井外声源激发井孔声场及井间地震的理论研究与数值模拟

本文针对井间地震问题,就三种物理模型,对声场的辐射、传播和与井孔的相互作用进行了理论和数值的研究。 在只顾及接收器所在井的影响下,研究了井外为爆炸点源和点力源的模型,推导了全频域的井孔内外声波场的理论公式,并对井内声场针对不同源距、不同声源主频和不同地层参数进行了全波和频率波数分析,井外爆炸点源和点力源激发的井孔内的声场相当于位于井轴上的无穷多阶多极源激发声场迭加的结果,声源的主频越高,接收器离井轴的距离越大,地层越硬,考虑的多极子的项数就要越多。随着源距的增加,井中斯通利波和模式波的激发幅度都会减小。井外为点力源的时,在井内不仅可以接收到地层纵波和横波的信息,而且不论是硬地层还是软地层,还可以接收到临界折射纵波。本文进一步顾及声源所在井的影响,研究了两口井的井间地震模型,在只计及井间一次散射的条件下,推导了全频域的井孔内外声波场的理论公式,并对井内声场进行全波和频率波数的分析。 对井间地震波场进行理论与数值模拟,不仅有利于掌握井间地震中波场的传播规律特性,而且对井间地震波场的识别与分离具有一定的指导意义。