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    基于偶極彎曲波頻散的橫波慢度徑向分布反演

    2013-04-11 07:52:06馬明明王秀明
    地球物理學(xué)報(bào) 2013年6期
    關(guān)鍵詞:井孔參考模型橫波

    馬明明,陳 浩,何 曉,王秀明

    聲場(chǎng)聲信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所,北京 100190

    1 引 言

    地層橫波慢度信息對(duì)石油勘探開(kāi)發(fā)有著重要的意義,它與地層巖石性質(zhì)密切相關(guān).井壁周圍地層性質(zhì)常常因?yàn)榫趹?yīng)力集中、鉆井機(jī)械損壞和泥漿入侵等外力因素發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致井壁周圍地層出現(xiàn)橫波慢度的徑向變化帶.反之,如果已知徑向變化帶橫波慢度分布情況,就可以了解井壁周圍地層性質(zhì)的改變.對(duì)于慢地層(地層橫波慢度大于井孔流體縱波慢度),傳統(tǒng)的單極子儀器探測(cè)不到橫波首波,原因是井外地層的橫波慢度大于井孔流體縱波慢度時(shí),全波列中無(wú)法探測(cè)到橫波首波信號(hào).因此,人們通常采用偶極彎曲波來(lái)反演地層橫波的信息[1-2].

    1996—2006年Sinha等發(fā)展了基于微擾法[3]和BG理論[4]的反演算法[5-8],來(lái)反演地層橫波慢度的徑向分布,在處理實(shí)際數(shù)據(jù)時(shí),此方法不能同時(shí)滿足高分辨率和高精度需求.2000年,Braunisch等又提出一種利用多頻、多模式波的信息聯(lián)合反演地層橫波慢度的方法[9],但此方法在慢地層應(yīng)用受限.2010年,Tang等建立了參量化的、高頻約束條件下的反演方程[10],方程假定地層橫波慢度是徑向半徑r的指數(shù)函數(shù),并且在反演的過(guò)程中對(duì)彎曲波進(jìn)行高頻約束,但高頻彎曲波的激發(fā)強(qiáng)度較小,易受噪聲等的干擾,為反演結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來(lái)了挑戰(zhàn).2011—2012年,Yang等建立了套管井模型下的參量化的反演方程[11-12],他們也假定地層橫波慢度是徑向半徑r的指數(shù)函數(shù),指數(shù)函數(shù)的變化形式由3個(gè)參數(shù)控制,反演地層橫波慢度的徑向分布,轉(zhuǎn)換為對(duì)這3個(gè)參數(shù)的反演,但是反演計(jì)算方法的收斂性受初始值影響嚴(yán)重.

    另外,國(guó)內(nèi)的陳雪蓮和王瑞甲研究了TI地層模式波對(duì)井孔流體參數(shù)和地層參數(shù)的靈敏度,分析了各模式波的徑向探測(cè)深度,其中彎曲波探測(cè)深度約為4個(gè)井孔半徑[13].這也說(shuō)明可通過(guò)彎曲波來(lái)獲取井壁周圍地層的橫波慢度,進(jìn)而了解地層的性質(zhì).

    前人的工作都說(shuō)明了,利用彎曲波頻散可以求解井壁周圍地層橫波慢度的徑向分布,進(jìn)而了解井壁周圍的地層性質(zhì).但是,前人對(duì)所采用的反演方法的特性分析較少,并很少涉及如何提高計(jì)算效率.本文的工作則主要側(cè)重于這兩個(gè)方面.本文在前人的工作基礎(chǔ)上,首先計(jì)算了地層橫波慢度徑向均勻(以下簡(jiǎn)稱均勻模型)和非均勻情況下(以下簡(jiǎn)稱非均勻模型,非均勻模型的產(chǎn)生是由于均勻模型的橫波慢度在徑向上發(fā)生了變化)的時(shí)域全波列波形.其次利用頻域方法[14]提取了波形的彎曲波頻散曲線,并對(duì)彎曲波頻散曲線進(jìn)行了擬合校正[15].再次,討論了如何結(jié)合微擾法與BG理論,基于非均勻模型和均勻模型之間彎曲波的差異,進(jìn)行地層橫波慢度徑向分布的反演計(jì)算.最后,我們分析了如何在反演的迭代過(guò)程中提高計(jì)算效率,并且用多種計(jì)算實(shí)例,驗(yàn)證了所采用的反演算法的魯棒性,為它的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用打下基礎(chǔ).

    2 偶極井孔聲場(chǎng)理論

    在三維柱坐標(biāo)系(r,θ,z)下,以偶極源的中心為原點(diǎn),并使z軸與井軸方向一致.根據(jù)文獻(xiàn)[16],井孔內(nèi)位移勢(shì)函數(shù)φf(shuō)在頻率波數(shù)內(nèi)的穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)表達(dá)式如下:

    井外地層聲場(chǎng)縱波位移勢(shì)函數(shù),SH橫波位移勢(shì)函數(shù)和SV橫波位移勢(shì)函數(shù)在頻率波數(shù)內(nèi)的穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)表達(dá)式如式:

    其中,n=1代表偶極源,ra為偶極距,r為徑向半徑,εn=2,ω為角頻率,In和Kn為n階虛宗量貝塞爾函數(shù),A′n、An、Bn、Cn、Dn、En和Fn是待定系數(shù),由井壁處的邊界條件確定分別為井孔流體縱波、井外地層縱波和井外地層橫波的徑向波數(shù),sf、sp和ss分別為井孔流體縱波、井外地層縱波和井外地層橫波慢度,k是軸向波數(shù).

    在相鄰2個(gè)層的界面上聲場(chǎng)應(yīng)滿足邊界條件.如果在半徑rj(下標(biāo)j=0,…,N表示徑向上的層的序號(hào),N表示徑向上的層數(shù))處的界面兩側(cè)都是固體,在界面上膠結(jié)良好,則界面上的位移和應(yīng)力分量應(yīng)該連續(xù),即

    式中,ur為法向位移分量,uθ和uz為切向位移分量,σrr為法向應(yīng)力分量,σrz和σrθ為切向應(yīng)力分量.

    在井壁r0處,其界面的內(nèi)側(cè)是液體,外側(cè)是固體,此時(shí)邊界條件變成法向位移ur和法向應(yīng)力σrr連續(xù),切向應(yīng)力σrz和σrθ為零,切向位移分量uθ和uz無(wú)需考慮,即

    層與層之間的聲場(chǎng)由湯姆森—哈斯克(Thomson-Hanskell)傳播矩陣[17]來(lái)連接,反復(fù)利用各層介質(zhì)的傳遞矩陣和邊界條件,就可以得求的徑向分層地層的聲場(chǎng).對(duì)于偶極聲源,測(cè)量的是徑向位移,是瞬態(tài)聲場(chǎng),需要考慮聲源的影響,其在空間-時(shí)間域的具體表達(dá)式為[16]

    2.1 時(shí)域波形

    計(jì)算分析時(shí),本文給出了兩個(gè)模型,模型1的井外是無(wú)限大均勻地層,模型2的井外地層橫波慢度徑向分層,它是由模型1的地層橫波慢度徑向擾動(dòng)所致.兩個(gè)模型的井孔半徑r0=0.1m,井孔流體密度ρf=1000kg/m3,井孔流體縱波慢度sf=666.7μs/m.模型1的地層參數(shù)見(jiàn)表1,模型2中,地層橫波慢度徑向是非均勻的,導(dǎo)致剪切模型模量徑向非均勻,進(jìn)而引起縱波慢度徑向非均勻,然而縱波慢度對(duì)彎曲波頻散影響很小[3],所以為了提高計(jì)算效率,計(jì)算過(guò)程中假設(shè)模型2的地層縱波慢度與模型1相同,此外,地層密度對(duì)彎曲波頻散影響也很小,在計(jì)算時(shí)也同樣假設(shè)模型2的地層密度與模型1相同,模型2中地層橫波慢度ss的徑向分布數(shù)值見(jiàn)表2.圖1為模型2的示意圖,其中徑向半徑b和井壁r0之間為橫波慢度的變化帶,b=0.3m.

    表1 地層參數(shù)Table 1 Parameters of formation

    表2 變化帶橫波慢度值Table 2 The values of shear wave slowness of altered zone

    圖1 井孔與地層模型Fig.1 The model of borehole and formation

    文中計(jì)算用到的聲源函數(shù)為F(ω)=聲源中心頻率f0=3kHz,聲源帶寬fb=0.4f0,聲源與第一個(gè)接收器之間的距離d=3.0m,共八個(gè)接收器,相鄰接收器之間的距離dz=0.1524m.

    圖2中黑色和紅色曲線分別表示模型1和模型2的偶極全波波列,從圖2可以看出模型2的全波波列明顯延后于模型1的全波波列,這是由于模型2的井壁周圍地層橫波慢度增加所致.

    2.2 頻散分析

    在圖2的全波列中,占主要地位的是彎曲波成分.為了分析彎曲波的頻散特征,可以采用頻域法從時(shí)域波形中提取各頻率下彎曲波的慢度.本文利用頻域加權(quán)相似法對(duì)圖2中兩個(gè)模型的全波波列進(jìn)行處理,提取了偶極全波波列的彎曲波.

    圖3a中黑色和紅色曲線分別表示模型1和模型2中第一道波列的頻譜.圖3b中,黑色和紅色圓圈狀曲線分別為對(duì)模型1和模型2的波列提取的彎曲波頻散,對(duì)它們利用正切(或反正切)函數(shù)進(jìn)行擬合,分別得到圖中黑色和紅色實(shí)線,利用頻散方程[19]計(jì)算兩個(gè)模型的彎曲波頻散見(jiàn)三角狀曲線,這三種方法求解的頻散吻合性較好.擬合的好處是可以得到寬頻帶范圍內(nèi)的彎曲波,有效地消除了頻散曲線中異常數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)反演結(jié)果的影響,提高了反演計(jì)算的準(zhǔn)確性.此外,從圖3b中可以看出頻率在1kHz以下時(shí),紅色和黑色實(shí)線幾乎重合,并且隨著頻率向低頻移動(dòng),二者的彎曲波慢度都趨向于模型1中地層橫波慢度,這也就幫助確定發(fā)生徑向變化前地層橫波慢度的數(shù)值,在反演計(jì)算過(guò)程中,此數(shù)值為參考模型的地層橫波慢度.

    圖2 偶極子全波列波形圖,模型1(黑色)和模型2(紅色)Fig.2 Dipole waveforms of model one(black)and model two(red)

    3 反演方法

    由圖2和圖3可以看出,地層橫波慢度在徑向上的變化分布影響了偶極子彎曲波傳播特征,因此彎曲波傳播特征的改變可以被用來(lái)確定地層橫波慢度在徑向上的變化情況,也即地層性質(zhì)的改變.

    本文選擇的反演方法結(jié)合了微擾法和BG理論,根據(jù)此反演方法,待求模型的井外有一個(gè)橫波慢度的徑向變化帶,此變化帶是由于參考模型(參考模型的井外是無(wú)限大均勻地層)的橫波慢度在近井壁處發(fā)生徑向擾動(dòng)所致.處理待求模型的偶極全波波列得到的彎曲波慢度在低頻處的趨近值,可以認(rèn)為是參考模型的地層橫波慢度srefer.利用牛頓-拉夫森(Newton-Raphson)方法[20]計(jì)算頻散方程:

    可以求解出參考模型的彎曲波頻散vrefer=ω/k,進(jìn)而求解出擾動(dòng)部分貢獻(xiàn)的彎曲波頻散?v=vrealvrefer,其中vreal表示提取的彎曲波頻散,符號(hào)?及其后面符號(hào)代表小量的意思.利用?v,得到地層橫波慢度發(fā)生的擾動(dòng)?ss,它與參考模型的橫波慢度之和,即為實(shí)際模型的橫波慢度徑向分布.

    3.1 微擾法

    在柱坐標(biāo)系下,根據(jù)微擾法,當(dāng)參考模型空間中有擾動(dòng)發(fā)生后,擾動(dòng)后的模型的彎曲波相速度也相應(yīng)的發(fā)生了改變:

    圖3 (a)兩個(gè)模型的第一道波列的頻譜,(b)兩種模型的彎曲波頻散:提?。▓A圈狀)、擬合(線狀)和利用頻散方程計(jì)算(三角形)Fig.3 (a)The first spectrum of each model;(b)Flexural dispersion curves of each model:the extractive ones(circle),the fitted ones(line)and the calculated ones(triangle)based on dispersion equation

    因此只要已知沒(méi)有擾動(dòng)時(shí)參考模型的相速度,就可求解發(fā)生擾動(dòng)后的模型的相速度:

    因此根據(jù)方程(9),當(dāng)?shù)貙訖M波慢度從井壁r0處到徑向半徑b處,發(fā)生了擾動(dòng)可以計(jì)算地層橫波慢度從井壁r0處到b發(fā)生徑向擾動(dòng)后的彎曲波頻散,只是這里的積分區(qū)域變成了r0到b,即

    3.2 BG理論

    Backus和Gilbert提出由于反問(wèn)題解的非唯一性,不去求反問(wèn)題解本身而去求它的某種平均乃是消除反問(wèn)題非唯一性的一種途徑,這種平均稱為解估計(jì).這里結(jié)合微擾法和BG理論,給出了利用彎曲波頻散求解地層橫波慢度的主要公式.

    假設(shè)已知在頻率點(diǎn)ωi處(i=1,…,N),彎曲波相速度的相對(duì)變化?vi/vi,是由r′處剪切模量發(fā)生的相對(duì)擾動(dòng)?μ(r′)/μ造成的,即有:

    根據(jù)BG理論,在反演?μ(r′)/μ時(shí),不去求解?μ(r′)/μ本身,而是求解?μ(r′)/μ的估計(jì)?μ^(r′)/μ具有更好的穩(wěn)定性.如下:

    因此只要求解出待定系數(shù)組{ai}i=1,…,N,就能計(jì)算出r′處的剪切模量的相對(duì)變化的估計(jì).Backus和Gilbert的研究給出了系數(shù)組的一系列準(zhǔn)則和方法,具體的過(guò)程見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5].

    下面介紹如何提高所采用的結(jié)合微擾法和BG理論的反演方法的計(jì)算效率,這也是本文的重點(diǎn).

    根據(jù)BG理論,正確評(píng)價(jià)解估計(jì)的準(zhǔn)則是在展布函數(shù)和方差之間取合理的折衷.Backus和Gilbert建議采用以下目標(biāo)函數(shù):

    其中,aTSa是平均核函數(shù)A(r,r′)的展布函數(shù),aTEa是解估計(jì)的方差,β為折衷參數(shù)且β∈(0,π/2).

    求解方程(15)的過(guò)程是個(gè)對(duì)β不斷尋優(yōu)的過(guò)程,采用傳統(tǒng)的迭代方式,計(jì)算效率較低,本文采用了1995年楊文采提出的改進(jìn)措施[21].在迭代開(kāi)始時(shí),先求低分辨率小方差的解估計(jì),隨非線性迭代逐步提高分辨率.具體地,在開(kāi)始時(shí)取折衷因子β0=π/2,隨迭代逐步減小.即:

    迭代次數(shù)q增加時(shí),βq減小,這樣的選取方式避免了內(nèi)循環(huán)中解線性方程組的無(wú)謂計(jì)算,大大降低了計(jì)算成本.

    3.3 反演流程

    結(jié)合微擾法與BG理論,利用彎曲波頻散反演地層橫波慢度徑向分布的基本流程可以歸納為:

    (1)井孔半徑、井孔流體參數(shù)和地層參數(shù)(除橫波慢度外)已知,從波形數(shù)據(jù)中提取彎曲波頻散vreal,對(duì)其進(jìn)行擬合得到了寬頻帶范圍的彎曲波慢度,其在低頻處趨近的數(shù)值即為參考模型的橫波慢度;

    (2)對(duì)于選定的參考模型,計(jì)算偶極頻散方程,得到參考模型的彎曲波頻散vrefer;

    (3)比較vreal與vrefer,若二者之間的差別小于某一小值min,則認(rèn)為地層橫波慢度沒(méi)有發(fā)生徑向擾動(dòng),否則認(rèn)為地層橫波慢度相對(duì)參考模型發(fā)生了徑向擾動(dòng),則開(kāi)始反演計(jì)算:

    首先計(jì)算核函數(shù)(10)式,其次聯(lián)合(10)—(15)式計(jì)算出待定系數(shù)組{ai},i=1,2,…,N,則得到了徑向半徑r′處的地層橫波慢度的解估計(jì):

    改變r(jià)′值就可得到井外地層橫波慢度的徑向分布,它與地層橫波慢度真實(shí)值之間相對(duì)誤差為:

    4 計(jì)算實(shí)例

    本文假設(shè)模型2的偶極全波列為實(shí)際測(cè)得數(shù)據(jù).為了分析結(jié)合微擾法和BG理論反演方法的特性,本文對(duì)偶極全波列存在以下5種情況時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,得到了各情況下地層橫波慢度的徑向分布.這5種情況是:(1)無(wú)噪聲和參數(shù)誤差;(2)井孔流體慢度sf存在10%以內(nèi)誤差;(3)井外地層縱波慢度sp存在10%以內(nèi)誤差;(4)全波波列存在SNR=20dB的噪聲;(5)全波波列存在SNR=10dB的噪聲.

    4.1 無(wú)噪聲和參數(shù)誤差

    假設(shè)圖2中的紅色波列數(shù)據(jù)已知,其所對(duì)應(yīng)的模型井外地層橫波慢度徑向分布情況未知.根據(jù)第2章介紹的反演方法,得到的參考模型的彎曲波頻散見(jiàn)圖4a中黑色曲線,處理圖2中的紅色波列得到的未知模型的彎曲波頻散見(jiàn)圖4a中紅色曲線.本文選擇6個(gè)頻率點(diǎn)下兩個(gè)模型的彎曲波慢度之差作為反演計(jì)算的輸入?yún)?shù),相鄰點(diǎn)之間頻率間隔為Δf=1.0kHz,每個(gè)頻率點(diǎn)下兩個(gè)模型的彎曲波慢度用直線連接,見(jiàn)圖中圓圈所標(biāo)示.

    圖4b中紅色曲線為反演計(jì)算得到的地層橫波慢度的徑向分布,黑色階梯狀曲線為地層橫波慢度真實(shí)的徑向分布.反演結(jié)果相對(duì)誤差的徑向分布見(jiàn)圖4c,從圖中可以看到反演結(jié)果相對(duì)誤差基本控制在10%以內(nèi),并且離井壁越近,誤差相對(duì)越大.

    4.2 其他參數(shù)存在誤差

    實(shí)際數(shù)據(jù)比理論數(shù)據(jù)要更復(fù)雜,可能導(dǎo)致獲取的其他地層參數(shù)或者井孔參數(shù)不準(zhǔn)確,為此,我們還分析了這些參數(shù)存在誤差時(shí)對(duì)反演結(jié)果的影響.本文首先研究了井孔流體慢度sf分別存在-10%、-5%、5%和10%的誤差時(shí)對(duì)反演結(jié)果的影響.反演的與實(shí)際的地層橫波慢度的徑向分布見(jiàn)圖5a,反演結(jié)果的相對(duì)誤差的徑向分布見(jiàn)圖5b.我們注意到,sf存在誤差與sf無(wú)誤差的反演結(jié)果保持了很好的一致性.

    其次研究了井外地層縱波慢度sp分別存在-10%、-5%、5%和10%的誤差時(shí)對(duì)反演結(jié)果的影響.反演的與實(shí)際的地層橫波慢度的徑向分布見(jiàn)圖6a,反演結(jié)果的相對(duì)誤差的徑向分布見(jiàn)圖6b.我們注意到,sp存在誤差與sp無(wú)誤差的反演結(jié)果也保持了很好的一致性,這也是計(jì)算時(shí)假設(shè)地層縱波慢度為一固定值的原因.

    4.3 存在噪聲

    實(shí)際數(shù)據(jù)中往往存在噪聲,為此還應(yīng)針對(duì)波列數(shù)據(jù)存在噪聲的情況做進(jìn)一步的分析.這部分的工作是通過(guò)對(duì)圖2中的紅色波列分別添加SNR=20dB和SNR=10dB的高斯白噪聲各4次來(lái)展開(kāi)的.

    圖7顯示了分別添加了一次SNR=20dB和SNR=10dB的高斯白噪聲后的波形曲線和頻譜曲線.圖7a中黑色、紅色和藍(lán)色曲線分別表示:無(wú)噪聲時(shí)、存在SNR=20dB和SNR=10dB的噪聲時(shí)的偶極全波列波形;圖7b的曲線為相應(yīng)的第一道波形,圖7c為相應(yīng)的第一道波形的頻譜(圖中標(biāo)示了果的準(zhǔn)確性大大降低.擬合后的彎曲波頻帶范圍變寬,可利用的彎曲波數(shù)據(jù)增加,進(jìn)而降低了噪聲的干擾.加入4次SNR=20dB噪聲后反演的與實(shí)際的地層橫波慢度的徑向分布見(jiàn)圖8e,反演結(jié)果相對(duì)誤差的徑向分布見(jiàn)圖8f.加入4次SNR=10dB噪聲后反演的與實(shí)際的地層橫波慢度的徑向分布見(jiàn)圖9e,反演結(jié)果相對(duì)誤差的徑向分布見(jiàn)圖9f.從圖8f和9f可見(jiàn):存在SNR=20dB和SNR=10dB噪聲時(shí),相對(duì)誤差也基本控制在10%以內(nèi),并且與沒(méi)有噪聲情況下的誤差吻合度較高,這說(shuō)明采用的反演方法對(duì)噪聲不敏感.

    圖7 (a)偶極全波列波形;(b)第一道波列;(c)第一道波列的頻譜;(d)SNR=20dB時(shí)八道波列的頻譜;(e)SNR=10dB時(shí)八道波列的頻譜Fig.7 (a)Dipole full waveforms;(b)The first waveform of each case;(c)The first spectrum of each case;(d)Eight spectrums when SNR=20dB;(e)Eight spectrums when SNR=10dB

    5 結(jié)論與討論

    本文以井外地層橫波慢度徑向分層模型為例,計(jì)算了模型的偶極全波波列,提取了模型的彎曲波頻散,利用此彎曲波慢度與井外地層均勻時(shí)彎曲波慢度在多頻率點(diǎn)下的差異,采用結(jié)合微擾法和BG理論的反演方法,得到了徑向分層模型井外地層橫波慢度的徑向分布,并且討論了如何提高反演計(jì)算的效率,以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求.

    此外,為了分析采用的反演方法的特性,本文分別對(duì)以下5種情況的偶極全波波列數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到了各情況下地層橫波慢度的徑向分布.這5種情況是:(1)無(wú)噪聲和參數(shù)誤差時(shí);(2)井孔流體慢度sf存在10%以內(nèi)誤差時(shí);(3)井外地層縱波慢度sp存在10%以內(nèi)誤差時(shí);(4)全波波列存在SNR=20dB的噪聲時(shí);(5)全波波列存在SNR=10dB的噪聲時(shí).結(jié)果表明:(2)和(3)的反演結(jié)果與(1)的反演結(jié)果保持了很好的一致性,這是因?yàn)閟f和sp對(duì)彎曲波的影響較小的緣故;在(4)和(5)兩種情況下,通過(guò)對(duì)提取的彎曲波頻散進(jìn)行擬合,得到了較寬頻帶范圍內(nèi)的彎曲波數(shù)據(jù),有效地消除了頻散曲線中異常數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)反演結(jié)果的影響,使得(4)和(5)的反演結(jié)果相對(duì)于(1)的反演結(jié)果都沒(méi)有發(fā)生明顯的改變,這說(shuō)明采用的反演方法對(duì)噪聲不敏感.

    圖9 (a—d)SNR=10dB時(shí)提取(圈狀)和擬合(線狀)的彎曲波頻散;(e)反演的與實(shí)際的地層橫波慢度的徑向分布;(f)反演的與實(shí)際的地層橫波慢度之間相對(duì)誤差的徑向分布Fig.9 (a—d)Extractive(circle)and fitted(line)flexural dispersion curves when SNR=20dB;(e)Inverted and actual radial profiles of shear wave slowness;(f)Radial profile of relative error between inverted and actual shear wave slowness

    以上反演結(jié)果都證實(shí)了,結(jié)合微擾法和BG理論的反演方法具有很好的魯棒性,可以被用于反演井壁周圍地層橫波慢度的徑向分布,進(jìn)而了解井壁周圍地層的性質(zhì).

    [1] Schmitt D P.Shear wave logging in elastic formations.JournaloftheAcousticalSocietyofAmerica,1988,84(6):2215-2229.

    [2] Winbow G A.A theoretical study of acoustic S-wave and Pwave velocity logging with conventional and dipole sources in soft formations.Geophysics,1988,53(10):1334-1342.

    [3] Ellefsen K J,Cheng C H,Toks?z M N.Applications of perturbation theory to acoustic logging.JournalofGeophysical Research,1991,96(B1):537-549.

    [4] Backus G,Gilbert F.Uniqueness in the inversion of inaccurate gross earth data.Philosophical Transactions of the Royal Society A:Mathematical.PhysicalandEngineering Sciences,1970,266(1173):123-192.

    [5] Burridge R,Sinha B K.Inversion for formation shear modulus and radial depth of investigation using borehole flexural waves.SEG Expanded Abstracts,1996,158-161.

    [6] Sinha B K,Burridge R.Radial profiling of formation shear velocity from borehole flexural dispersions.IEEE UltrasonicsSymposiumProceedings,2001,391-396.

    [7] Sinha B K,Asvadurov S.Dispersion and radial depth of investigation of borehole modes.GeophysicalProspecting,2004,52(4):271-286.

    [8] Sinha B K,Vissapragada B,Renlie L,et al.Radial profiling of the three formation shear moduli and its application to well completions.Geophysics,2006,71(6):E65-E77.

    [9] Braunisch H,Habashy T M,Sinha B K,et al.Inversion of borehole dispersions for formation elastic moduli.IEEE UltrasonicsSymposium,2000,551-556.

    [10] Tang X M,Patterson D J.Mapping formation radial shearwave velocity variation by a constrained inversion of borehole flexural-wave dispersion data.Geophysics,2010,75(6):E183-E190.

    [11] Yang J,Sinha B K,Habashy T M.A Parameterized-modelbased radial profiling for formation shear slowness in cased boreholes.SEG San Antonio 2011Annual Meeting,2011,449-453.

    [12] Yang J Q,Sinha B K,Habashy T M.A theoretical study on formation shear radial profiling in well-bonded cased boreholes using sonic dispersion data based on a parameterized perturbation model.Geophysics,2012,77(3):WA 197-WA 210.

    [13] 陳雪蓮,王瑞甲.橫向各向同性彈性地層井孔中模式波的探測(cè)深度.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2008,38(3):502-507.

    Chen X L,Wang R J.Investigating depth of mode waves in the borehole surrounded by transversely isotropic elastic formation.JournalofJilinUniversity(EarthScience Edition)(in Chinese),2008,38(3):502-507.

    [14] Nolte B,Huang X J.Dispersion analysis of split flexural waves:Borehole acoustics and logging and reservoir delineation consortia annual report.Massachusetts Institute of Technology,1997.

    [15] Tang X M,Li C,Patterson D J.A curve-fitting technique for determining dispersion characteristics of guided elastic waves.Geophysics,2010,75(3):E153-E160.

    [16] Paillet F L,Cheng C H.Acoustic waves in boreholes.Boca Raton/Ann Arbor/Boston London:CRC Press,1991.

    [17] Schmitt D P.Effects of radial layering when logging in saturated porous formations.JournaloftheAcoustical SocietyofAmerica,1988,84(6):2200-2214.

    [18] 張海瀾,王秀明,張碧星.井孔的聲場(chǎng)和波.北京:科學(xué)出版社,2004.

    Zhang H L,Wang X M,Zhang B X.Acoustic wavefield and waves in the borehole(in Chinese).Beijing:Science Press,2004.

    [19] Tang X,Wang T,Patterson D.Multipole acoustic loggingwhile-drilling.//72nd Annual International Meeting,SEG Expanded Abstracts,2002,364-368.

    [20] Press W H,Teukolsky S A,Vetterling W T,et al.Numerical recipes in Fortran 77:The art of scientific computing.Cambridge:Cambridge University Press,1992.

    [21] 楊文采.地震波場(chǎng)反演的BG一逆散射方法.地球物理學(xué)報(bào),1995,38(3):358-366.

    Yang W C.BG-inverse scattering method for inversion of seismic wavefield.ChineseJ.Geophys.(in Chinese),1995,38(3):358-366.

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