有两个波群，其中后至的 2012, 31(5): 333–338.
舒尔特波波群可以用于反演地层横波速度；而径向 [5] 李希强, 陈浩, 何晓, 等. 横向各向同性地层中随钻声波测井
位移信号中只有一个钻铤波波群，未见明显的舒尔 模式波分析 [J]. 地球物理学报, 2013, 56(9): 3212–3222.
特波，很难反演地层横波速度。 Li Xiqiang, Chen Hao, He Xiao, et al. Analyses on mode
waves of acoustic logging while drilling in transversely
分别对比了单极源和偶极源激发的声压信号 isotropic formations[J]. Chinese Journal of Geophysics,
和径向位移信号中钻铤波振幅沿径向分布的情况。 2013, 56(9): 3212–3222.
单极源的声压信号的钻铤波能量集中在钻铤内壁， [6] Wang P, Bose S, Sinha B K, et al. Dipole shear anisotropy
using logging-while-drilling sonic tools[C]. SPWLA 57th
偶极源的声压信号的钻铤波能量集中在钻铤外壁；
Annual Logging Symposium. Society of Petrophysicists
单极源的径向位移信号的钻铤波能量集中在钻铤 and Well-Log Analysts. June, 2016: 25–29.
外壁，偶极源的径向位移信号的钻铤波能量集中在 [7] Hu H S, Zhang C, Zheng X B. Inversion of formation
钻铤内壁。此外，钻铤按照单极情况的分析结果进 shear speed from dipole Scholte wave during logging while
drilling in slow formations[C]. ICU 6th, Proceedings of
行刻槽后，高频时的拖尾现象会影响偶极信号中舒
Meetings on Acoustics, 2017, 32: 032004.
尔特波对横波速度的反演。因此对钻铤进行周期性 [8] Aron J, Chang S K, Dworak R, et al. Sonic compres-
刻槽而削弱钻铤波时，刻槽方式还需根据声源和接 sional measurements while drilling[C]. SPWLA 35th An-
nual Logging Symposium. Tulsa, Oklahoma: Society of
收信号的类型进行讨论，避免出现适得其反的效果。
Petrophysicists and Well-Log Analysts, 1994.
该研究对随钻测井中地层横波的反演和钻铤 [9] Yang Y F, Guan W, Hu H S. Numerical study of the collar
波的抑制具有实际意义。 wave characteristics and the effects of grooves in acoustic
logging while drilling[J]. Geophysics, 2017, 209: 749–761.
[10] 林书玉. 超声换能器的原理及设计 [M]. 北京: 科学出版社
2003.
参 考 文 献
[11] 崔志文. 多孔介质声学模型与多极源声电效应测井和多极随
钻声测井的理论与数值研究 [D]. 长春: 吉林大学, 2004.
[1] 王华, 陶果, 张绪健随钻声波测井研究进展 [J]. 测井技术, [12] 郑晓波. 单极和偶极随钻声波测井理论模拟与分波传播特性
2009, 33(3): 197–203. 研究 [D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2017.