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各向异性介质包围井孔中声场的三维SV-FD数值模拟方法

马俊  王克协  李刚  张碧星  
【摘要】:正 本文给出了柱坐标系下各向异性介质包围的充液井孔弹性波场的三维应力-速度有限差分(SV-FD)方法,该方法适用于数值模拟横向各向同性介质对称主轴与井轴成任意角情况下交叉偶极子激发的井孔三维瞬态声场。在均质情况验证了方法的有效性,并考察了由介质各向异性对井孔声场产生的影响。井周介质的各向异性问题是石油测井中经常遇到的问题,它给油田生产带来直接影响,同时也对测井方法和解释基础提出了新的要求。常见的各向异性介质是横向各向同性介质(即与各向异性介质对称主轴夹角不同的方位上介质特性不同),特别当各向异性介质对称主轴与井轴不平行时,无法用纯解析方法求解弹性波场方程。Zhang Bixing(1996),研究了用摄动理论求解介质对称轴与井轴垂直情况的井孔声场问题。Liu Qing-Huo和Bikash K.Sinha(2000)研究了由井孔预应力存在造成介质各向异性情况的2.5维有限差分方法。本文着重研究各向异性弹性介质井孔声场的三维有限差分模拟方法,并利用守恒积分处理了井轴上的场点,使方法适用于井轴上场点的计算。

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