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非线性地声学与声测井理论研究初步

王克协  
【摘要】:正现行的地震勘探与声测井方法都是建立在线性弹性理论基础上的,其前提假定是小形变,即应变是位移梯度的线性函数,本构关系也是线性的.这一理论模型反映了介质形变的主要特征.线性弹性动力学在广泛领域里应用,获得了巨大成功,成为现代工程与技术的基石之一.但人们早就注意到,非线性效应并不总是那么小,在一些情况下,其影响不能被忽略.特别是随着检测技术水平的提高,即使很弱的非线性场也可被测出.实验表明岩石的非线性要比一般金属的大1至2个数量级(Jonhson等,1994).特别在井孔声学中其影响可能更重要,钻井过程使井周产生人为的非线性甚至弹塑性形变,它导致近井地层纵、横波速度偏离原状地层波速达10%左右;首波幅度出现数倍增强,形成奇异亮点(Winkler,1997).对这种速度和幅度的变化,现有声测井仪器就可以检测出来.因此,从非线性机制出发研究这些现象,不但是必要的,也是可能的.

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