Распространение импульсных возмущений в цилиндрическом волноводе в насыщенной пузырьковой жидкостью пористой среде

Abstract

This article presents a numerical study of the features of the pressure wave propagation in a cylindrical cavity filled with a liquid in a porous medium saturated with liquids and bubbles. The authors have used a two-velocity and two-stress model of a porous medium. They have developed a numerical solution for a two-dimensional problem of the perturbations propagation in a cylindrical cavity and porous medium with a bubbly liquid, surrounding this cavity. The effect of gas bubbles in a porous medium on the propagation and attenuation of a signal in a cylindrical waveguide was estimated by calculations. In addition, the calculations allow analyzing the influence of the gas content and the frequency of the initial signal on the evolution of the pressure wave inside the cavity and porous medium. For a number of frequencies, the authors have calculated the wave velocity and attenuation curves. The results show that the presence of bubbles leads to an increase in the attenuation of the signal both inside the cavity and in the porous medium. This work can help be used in the interpretation of wells logging data.

Проведено численное исследование особенностей распространения волн давления в заполненной жидкостью цилиндрической полости в пористой среде, содержащей пузырьковую жидкость, с использованием двухскоростной, с двумя напряжениями модели пористой среды. Разработана методика численного решения двухмерной задачи о распространении возмущений в цилиндрической полости и окружающей ее пористой среде с пузырьковой жидкостью. Результаты расчетов позволяют оценить влияние пузырьков газа в пористой среде на распространение и затухание сигнала в цилиндрическом волноводе. Проанализировано влияние газосодержания, частоты исходного сигнала на эволюцию волны давления внутри полости и в окружающей пористой среде. Проведены расчеты кривых скорости и затухания волн для набора частот в цилиндрическом волноводе. Установлено, что наличие пузырьков приводит к усилению затухания сигнала как внутри полости, так и в пористой среде. Результаты работы могут быть использованы при интерпретации данных геофизических исследований скважин.