Page 34 - 《应用声学）》2023年第5期

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Y 方向偶极子接收器接收) 偶极子数据的全波形。 波场快照如图3(a)所示，弹性波在遇到裂缝1时，产
图中还同时显示了理论计算得到的时距曲线，粉色 生较明显的散射现象，反射回井中；另一部分绕过
幅度较大的为直达弯曲波 (flexural wave)，绿色和 裂缝 1 继续向裂缝 2 传播。图 3(b) 全波形中，对应
蓝色分别为第一个和第二裂缝的纵波反射 (pp1 和 裂缝1 的反射横波(红色时距曲线之后到达)幅度较
pp2)，红色和黑色分别为第一个和第二个裂缝的横 图 2(c)中有了较大增强；另一方面，对应裂缝2的反
波反射(ss1和ss2)，与模拟结果对应较好。图中可以 射横波 (黑色时距曲线之后到达) 相对于裂缝 1 的
清晰看出幅度很强的弯曲波，对应紫红色虚线时距 反射横波幅度较小。
曲线；也可以看到较微弱的裂缝 1的反射横波，对应 图4是将走向方向宽度扩大到1.2 m，大于一个
红色时距曲线。从波形中亦可以看出，当井外裂缝 横波波长的模拟结果。从图中可以看出，对应于裂
走向方向宽度为 0.1 m 时，反射波总体较弱，裂缝难 缝 1 的反射信号大大加强，波场快照图与波形图中
以被有效探测。 均清晰可见。而且弹性波遇到充液裂缝 1 之后，几
为了研究反射波幅度与走向方向宽度的特性， 乎没有能量进入裂缝1之后的地层，进而导致裂缝2
进一步增大走向方向宽度到 0.4 m，大约一个横波 难以被探测到。图 4(b) 波形图中，可清晰看到裂缝
波长，其他参数保持不变，此时横波遇到裂缝以散射 1的反射信号，但对应黑色时距曲线的裂缝2的反射
波为主。图3为相应的波场快照及对应的阵列波形。 信号比图3(b)中还要微弱。

ࠕए/m ࠕए/m
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ᜈᎋ1 ᜈᎋ2 ᜈᎋ1 ᜈᎋ2

2 ̌˗ܦູᣣ࠱ᄊुভฉ 2 ̌˗ܦູᣣ࠱ᄊुভฉ

4 4
ງए/m ງए/m

6 6
ᜈᎋ1ᄊԦ࠱ฉ
ᜈᎋ1ᄊԦ࠱ฉ
8
8
̌ߘ
̌ߘ
10
10
(a) 5 ms௑ฉڤঌི
(a) 5 ms௑ฉڤঌི
5.0 5.0

4.5 4.5
ູᡰ/m 4.0 ູᡰ/m 4.0

िజฉ िజฉ
pp1 3.5 pp1
3.5
ss1 ss1
pp2 pp2
ss2 ss2
3.0 3.0
0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12
௑ᫎ/ms ௑ᫎ/ms
(b) Лฉฉॎ (b) Лฉฉॎ
图 3 裂缝走向方向展布为 0.4 m 时模拟结果 图 4 裂缝走向方向展布为 1.2 m 时模拟结果
Fig. 3 Modeling results of 0.4 m width fracture Fig. 4 Modeling results of 1.2 m width fracture