套管井非轴对称声场三维应力——速度有限差分数值模拟

【作者】 刘继生； 马俊； 王克协； 谢荣华； 曾桂红；

【机构】 吉林大学； 大庆生产测井研究所；

【摘要】 <正>在固井声波测井中经常会遇到水泥环周向缺失情况检测的三维声测井问题.对非对称声场的研究可以使用有限差分方法,因为周向离散化对井孔情况是保角的,因此在柱坐标系下对井孔非对称声场的研究显得更加方便.虽然柱坐标系下的三维有限差分方法已经被提出(Liu等,1997;马俊等,1998),但还没有考查径向、周向都有分层的非轴对称情况下三维声测井问题的报道.本文在三维柱坐标系下使用交错网格上的应力-速度有限差分,数值模拟了套管井非轴对称声场.随着所研究问题维数的升高,有限差分运算稳定所需的时间步长就越小,柱坐标系三维有限差分中对时间步长的选取起决定性作用的是周向网格步长的大小,因此数值模拟三维非对称场比计算二维问题要花费更多的计算时间.针对套管井声测井模型,分析了径向和轴向两个边界的特点,使用了两种吸收边界条件,特别是对径向更多还原