针对迅速发展的大斜度井、水平井和随钻测井中声波测井机理和解释面临的问题及国际该领域至今尚未开展相关深层次研究的实际,本项目从四个基础课题入手开展研究1.柱状井孔与地层水平分界面大角度斜交的井孔多极声场的数值模拟与分析,及方位各向异性的摄动与数值计算;2.与地层界面平行的井孔声场的数值模拟和界面识别与探测深度;3.随钻声测井中顾及钻杆影响的多极声场的解析求解、频散分析和应用方法;4.声系(钻铤)偏置对声场和测量结果的影响。完成这些研究内容需用到井孔声学几乎所有的基础和最新理论成果和算法,我们在这些方面都开展了系统的工作,为项目完成作了充分准备。这些工作的完成,不但可为非直井和随钻声测井提供方法和解释依据,首次提供一套复杂几何结构井孔声场的模拟方法与软件,而且有独立的理论意义,将完善和发展井孔声学理论,并为进一步解决几种情况交叉出现的复杂实际问题奠定基础。
完成项目计划研究内容,达到预期目标,取得多方面新进展。完成随钻声测井的全部与计划相关研究内容,并进一步完成了孔隙地层情况的声多极随钻声测井理论与数值分析,同时讨论了偏心的影响,这些超出计划内容。 作为大斜度井的非轴对称各向异性井孔声场模拟,实现了VTI介质对称主轴与井轴斜交(任意角度)的全波声场有限差分数值模拟;对水平井,利用理想匹配层边界条件(NPML),实现了在直角坐标系下的3维和2.5 维含有有水平柱面井孔和平行界面的井孔全波的有限差分数值模拟,达到项目预期目标。 作为一类非轴对称各向异性井孔问题,完成了套管井应力集中诱导井周波速非均匀各向异性分析和套管井交叉偶极弯曲波声弹性理论和数值分析;对一单轴晶系介质完成了摄动理论求解与计算。 此外,持续进行的SH波激发与超声反射成像测井、声-电效应测井、弹塑性与非线性波和井孔散射也做出了多项新成果。 发表期刊论文10篇(SCI 6篇),均超出预定计划;国际会议3 篇,国内年会21篇,其间培养(毕业)博士3名、硕士5名。