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光电信息工程论文

光电信息工程论文

题目：用声波幅度来确定产液的油水含油率

学院：电子工程学院

部：光电子技术

专业：光电信息工程

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目录

摘要3

ABSTRACT4

前言5

第一章绪论6

1.1声波测井技术的发展现状6

1.2早期测量油井含水率主要方法6

1.3声波测井技术在油井测量中遇到的问题7

1.4未来测井的发展方向7

第二章力学网络的分析与计算8

2.1换能器的位移方程8

2.2换能器所受力对位移矢量的影响9

2.2.1薄圆环换能器所受力对质点运动的影响9

2.2.2求解压电换能器发出的声场对压电换能器的反作用10

第三章换能器电学网络的分析与计算11

3.1薄圆环压电换能器的物理效应11

3.2换能器机电等效图分析11

第四章脉冲信号的声源冲击响应和电-声传输函数14

4.1激励电压为脉冲信号14

4.2接收器声-电冲击响应和声-电传输函数16

第五章液体和固体中平面波的反射系数20

5.1液-固界面的声波传播20

5.2滑行波作为首波接受的条件20

5.3求解液-固界面的反射系数21

第六章利用反射系数求油井的含油率25

6.1求解当接收器首先接收到反射波的临界角25

6.2求解液-固界面的反射系数26

结论30

致谢31

参考文献32

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摘要

石油产业发展的初期的油井一般都是垂直井，在油井内近似认为是油和水的混合

液，我们可以用电容法含水率来测井，它是一种测量井内流体持水率的重要方法，利用

油气同水的介电特性差异测定水的含量。而随着油井的不断开采，出现越来越多的水平

井，电容法测量会出现很大的误差。声波测井的应用，使得误差得到减小，薄圆环压电

陶瓷的换能器是近年发展起来的新型换能器件,它具有体积小、重量轻、精度和分辨率

高、频响高等优点,在垂直井中得到了很好的应用。

分析了声波测井油井中薄圆环压电换能器的暂态响应,研究并建立了其等

效电路,并且求出了电驱动信号与换能器的瞬时运动之间的传输函数。利用留数

定理,可以对任何电驱动信号,解析地求出换能器的运动在时域与频域的暂态

函数。推导出液-固界面的反射系数，当换能器处于不同的介质时，反射系数是

不同的，因此建立起反射系数与油井含油率的对应关系。这样就很容易的利用薄

圆环换能器测得水平井换能器所在位置的含油率。

关键词:声波测井，压电换能器，传输函数，反射系数

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ABSTRACT

Oilindustrydevelopment,theoriginalWellsearlycommonlyinoilWellsisvertical

Wells,thatiswithinaroximationofoilandwatermixture,wecanusecapacitivemoistur