摘要：在火成岩等裂缝和微裂缝发育地层的钻井过程中,井壁掉块甚至井壁坍塌引起的卡钻事故时有发生,严重影响了钻井安全和施工进度,要解决上述问题,需要在钻前了解地层的裂缝分布情况,进而设计合理的井身结构并采用有针对性的钻井工艺。为此,在详细分析声波速度与岩石力学特征参数关系的基础上,给出了以声波测井数据为依据的裂缝概率分布的定量计算方法,并且通过分析井径对声波时差影响的机理,提出了井径对声波时差影响的校正方法,进而建立了基于声波测井数据的裂缝识别模型。将该模型应用于准噶尔盆地2口深探井,应用效果表明:1裂缝识别结果与井径分布情况吻合较好,从而反映出该方法能够较准确地对裂缝进行识别;2井径变化对于声波时差会产生较大的影响,在数据处理过程中必须进行校正;3该方法利用常规的声波测井数据进行裂缝识别,也为一些仅有常规测井资料的老井进行裂缝识别提供了一条新的途径。

摘要：横波速度的径向各向异性反映了物质的变形和主导应力的方向.目前,勒夫面波和瑞雷面波的相、群速度频散特征已经被广泛用于确定地壳上地幔的横波速度及径向各向异性.但仅反演相对长周期(譬如,>5 s)的面波频散难以约束地壳浅部尤其是沉积层的横波速度及径向各向异性.此外,面波频散反演中不准确的浅部结构亦会导致更深部的反演结果的偏差.相较于面波频散,相同周期的瑞雷面波质点运动的水平-垂直振幅比(H/V)对横波速度的敏感深度明显更浅.在面波相、群速度与H/V具有相似的空间分辨率的前提下,本文提出联合反演勒夫面波和瑞雷面波频散与H/V获取地壳上地幔的横波速度及径向各向异性的方法.基于渤海湾盆地西缘的实际案例和理论模型测试的结果表明,引入H/V进行联合反演可以显著改善地壳尤其是沉积层的横波速度及径向各向异性的反演结果.本文所提出方法有助于地壳变形和相关构造应力状态的深入研究.

摘要：横波速度是计算岩体剪切模量的一个重要参数,在工程地质勘察中,常利用全波列声波测井获取横波速度。由于干扰以及信号采集方式的限制,全波列测井中横波波形较为模糊或叠加在纵波、斯通利波波形之上,横波速度的拾取变得十分的困难。文中运用慢度—时间相关法方法对全波列声波测井进行研究,并提出可行的横波识别方式,获得了可靠的横波速度。

摘要：以第四系勘察中的实测数据为基础,通过统计分析,对瑞雷波速度与横波速度的相关性进行探讨,进一步证实了瞬态瑞雷波勘探在浅层工程地质勘察中的准确性和可靠性。

摘要：随钻声波测井主要是采用四极子技术来测量软地层的横波速度,但在超软地层的横波测量方面仍然面临挑战.随钻四极子声源会分别激发出沿着钻铤和地层传播的螺旋模式导波,其中四极子钻铤波存在截止频率,即只有在该频率以上才能激发出钻铤波.当钻铤波截止频率降低到与地层波测量频段接近时,会干扰地层波信号的测量,尤其是在疏松的软地层这一干扰现象相当严重.数值模拟和现场实测数据分析结果表明:四极子钻铤波的截止频率主要取决于仪器接收器阵列位置的钻铤壁厚,而对声源与接收器之间的刻槽隔声体以及钻铤外地层介质不敏感.在此基础上,本文利用一种等效的随钻声波测井简化模型来分析与设计钻铤波截止频率与钻铤尺寸关系的理论图版.该理论图版可用于指导随钻四极子横波测井仪器钻铤尺寸的优化设计和数据处理,进而获得高质量的地层波信号以及准确的横波速度.

摘要：通过牛顿迭代法求解了固体内部圆柱空腔上爬波的频散方程,分析了爬波的频散和衰减特性。利用动态光弹法显示了爬波的直观图像和圆柱空腔附近各散射波的空间关系。根据爬波具有的频散、衰减以及辐射横波特征,设计了斜入射脉冲回波实验装置,测量了特定位置处裂纹反射爬波辐射出的横波信号,其与柱面反射波的时差和理论预测一致。进一步实验研究发现,爬波回波幅度与特定位置的裂纹长度具有近似单调的对应关系,在裂纹长度较大时,回波幅度趋于稳定。以上工作为圆柱空腔上裂纹的爬波定量检测提供了物理基础和实现方法。

摘要：利用瑞雷波频散曲线反演地下介质的横波速度是一种有效可靠的地球物理方法,且已被广泛应用于近地表地质调查和勘测。传统线性反演方法已不能满足日益复杂的目标或任务的需求,而非线性反演方法因其反演速度快、原理直观易懂而倍受关注。非线性反演方法中的人工神经网络具有自组织、自学习能力、联想记忆能力、高度容错性和抗干扰性,对不同反演问题能(通过相应网络训练后)反演出相应的目标参数。鉴于此,引入BP人工神经网络对地震面波进行反演,通过网络设计、训练和学习,求得最优解而不是精确解,以此避免了其他非线性反演方法易陷入局部极小值的问题。通过选取BP神经网络对多种典型地质模型在无噪和含噪情形下得到的频散曲线分别进行反演,并对比反演结果与真实数据,验证了此方法反演频散曲线的有效性和稳定性。最后,对实际数据进行反演,并与其他方法反演结果进行对比、分析,检验了该反演方法的实用性。

摘要：转换波静校正一直是制约多波多分量勘探的瓶颈。与常规微测井相比,三分量微测井技术在获取纵波信息的同时也能接收横波信息,从而可以准确计算出纵、横波速度及低(降)速带分层结构,得到各检波点处静校正量,解决转换波静校正问题。以沁水盆地二维三分量地震勘探中的某条测线为例,详细介绍了井中激发、地面三分量检波器接收微测井施工设计、处理及解释方法,认为井中激发、地面三分量检波器接收方法在水平分量上可以记录到可靠的横波信息,频谱分析可见垂直分量主频高、频带宽,两个水平分量频带和主频都低于垂直分量;地面三分量检波器可以不受地表条件影响灵活安置,其“背对背”安置方式可以压制高频噪声;横波是续至波,叠加于其它波的背景之中,初至走时不易直接拾取,需通过偏振分析进一步处理。经三分量微测井校正后的时间剖面上同相轴连续性明显改善,静校正效果更为理想。

摘要：利用高频面波反演横波速度一直是浅地表地震工程研究的热点。为深入认识利用高频面波(瑞雷波和勒夫波)评价横波速度的能力,本文首先采取高阶交错网格有限差分法实现两层模型的瑞雷波和勒夫波数值模拟,并应用τp变换形成频散能量图。相比瑞雷波,不同模式的勒夫波频散能量很接近,这说明易于实现多模式勒夫波反演。然后利用线性映射实现广义模式识别这种非线性反演方法对含软弱夹层的四层模型的基模式、多模式瑞雷波和勒夫波的变厚度反演。若初始模型很拙劣,相比勒夫波,瑞雷波基模式反演不能重建地层中含有软弱夹层这一特征,瑞雷波多模式反演则可以重建这一特征;勒夫波基模式和多模式反演都可以重建这一特征。即使在地层的泊松比与估计值相差很大时,瑞雷波多模式反演仍能重建地层结构,但其频散曲线总是存在“模式接吻”现象,容易模式误判;而勒夫波反演则不用估计地层泊松比,也不存在“模式接吻”现象。一系列算例表明:高模式瑞雷波的加入会显著提高横波速度评价结果的精度;而高模式勒夫波的加入会令反演系统对半空间以上异常层的参数过于敏感,造成参数过度估计,但也会显著提升对半空间横波速度的评价能力。最后,应用本文方法实现了对实测勒夫波数据的分析。

摘要：精确的地层压力预测对钻井设计、页岩甜点预测及水平井井位部署具有重要意义。地震地层压力预测方法通过有效获得研究区内纵、横向压力展布特征实现压力预测,具有前瞻性和全局性,成为钻前地层压力预测的主要手段之一。目前常用的地震地层压力预测方法包括基于正常压实趋势线和基于有效应力原理两类。在吸收已有方法优点的基础上,基于有效应力原理,引入横波速度减少孔隙流体影响,重新推导了岩石有效应力计算公式,建立了由纵波速度、横波速度、密度构成的新的地层压力预测模型。该方法有效提高了地层压力预测精度,实现了页岩地层压力定量预测。新方法在川南LU208井区五峰组—龙马溪组海相页岩气勘探开发中得到有效应用,经过实钻井验证,预测结果与实钻井的吻合程度较高,预测误差小于5%。