一種用于模擬聲波測(cè)井的ti介質(zhì)縮尺模型井及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油地球物理勘探領(lǐng)域，尤其涉及一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，地球巖石往往是不均勻、各向異性、多相和非完全彈性的介質(zhì)。研宄巖石的各向異性情況，分析巖石各向異性產(chǎn)生的原因，有助于解決很多地質(zhì)問題和工程問題。目前，聲波測(cè)井技術(shù)就是評(píng)價(jià)地層各向異性性質(zhì)的有效手段。
[0003]在聲波測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域中，橫向各向同性(Transverse Isotropy，簡(jiǎn)稱TI)介質(zhì)為巖石中最普遍的各向異性介質(zhì)。研宄TI介質(zhì)地層井孔聲場(chǎng)非常具有實(shí)際意義。對(duì)于TI介質(zhì)，即使是TI介質(zhì)的對(duì)稱軸與井軸平行這一最為簡(jiǎn)單的情況，相比于各向同性介質(zhì)，各向異性地層井孔聲場(chǎng)也要復(fù)雜許多。當(dāng)前，一般通過理論模擬中的解析方法對(duì)TI介質(zhì)的對(duì)稱軸與井軸平行時(shí)的井孔聲場(chǎng)進(jìn)行研宄。盡管大多數(shù)的實(shí)際井孔情況不能夠滿足介質(zhì)對(duì)稱軸與井軸平行的條件，但是對(duì)解析解的分析可以幫助人們更深入地理解地層的各向異性對(duì)于井孔聲場(chǎng)的影響。當(dāng)井軸與TI介質(zhì)對(duì)稱軸斜交時(shí)沒有解析解，通常采用數(shù)值解法或半數(shù)值的方法來解決此類問題，常用的方法有攝動(dòng)積分法、有限差分法等。
[0004]相對(duì)于理論模擬，各向異性地層充液井孔內(nèi)聲場(chǎng)的物理模擬研宄較少，當(dāng)前還沒有通過物理模型對(duì)TI介質(zhì)地層斜井內(nèi)不同聲源產(chǎn)生的不同模式波的特征進(jìn)行物理模擬研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井及其制作方法，以解決當(dāng)前還沒有通過物理模型對(duì)TI介質(zhì)地層斜井內(nèi)不同聲源產(chǎn)生的不同模式波的特征進(jìn)行物理模擬研宄的問題。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井的制作方法，包括:
[0008]將酚醛樹脂與平面纖維布料交替分層壓制為縮尺模型井材料，并確定垂直于布面方向?yàn)閴褐品较?，所述壓制方向?yàn)門I介質(zhì)的對(duì)稱軸方向；
[0009]將所述縮尺模型井材料切割為正二十四棱柱；其中所述正二十四棱柱的一對(duì)棱柱面的法線與所述對(duì)稱軸方向平行，所述棱柱面為第一棱柱面；
[0010]在所述正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次鉆模擬井孔；所述模擬井孔貫穿多對(duì)相對(duì)的棱柱面，所述模擬井孔的軸線方向沿所鉆棱柱面的法線方向且所述模擬井孔的軸線與所述正二十四棱柱的中軸線垂直相交。
[0011]進(jìn)一步的，所述第一棱柱面的法線方向沿著TI介質(zhì)的對(duì)稱軸方向S ;所述模擬井孔的軸線與所鉆棱柱面的法線方向平行、與所述TI介質(zhì)的對(duì)稱軸方向S的夾角為α ;所述夾角α分別為0°、15°、30°、45°、60°、75°和90° ;當(dāng)α = 0°時(shí)，模擬井孔的軸線與所述對(duì)稱軸方向S平行；當(dāng)α = 90°時(shí)，模擬井孔的軸線與所述對(duì)稱軸方向S垂直；
[0012]在所述正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次鉆模擬井孔，包括:
[0013]根據(jù)所述模擬井孔的軸線方向，在所述正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次鉆模擬井孔。
[0014]具體的，所述將所述縮尺模型井材料切割為正二十四棱柱，包括:
[0015]將所述縮尺模型井材料切割為高度大于等于50cm，外直徑大于等于30cm，外側(cè)棱邊寬度為4cm的正二十四棱柱。
[0016]具體的，所述模擬井孔的直徑大于等于1.0cm，且小于等于2.0cm。
[0017]一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井，包括:
[0018]由酚醛樹脂與平面纖維布料交替分層組成的正二十四棱柱；其中所述正二十四棱柱的一對(duì)第一棱柱面的法線與酚醛樹脂和平面纖維布料的分層面垂直；
[0019]在所述正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次設(shè)置有模擬井孔；所述模擬井孔貫穿多對(duì)相對(duì)的棱柱面，所述模擬井孔的軸線方向沿所鉆棱柱面的法線方向且所述模擬井孔的軸線與所述正二十四棱柱的中軸線垂直相交。
[0020]另外，所述第一棱柱面的法線方向沿著TI介質(zhì)的對(duì)稱軸方向S ;
[0021]所述模擬井孔的軸線與所鉆棱柱面的法線方向平行、與所述TI介質(zhì)的對(duì)稱軸方向S的夾角為α ;所述夾角α分別為0°、15°、30°、45°、60°、75。和90° ;當(dāng)α =0°時(shí)，模擬井孔的軸線與所述對(duì)稱軸方向S平行；當(dāng)α =90°時(shí)，模擬井孔的軸線與所述對(duì)稱軸方向S垂直。
[0022]所述正二十四棱柱的高度大于等于50cm，外直徑大于等于30cm，外側(cè)棱邊寬度為4cm0
[0023]另外，所述模擬井孔的直徑大于等于1.0cm，且小于等于2.0cm。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井及其制作方法，該TI介質(zhì)縮尺模型井包括由酚醛樹脂與平面纖維布料交替分層組成的正二十四棱柱；其中所述正二十四棱柱的一對(duì)第一棱柱面的法線與酚醛樹脂和平面纖維布料的分層面垂直；在所述正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次設(shè)置有模擬井孔；所述模擬井孔貫穿多對(duì)相對(duì)的棱柱面，所述模擬井孔的軸線方向沿所鉆棱柱面的法線方向且所述模擬井孔的軸線與所述正二十四棱柱的中軸線垂直相交。這樣，該TI介質(zhì)縮尺模型井可以模擬實(shí)際的井孔，能夠用于研宄不同聲源在TI介質(zhì)中聲傳播的特征，避免了當(dāng)前還沒有通過物理模型對(duì)TI介質(zhì)地層斜井內(nèi)不同聲源產(chǎn)生的不同模式波的特征進(jìn)行物理模擬研宄的冋題。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井的制作方法的流程圖；
[0027]圖2為酚醛樹脂與平面纖維布料交替分層壓制示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井的示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井的切面示意圖；
[0030]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井體波測(cè)量示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井的制作方法，如圖1所示，包括:
[0033]步驟101、將酚醛樹脂與平面纖維布料交替分層壓制為縮尺模型井材料，并確定垂直于布面方向?yàn)閴褐品较?。其中，該壓制方向?yàn)門I介質(zhì)的對(duì)稱軸方向。
[0034]例如，酚醛樹脂21與平面纖維布料22交替分層壓制的縮尺模型井材料，其壓制方向如圖2所示。
[0035]步驟102、將所述縮尺模型井材料切割為正二十四棱柱。
[0036]其中，所述正二十四棱柱的一對(duì)棱柱面的法線與所述對(duì)稱軸方向平行，該棱柱面為第一棱柱面。例如，該正二十四棱柱如圖3所示，另外，如圖4所示，該第一棱柱面31的法線與對(duì)稱軸方向平行。
[0037]步驟103、在所述正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次鉆模擬井孔。
[0038]具體的在正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次鉆7個(gè)模擬井孔。其中，所述模擬井孔貫穿多對(duì)相對(duì)的棱柱面，所述模擬井孔的軸線方向沿所鉆棱柱面的法線方向且所述模擬井孔的軸線與所述正二十四棱柱的中軸線垂直相交。
[0039]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于模擬聲波測(cè)井的TI介質(zhì)縮尺模型井的制作方法，該TI介質(zhì)縮尺模型井包括由酚醛樹脂與平面纖維布料交替分層組成的正二十四棱柱；其中所述正二十四棱柱的一對(duì)第一棱柱面的法線與酚醛樹脂和平面纖維布料的分層面垂直；在所述正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次設(shè)置有模擬井孔；所述模擬井孔貫穿多對(duì)相對(duì)的棱柱面，所述模擬井孔的軸線方向沿所鉆棱柱面的法線方向且所述模擬井孔的軸線與所述正二十四棱柱的中軸線垂直相交。這樣，該TI介質(zhì)縮尺模型井可以模擬實(shí)際的井孔，能夠用于研宄不同聲源在TI介質(zhì)中聲傳播的特征，避免了當(dāng)前還沒有通過物理模型對(duì)TI介質(zhì)地層斜井內(nèi)不同聲源產(chǎn)生的不同模式波的特征進(jìn)行物理模擬研宄的問題。
[0040]對(duì)于上述步驟103，可以通過如下方式實(shí)現(xiàn):
[0041]首先，如圖4所示，將所述第一棱柱面31的法線方向沿著TI介質(zhì)的對(duì)稱軸方向S ;所述模擬井孔的軸線與所鉆棱柱面的法線方向平行、與所述TI介質(zhì)的對(duì)稱軸方向S的夾角為α ;具體的，所述夾角α分別為0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°。
[0042]之后，如圖3所示，可以根據(jù)模擬井孔的軸線方向，在所述正二十四棱柱的7個(gè)相鄰的棱柱面的不同高度上依次鉆模擬井孔，從而該模擬井