石油学报

作者：陈雪莲, 唐晓明

单位：中国石油大学(华东)地球科学与技术学院 中国石油大学(华东)深层油气重点实验室 山东青岛 266580

关键词：准SH波,频散,剪切波,套管井,周向传播

基金：陈雪莲,女,1976年2月生,2002年获石油大学(华东)工学学士学位,2006年获中国石油大学(华东)地质资源与地质工程专业博士学位,现为中国石油大学(华东)副教授,主要从事声波测井方法及岩石物理的教学和科研工作。Email:chenxl@upc.edu.cn

摘要： 利用沿套管轴向偏振、周向传播的准SH波可从根本上解决声阻抗与流体接近的轻质水泥（尤其是超轻质水泥）固井质量评价的难题。在柱坐标系下计算了套管中准SH波的频散曲线，在低于300 kHz的常用超声频段，套管中可存在零阶准SH0波和一阶准SH1波，与平板中的SH0波不频散相比，准SH0波随着频率的增加速度稍有降低，出现弱频散特征；准SH1波有截止频率，其相速度随着频率的增加先急剧下降，最后逐渐趋于套管材质的横波速度。通过仿真波形提取的衰减率可知，准SH0波随着频率增加其衰减逐渐增大，这也明显与平板中SH0的衰减特征相反，准SH波轴向位移的径向分布很好解释了此衰减特征。准SH波传播的声场快照直观显示，在套管后耦合泥浆等流体介质时，准SH波没有辐射衰减，在套后耦合固体水泥时准SH波在沿着套管周向传播时向套后介质辐射剪切波，衰减明显，这可从根本上区分套后声阻抗接近的泥浆（液体，没有剪切模量，SH波没有辐射衰减）和低密度水泥（固体，有剪切模量，SH波衰减明显），从而解决了现有声阻抗类声波仪器在低密度水泥胶结评价上的不适应性。

来源：2020年第7期

《石油学报》期刊编辑部

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