声波测井原理课件

绪论

声

波

测

井

声波测井绪论声波测井

声波测井

声波声波的分类一般按照频率来分，声波可以分为：超声波（ultra-sonicwave）>20KHz声波(sonicwave)20~20KHz次声波（infrasonicwave)<20Hz声波声波测井声波测井是测量和记录井剖面上岩层的声学性质（岩石的声速、声波在岩石中的衰减规律）的一种测井方法。

声波测井声波测井是测量和记录井剖面上岩层的声学性质（岩石的声波测井主要内容声波速度测井声波幅度测井声波全波列测井声波井下电视测井噪声测井声波测井主要内容声波速度测井1声波速度测井声波速度测井，又叫声波时差测井，它是测量井剖面声波纵波速度Cp的倒数，即声波纵波在1米地层中传播所需的时间，在测井中叫做时差，记作

t，t＝1/Cp，单位：微秒/米或微秒/英尺。声波速度测井是声波测井中应用最广泛的声波测井方法，主要利用声波速度测井资料来研究井剖面的岩性，估算储集层孔隙度等。1声波速度测井2声波幅度测井声波幅度测井(声幅测井)主要用于检查固井质量。水泥胶结良好时，声波幅度较小；水泥胶结不好时，声波幅度较大。2声波幅度测井3声波全波列测井声波全波列测井记录滑行纵波、滑行横波等一系列波列的速度、幅度、衰减、频率等与岩层性质和特征有关的信息。

数字记录

模拟记录用途:判断岩性－估算孔隙度－估算弹性力学参数3声波全波列测井4声波井下电视和体积扫描测井利用声波反射原理来得到井壁直观图象的测井方法。井内流体(泥浆)对可见光是不透明，因此，在井下不采用通常的光学电视系统，而是采用声波探测成像技术。体积扫描测井不仅可以得到井壁表面的直观图象，还可以探测井壁以外一定径向深度范围内的介质分布情况。4声波井下电视和体积扫描测井5噪声测井噪声测井记录井下自然声场(噪声)分布情况，得到由于岩层应力变化而引起声场分布的变化情况，为地震预报和震情监测提供资料；判断井下出水或出气的层位以及检查水或气在套管外的串漏情况。5噪声测井声波测井主要优点不受泥浆性质影响；不受矿化度影响；不受泥浆侵入影响。声波测井主要优点不受泥浆性质影响；第一节岩石的声学特征第一节岩石的声学特征一、岩石的弹性二、声波在岩石中的传播特征一、岩石的弹性基本概念和相关知识弹性力学弹性的定义弹性体和塑性体描述弹性体的参数：

杨氏弹性模量E

泊松比

体积弹性模量K

剪切模量

部分岩石的弹性模量基本概念和相关知识弹性力学弹性力学是力学的一个分支学科，它研究弹性体由于受外力作用(或温度变化)等原因而发生的应力、形变和位移，以及形变和位移的传播。弹性力学是力学的一个分支学科，它研究弹性体由于受外力作用(或1弹性的定义弹性：是指物体在外力作用下将发生变形，即物体受力的效果不是产生宏观运动，而是物体内部各体积元或各部分之间相对位置的变化，在外力不超过一定限度情况下，取消外力则物体将恢复原状，物体的这种性质称为弹性，即物体受有限外力作用而发生形变后恢复原来形态的能力。1弹性的定义弹性：是指物体在外力作用下将发生变形，即物体受弹性力学对被研究物体的假定：①物体是连续的②物体是均匀的；③物体是各向同性的；④物体受力后的变形和位移是微小的；⑤物体是完全弹性的。弹性力学对被研究物体的假定：弹性力学所研究的是理想弹性体，而石油的储集体－地下岩石并非理想的弹性体。非均质性：孔隙、裂缝，骨架与胶结物性质各不相同各向异性：节理、层理等弹性力学所研究的是理想弹性体，而石油的储集体－地下岩石并非理但是，由于任何物体在外力很小时，因外力而发生形变都很小的情况下，均可把其当作弹性体进行处理，故可把地下岩石近似看作弹性体。但是，由于任何物体在外力很小时，因外力而发生形变都很小的情况2弹性体的应力和应变2弹性体的应力和应变2.1物体分类弹性体：当物体受力发生形变，一旦外力取消又能恢复原状的物体，称为弹性体。塑性体：反之，当物体受力发生形变，一旦外力取消而不能恢复原状的物体，称为塑性体。弹性体塑性体可变成2.1物体分类弹性体：当物体受力发生形变，一旦外力取消又能恢在声波测井中，声源的能量很小，声波作用在岩石上的时间很短，因而岩石可以当成弹性体，在岩石中传播的声波可以被认为是弹性波。在声波测井中，声源的能量很小，声波作用在岩石上的时间很短，因2.2描述弹性体的参数虎克定律：在弹性限度内，弹性体的弹性形变与外力成正比，即：f＝-E·

由于应力与外力数值相等，方向相反，故上式可以改写成为：

＝E·

2.2描述弹性体的参数虎克定律：在弹性限度内，弹性体的弹性(1)杨氏弹性模量EE＝应力/应变＝

/应力：作用在单位面积上的力，F/S。应变：弹性体在力方向上的相对形变，△L/L。E物理意义：弹性体发生单位线应变时弹性体产生的应力大小；数值大小表示弹性体或弹性材料在外力作用下发生形变的难易程度，其量纲与应力相同。(1)杨氏弹性模量EE＝应力/应变＝/应力：作用在单位(2)泊松比

弹性体在外力作用下，纵向上产生伸长的同时，横向缩小。假设：有一圆柱形弹性体的直径和长度分别为D和L，在外力作用下，直径和长度的变化分别为

D和

L，则横向相对缩减

D/D和纵向相对伸长

L/L之比称为泊松比，用表示。(2)泊松比弹性体在外力作用下，纵向上产生伸长的同时，横

=弹性体的横向应变/纵向应变

=（△D/D）/（△L/L）

物理意义：描述弹性体形状改变的物理量，无量纲；任何材料，

=0～0.5。施加力-D-L=弹性体的横向应变/纵向应变物理意义：描述弹性(3)体积弹性模量

K

(也称膨胀率)K=应力/体应变=(F/S)/(△V/V)(N/m2或kg/cm2)体积弹性模量：在外力作用下，物体体积发生相对变化

V/V，即，体积应变，则，体积弹性模量为应力与体应变之比。体积弹性模量的倒数叫体积压缩系数，用

表示，即：

=1/K(3)体积弹性模量K(也称膨胀率)K=应力/体应变=(F(4)剪切模量

(也称切变模量)（kg/cm2）如右下图所示的矩形六面弹性体，其上表面的面积为A，受到平行于该表面的剪切力Ft的作用时，在力的方向上相对位移一段距离

L，剪切应力等于Ft/A，剪切应变等于

L/L，则切应力与切应变之比就叫剪切模量或切变模量，用

表示。(4)剪切模量(也称切变模量)（kg/cm2）如岩石名称E(×1011N/m2)

(×1011N/m2)页岩0.17～0.45砂岩0.003～0.7150.2～0.35泥灰岩0.15～0.450.3～0.4石灰岩0.25～0.8010.22～0.350.231～0.265硬石膏0.72～0.740.2950.281玄武岩1.150.230.156～0.237花岗岩0.3～0.570.198～0.30部分岩石的弹性模量岩石名称E页岩0.17～0.45砂岩0.003～二、声波在岩石中的传播特性纵波、横波的定义波的传播特征产生滑行波的条件反射、折射系数（R、T）波阻抗、声耦合率声速影响因素不同介质的声波速度二、声波在岩石中的传播特性纵波、横波的定义二、声波在岩石中的传播特性1.纵波、横波的定义纵波：介质质点的振动方向与波的传播发向一致。弹性体的小体积元体积改变，而边角关系不变。横波：介质质点的振动方向与波传播方向垂直的波。特点：弹性体的小体积元的体积不变，而边角关系发生变化，例如,切变波。二、声波在岩石中的传播特性1.纵波、横波的定义纵波：介质质注意：(1)横波不能在流体（气、液体）中传播，因为它的切变模量=0(2)在井下，纵波和横波都能在地层中传播，而泥浆中只能传播纵波。注意：三、声波在介质界面上的传播2.波的传播介质1介质2入射波入射角反射角折射角反射波折射波三、声波在介质界面上的传播2.波的传播介质1介质2入射波入声波测井原理ppt课件3.产生滑行波的条件VP2>VP1时,折射角=90°折射定律:第一临界角:

1*=arcsin(VP1/VP2)3.产生滑行波的条件VP2>VP1时,折射角=90第二临界角:

2*=arcsin(VP1/VS2)同理可得出:当折射产生横波时有第二临界角:2*=arcsin(VP1/VS2)同理可4.反射、折射系数（R、T）反射系数R：R=WR/W=反射波的能量/入射波的能量

=(2•V2-1•V1)/(2•V2+1•V1)折射系数T：T=WT/W=折射波的能量/入射波的能量

=21•V1/(2•V2+1•V1)入射角=0°，T+R=14.反射、折射系数（R、T）反射系数R：折射系数T：入射角5.波阻抗、声耦合率(1)波阻抗ZZ=波的传播速度×介质的密度=V•

(2)声耦合率两种介质的声阻抗之比：Z1/Z25.波阻抗、声耦合率(1)波阻抗ZZ1/Z2越大或越小，声耦合越差，R大，T小，声波不易从介质1到介质2中去。Z1/Z2越接近1，声耦合越好，R小，T大，声波易从介质1到介质2中去。Z1/Z2越大或越小，声耦合越差，R大，T小，声波不易从介质介质(Z2)声速(m/s)密度(kg/m3)波阻抗(kg/m2S)反射系数钢管5400780024.12×1060.9312砂岩330026508.745×1060.7071石灰岩6500287018.65×1060.8511白云岩7000287020.09×1060.8610泥岩180024504.41×1060.4923硬煤370014005.18×1060.5508水和各种介质界面上的声压反射系数介质(Z2)声速(m/s)密度(kg/m3)波阻抗(kg/m6.声速影响因素弹性模量；密度；岩性；孔隙度；岩层地质时代；岩层埋藏深度等。6.声速影响因素弹性模量；7.不同介质的声波速度介质声速(m/s)时差(s/m)介质声速(m/s)时差(s/m)空气3303000渗透性砂岩5943168甲烷4422260致密砂岩5500182石油1070～1320985～757致密石灰岩6400～7000156～143水1530～1620655～620白云岩7900125泥岩1830～3962548～252岩盐4600～5200217～193泥质砂岩5638177硬石膏6100～6250164～1607.不同介质的声波速度介第2节声波速度测井第2节声波速度测井声波速度测井是测量井下岩石地层的声波传播速度（或时差），以判断井剖面地层的岩性，估算储集层孔隙度的测井方法。声波速度测井是岩性－孔隙度测井系列中的主要测井方法之一。声波速度测井所记录的地层声速一般是指地层纵波的速度（或时差）。声波速度测井是测量井下岩石地层的声波传播速度（或时差），以判一声波在井壁上的折射与滑行波一声波在井壁上的折射与滑行波井下声波发射探头发射出的声波，一部分在井壁（井内泥浆与井壁岩层分界面）上发生反射；一部分在井壁上发生折射，进入井壁地层。由于井壁地层是固相介质，因而，折射进入地层的声波可能转换成为折射纵波和折射横波。井下声波发射探头发射出的声波，一部分在井壁（井内泥浆与井壁岩1折射波与临界角1折射波与临界角声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件2产生滑行波的条件VP2>VP1时,折射角=90°时产生滑行纵波折射定律:第一临界角:1*=arcsin(VP1/VP2)2产生滑行波的条件VP2>VP1时,折射角=90°第二临界角:

2*=arcsin(VP1/VS2)同理可得出:当折射产生横波时有第二临界角:2*=arcsin(VP1/VS2)同理可介质名称VP(m/s)VS(m/s)第一临界角第二临界角泥岩180095062º44´不产生滑行横波砂层（疏松）2630151837º28´不产生滑行横波砂岩（疏松）3850230024º33´44º05´砂岩（致密）5500320016º55´30º石灰岩（骨架）7000370013º13´25º37´白云岩（骨架）7900440011º41´21º19´钢管5400310017º41´31º04´常见介质的纵横波速度及第一第二临界角介质名称VP(m/s)VS(m/s)第一临界角第二临界角二、声波速度测井二、声波速度测井单发双收的测量原理1声系T：发射探头－电能转化为声能。R：接收探头－声能转化为电能；声波在介质中的传播主要指声速、声幅和频率特性单发双收的测量原理1声系T：发射探头－电能转化为声能。声波声波测井原理ppt课件2岩石的声速特性及影响因素(1)VP、VS与、、E间的关系当

=0.25，VP/VS=1.73,EVP(S)2岩石的声速特性及影响因素(1)VP、VS与、、E(2)

传播速度与岩性的关系岩性不同弹性模量不同VP、VS的影响不同VP、VS不同

(3)

孔隙度的影响流体的弹性模量和密度都不同于岩石骨架，相对讲，即使岩性相同，其中的流体也不同。孔隙度增大，传播速度就降低。(2)传播速度与岩性的关系岩性不同弹性模量不同(4)岩层的地质时代影响实际资料表明：厚度、岩性相同，岩层越老，则传播速度越快。(5)

岩层的埋藏深度影响岩性和地质时代相同：埋深增加导致传播速度增加。结论：可用传播速度来研究岩层的岩性和孔隙度。(4)岩层的地质时代影响实际资料表明：厚度、岩性相同，岩层越3岩层的声幅特性平面波的衰减仅由介质的吸收引起的，声波的能量与其幅度的平方成反比，声幅的大小反映了声波能量的高低。

J=J0e-2L

J：声波经过L距离后的声强

J0：初始声强

：介质的吸收系数下降V下降

增加频率增加增加3岩层的声幅特性平面波的衰减仅由介质的吸收引起的，声波的能2单发双收的测量原理(1)产生滑行波的条件(V地>V泥浆)产生滑行波的过程是可逆的(2)到达接收探头的波类折射纵波反射波泥浆波(直达波)2单发双收的测量原理(1)产生滑行波的条件(V地>V泥浆(3)滑行纵波首先到达接收探头因反射波、泥浆波都只在泥浆中传播，V地大于V泥，如果合理选择源距可以使纵波首先到达接收探头，而成其为首波。(4)时差的表达式时差：在介质中声波传播单位距离所用的时间(3)滑行纵波首先到达接收探头因反射波、泥浆波都只在泥浆中传声波测井原理ppt课件如果井径规则，则AB=DF=CE，上式为：显然，CD正好是仪器的间距(常数)，时差与声速成反比。时差的单位：

s/m。如果井径规则，则AB=DF=CE，上式为：显然，CD正好是仪时差

s/m(5)输出的测井曲线

(一条声波时差曲线)时差s/m(5)输出的测井曲线(一条声波时差曲线)影响时差的因素1井径的影响①R1(处在D增加)，R2(位于正常或缩小)井段时，滑行波到达R1的时间增加，而到达R2的时间不变，因此时差下降。②R1位于正常(或缩小井段)，R2位于井径扩大，滑行波到达R1的时间不变，而到达R2的时间增加，因此时差增加。③当R1和R2都处于井径扩大或缩小井段时，t1、t2同时增加或下降，或不变。影响时差的因素1井径的影响①R1(处在D增加)，R2(位声波测井原理ppt课件2岩层厚度的影响(1)厚层（h>l间距),曲线的半幅点为层界面,曲线幅度的峰值为时差。间距2岩层厚度的影响(1)厚层（h>l间距),曲线的半幅点为(2)薄层（h＜l间距）曲线受围岩的影响大，高速地层的时差增加，用半幅点确定的层界面（视厚度＞岩层的真实厚度）间距(2)薄层（h＜l间距）曲线受围岩的影响大，高速地层的时差声波测井原理ppt课件(3)薄互层(交互层中小层的厚度)，此时，曲线不能反映地层的真正时差值，由于各层间的相互影响，曲线呈锯齿壮。间距时差(3)薄互层(交互层中小层的厚度)，此时，曲线不能反映地层3周波跳跃的影响(1)产生的原因由于在滑行首波到达接收探头的路径中遇到吸收系数很大的介质,首波能触发R1但不能触发R2,R2被幅度较高的后续波触发,因此,时差增大.3周波跳跃的影响(1)产生的原因(2)周波跳跃的特点时差值大大增加且呈周期性的跳跃(3)产生周波跳跃的各种情况含气的疏松砂岩裂缝性地层或破碎带泥浆气侵(2)周波跳跃的特点时差值大大增加(3)产生周波跳跃的各声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件井眼补偿声速测井(BHC)井眼不规则时，有：T1R1R2T2ABEC从图中所知:CR2<BR1,t1<t，ER1>CR2，

t2>t井眼补偿声速测井(BHC)井眼不规则时，有：T1R1R2T2声波测井原理ppt课件平均后的补偿声速时差值不变。同理：在井径扩大的顶界面也如此,对仪器的倾斜也有补偿作用.平均后的补偿声速时差值不变。声波测井原理ppt课件长源距声波测井发射器到接收器的距离为8ft、10ft、12ft1解决的问题井径很大井周围泥岩发生蚀变时，一些非固结和永冻地层中径向声速发生变化。以上两种情况是BHC无法解决的。长源距声波测井发射器到接收器的距离为8ft、10ft、12f声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件2优点时差不受泥浆侵蚀或大井眼的影响，如果不考虑散射问题，它所测得的速度完全可以与地震记录的速度对比。2优点时差不受泥浆侵蚀或大井眼的影响，如果不考虑散射问题，声波时差曲线的应用1判断气层、确定油气和气水界面据流体密度和声速有：V水>V油>V气在高孔隙和侵入不深的条件下能识别气层,其特征:气层周波跳跃高声波时差(大30微秒/米以上)声波时差曲线的应用1判断气层、确定油气和气水界面据流体密度2划分地层(确定地层的岩性)由于不同岩性地层具有不同的声波速度，因此可以用时差划分地层。致密岩石的时差<孔隙性岩石的时差岩层的孔隙增加－声速下降－时差增加砂岩的时差<泥岩的时差2划分地层(确定地层的岩性)由于不同岩性地层具有不同的声砂岩的理论骨架时差:△tma=182s/m(硅质胶结)灰岩:△tma=156s/m

白云岩:△tma=143s/m无水硬石膏:△tma=164s/m岩盐时差:△tma=220s/m淡水:△tmf=620s/m盐水:△tmf=608s/m对膏岩剖面有很强的分辩力,由于岩盐和无水石膏在时差曲线上区别很大,很容易识别.砂岩的理论骨架时差:△tma=182s/m(硅质胶结)对3计算孔隙度(1)体积物理模型根据测井方法的探测特性和岩石的各种物理性质上的差异,把岩石体积分成几个部分,然后研究每一部分对岩石宏观物理量的贡献,并视宏观物理量为各部分贡献之和。即：测井参数×总体积=∑测井参数×相应体积3计算孔隙度(1)体积物理模型根据测井方法的探测特性和岩

b=f×+ma(1-)t=tf×+

tma(1-)

N=Nf×+Nma(1-)孔隙(流体)骨架纯岩石b=f×+ma(1-)孔隙(流体)骨架纯(2)用时差求孔隙度的公式

t=tf×+tma(1-)①固结压实的纯地层(2)用时差求孔隙度的公式t=tf×+tma例题：一淡水泥浆井中，某固结压实的砂岩层的时差为313.4s/m，电阻率为10m，tma=182s/m，tf=620s/m，并已知RW=0.1m，求：

(1)

该层的孔隙度；

(2)

该层的含水饱和度；

(3)

确定该层的流体性质。例题：一淡水泥浆井中，某固结压实的砂岩层的时差为313.4解：根据已知条件可得：代入各参数：

s=30%=0.3(1):解：根据已知条件可得：代入各参数：s=30%=0.代入参数求出SW=33.3%(3)因为SW>0.3,所以该层的流体性质是油气水同层，SO=1-SW=67.7%(2)根据阿尔奇公式有：代入参数求出SW=33.3%(3)因为SW>0.②疏松砂岩类

e=

s/cpcp:压实系数，固结压实地层cp=1,否则cp>1压实系数cp的求法:A深度法：Cp与深度成反比,深度越深,地层越压实,某油田的经验公式:Cp=1.68-0.0002×HB时差对比法：Cp=tsh/tshp；tshp:是固结压实泥岩的时差。②疏松砂岩类e=s/cpcp:压实系数，固结压实地③固结压实泥质地层

t=tshVsh+tf+tma(1-Vsh-)④非均匀孔隙地层用次生孔隙指数来反映地层的裂缝的发育情况：次生孔隙指数=

N-S；原生孔隙<

S<总孔隙度；通常情况下，用

S表示原生孔隙度③固结压实泥质地层t=tshVsh+tf+tm⑤声波地层因素公式砂岩：X=1.6灰岩：X=1.76白云岩：X=2.00优点:该公式不作压实校正⑤声波地层因素公式砂岩：X=1.6灰岩：X=1.7声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件某油田的一口淡水泥浆井中，某一固结压实纯砂岩地层的声波时差

t为291.5s/m，电阻率Rt为68·m，假定tma=182s/m，tf=620s/m，RW=0.08·m。

(1)

计算该储集层孔隙度

；

(2)

计算该储集层含水饱和度；

(3)

确定该储集层流体性质。作业某油田的一口淡水泥浆井中，某一固结压实纯砂岩地层的声波时差第3节声波幅度测井第3节声波幅度测井声波幅度测井(声幅测井)测量井下声波信号的幅度(通常测量接收探头接收到的首波的幅度)。声幅测井主要用于检查固井质量(固井后水泥与套管的胶结情况)，因此，也称作水泥胶结测井。声波幅度测井(声幅测井)测量井下声波信号的幅度(通常测量接收裸眼井的声幅测井套管井的声幅测井变密度测井主要内容裸眼井的声幅测井主要内容石油工业套管标准参数：厚度：7.52～11.51mm；杨氏弹性模量：E=2.06×109N/m2密度：

=7.9×103kg/m3纵波声速：Cp=5400～5700m/s对于20KHz的声波信号，波长

＝27～28.5cm，远大于套管的厚度。石油工业套管标准参数：声波测井原理ppt课件展开的套管可视为薄板，若薄板上下表面为真空（和空气），即表面为自由表面时，其中弹性波的传播为一种弯曲模式的板波（或者叫作兰姆波【Lamb波】）；套管中传播的Lamb波统称为套管波。套管波的传播方向就是套管的轴向方向(X方向)。套管波是一种纵向振动与横向振动组成的、在有限介质中传播的复合波，其速度接近于套管中纵波速度。展开的套管可视为薄板，若薄板上下表面为真空（和空气），即表面声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件一裸眼井声幅测井1.目的：划分硬地层的裂缝带2.声系及测量(1)单发单收：测量地层滑行纵波的首波幅度；(2)单发双收：测量两接收探头的滑行纵波的幅度差。一裸眼井声幅测井1.目的：划分硬地层的裂缝带声波测井原理ppt课件单发双收两接收探头接收到的同一滑行纵波首波幅度差值或比值单发单收或单发双收第一接收探头接收到的滑行纵波首波幅度单发双收两接收探头接收到的同一滑行纵波首波幅度差值或比值单发3声波能量变化的两种方式(1)地层吸收声波能量而使幅度衰减；(2)在声阻抗不同的两种介质界面上，折射、反射使声波的能量发生变化。两种变化同时存在，以哪种情况为主，视具体情况而论3声波能量变化的两种方式(1)地层吸收声波能量而使幅度衰减4滑行波幅度衰减和地层情况间的关系(1)不同角度的裂缝对波的衰减不同垂直裂缝：与水平方向的夹角>75°斜交裂缝：与水平线的夹角30

～75°水平裂缝：与水平方向的夹角<30°从实验得出:垂直裂缝主要衰减纵波；水平裂缝主要衰减横波。4滑行波幅度衰减和地层情况间的关系(1)不同角度的裂缝对(2)裂缝内的物质对声波能量的影响声波通过裂缝时(两种界面),只有部分能量透过,裂缝内的物质对声波起衰减作用(

岩>疏),由此声波通过较大裂缝,其接收到的能量比非裂缝地层低得多。声波通过裂缝,能量衰减与裂缝的张开度、发育程度有关，对于纵波，张开度大和裂缝发育，则声幅衰减增加，测得的声幅低。(2)裂缝内的物质对声波能量的影响声波通过裂缝时(两种界面)5溶洞性地层对于溶洞性地层，波绕溶洞传播：(1)增加了波的传播路径；(2)溶洞引起波的散射，造成声波能量较大幅度的衰减，所以声波在溶洞性地层传播，地层波幅很小，溶洞对波的衰减相当大。6寻找裂缝和溶洞地层的特征声幅曲线上，幅度值低；在时差曲线上，时差值高，可能出现周波跳跃。5溶洞性地层对于溶洞性地层，波绕溶洞传播：6寻找裂缝和溶二套管井的声幅测井1声系：单发单收，源距为1米TR水泥套管泥浆20%40%mv二套管井的声幅测井1声系：单发单收，源距为1米TR水泥套2接收到的信号：沿套管传播的滑行纵波(套管波)3管波幅度与管外介质性质的关系和分布有关管波幅度受套管和管内介质的影响是一个定值，收到的信号幅度就取决与套管外介质的性质和分布。4.评价水泥胶结质量由于套管与水泥接触，且Z套管与Z水泥很接近，声耦合率好，大部分能量都被折射到水泥环中，而少部分能量折回到井中被记录，声幅值低。反之，水泥胶结不好，则声幅高。2接收到的信号：沿套管传播的滑行纵波(套管波)3管波幅度5影响水泥胶结测井的因素(1)测井时间：最好在注水泥后20-40小时进行测量,因为水泥有个凝固过程,过早或过晚,都会造成错误解释；(2)水泥环的厚度：水泥环的厚度>2cm时，对套管波的衰减是个定值,水泥环的厚度<2cm时,水泥环越薄,对套管波的衰减越小,测得的声幅值高.(3)气侵泥浆：气侵泥浆的吸收系数大,使声波的衰减很大,此时测得的声幅低,造成误解.5影响水泥胶结测井的因素(1)测井时间：最好在注水泥后20(4)套管厚度：套管对声波的吸收是固定的,但套管厚度越小,对声波的衰减越大,测得的声幅值低.(5)微环：固井时,因热效应和压力的影响,套管膨胀,注完水泥后,又可能收缩,在套管和水泥环间有一环形空间,间隙<0.1mm,它使声耦合率变差,使测得的声幅值增加.(6)仪器偏心和窜槽：不同方向到达的管波相位不同,相互抵消,测得的声幅值低.(4)套管厚度：套管对声波的吸收是固定的,但套管厚度越小,对声波测井原理ppt课件三声波变密度测井(VDL)声幅测井只记录声波波列中首波的幅度，因而，只能检查第一界面的胶结封固情况，但地层的串槽有可能是由于第二界面胶结封固不好引起的。因而发展了变密度(变厚度)测井，对井下接收到的声波波列的前12～14个波的幅度与到达时间进行记录。声系与常规声幅测井相同，源距1m或1.5m。三声波变密度测井(VDL)声幅测井只记录声波波列中首波的幅1套管井中波传播的路径(1)沿套管(2)井内泥浆(3)通过地层因为水泥的声速<钢的声速,不满足产生滑行波的条件,所以没有通过水泥环的波。2接收波的先后顺序套管波地层波泥浆波1套管井中波传播的路径(1)沿套管因为水泥的声速<钢的声速3声波变密度测井(1)声系：单发单收，源距为1.5m(2)目的：全面评价水泥胶结质量,了解套管与水泥环、水泥环与地层的胶结情况。3声波变密度测井(1)声系：单发单收，源距为1.5m(3)记录波的定义及顺序①套管波：声波信号是在套管内传播的纵波，速度快，最先到达。②地层波：是在地层内传播的纵波、横波、视瑞利波的组合，幅度值高。③泥浆波：通过泥浆直接到达接收探头的波，它到达最晚、幅度稳定且幅度变化不大、频率低。(3)记录波的定义及顺序①套管波：声波信号是在套管内传播(4)变密度记录方式调辉记录调宽记录①

调辉记录负半周的信号放大转变为宽度一致的矩形波，幅度与原信号幅度成正比矩形波输入示波管，矩形波幅度作为灰度控制信号从管波到泥浆波、矩形波的幅度不同荧光屏上出现亮暗相间的扫描线，亮度与矩形波的幅度成正比.对一波列信号，扫描线在同一水平线上被摄相仪感光在相纸上，仪器提升，相纸走动，就连续地把不同深度的扫描线拍摄成了变密度测井图(4)变密度记录方式调辉记录①调辉记录负半周的信号放大转(5)变密度图的解释套管与水泥交界面称为第一声学界面水泥与地层交界面称为第二声学界面(5)变密度图的解释套管与水泥交界面称为第一声学界面水泥与地①

自由套管：管外无水泥、形成套管－泥浆界面，Z套管/Z泥浆大，耦合率差，R大T小，管波强、地层波弱或全消失，在变密度图上出现平直的条纹，越靠近左边，越明显，在套管接头的地方有人字纹。套管接头的人字纹自由套管的变密度图①自由套管：管外无水泥、形成套管－泥浆界面，Z套管/Z泥②

第一、二交界面胶结好，声耦合率好：套管波弱、地层波很强(很大部分能量透射到地层中去了)。变密度图：左边条纹模糊或消失，右边的条纹色深，反差大。③

第一界面交界面差，第二界面胶结好；一界面的声耦合率差，管波强，二界面声耦合率好地层波中等。变密度图：左边条纹明显，右边也有显示；②第一、二交界面胶结好，声耦合率好：套管波弱、地层波很强(④第一界面胶结好、第二界面胶结差；一界面的声耦合率好、管波弱，二界面的声耦合率差、地层波弱或消失。变密度图上：左右条纹模糊。⑤第一、第二界面胶结差；一界面声耦合率差、套管波强，二界面胶结差、地层波弱以至于消失。变密度图上：右边的条纹模糊或消失，左边的条纹色深，反差大。④第一界面胶结好、第二界面胶结差；一界面的声耦合率好、管波声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件第4节声波全波列测井第4节声波全波列测井通常的声速测井与声幅测井只记录和利用滑行纵波首波的速度（或时差）或幅度信息，然而，对携带有大量地层信息的续至波则没有加以记录和利用；为此，发展了声波全波列测井，记录和利用续至波的速度、幅度、频率、波形包络特征等信息。通常的声速测井与声幅测井只记录和利用滑行纵波首波的速度（或时一、声系与记录方式一、声系与记录方式长源距声波全波列测井仪的声系由两个发射探头T1、T2及两个接收探头R1、R2组成。T1和T2、R1和R2之间相距2ft，相当于“间距”，T1与R2之间相距8ft，相当于“源距”。1.长源距声波全波列测井仪长源距声波全波列测井仪的声系由两个发射探头T1、T2及两个接声波测井原理ppt课件探头的工作顺序、记录结果编号以及所记录的内容如下逻辑表所示，“0”表示不工作，“1”表示工作。探头工作状态时间发射接收记录结果编号记录内容T1T2R1R2T01010TT1T1-R1间10ft层段的时间差T01001TT2T1-R2间8ft层段的时间差T10110TT3T2-R1间12ft层段的时间差t10101TT4T2-R2间10ft层段的时间差探头的工作顺序、记录结果编号以及所记录的内容如下逻辑表所示，当R1和R2正对目的层时，T1发射，R1和R2接收，记录到TT1和TT2两个时间差数值；TT1和TT2的差值相当于R1和R2接收到的T1发射出的声信号的时间差，相当于一个发射探头在下方，接收探头在上方的单发双收声系，记作△t下＝TT1－TT2当R1和R2正对目的层时，T1发射，R1和R2接收，记录到T经过一段时间，当T1和T2正对目的层时，R2先后接收到T1和T2发射出的声信号，记录成TT2和TT4两个数值；TT4－TT2是R2处接收到的T1和T2发射声信号的时间差，这是一个双发单收声系，其数值和与之对称的R2发射，T1和T2接收的发射探头在上方的的单发双收声系记录结果完全相同，记作△t上＝TT4－TT2经过一段时间，当T1和T2正对目的层时，R2先后接收到T1和仪器自动将地层F的时差值按Δt＝1/2(Δt上＋Δt下)＝1/2((TT4-TT2)+(TT2-TT1))进行记录，其结果相当于源距为2.4384米(8英尺)、间距为0.6096米(2英尺)的双发双收声系井眼补偿记录结果。仪器自动将地层F的时差值按Δt＝1/2(Δt上＋Δt下)＝1声波测井原理ppt课件长源距声波全波列测井记录中的关键问题是在全波列中区分纵波、横波及其它类型的波，而最主要的是区分纵波和横波。现有的记录方式是从纵波和横波的到达时间、相位和幅度上加以区分和识别的。长源距声波全波列测井记录中的关键问题是在全波列中区分纵波、横纵波与横波的区分：①到达时间：Cp>Cs→Δtp<Δts；②声波幅度：横波大于纵波；③声波相位：纵波与横波首波相位相反，即相位相差180°纵波与横波的区分：横波幅度大于纵波幅度：横波能量更集中分布在分界面附近；滑行横波是在第二临界角基础上产生的，而以第二临界角入射时反射回井内的声能明显小于以第一临界角的情况；横波只传递介质的剪切变形，而纵波传递介质体积膨胀-压缩过程中的热交换和损耗。横波幅度大于纵波幅度：长源距声波全波列测井图(全波列方式)：左道：TT1、TT2、TT3、TT4、DTC和DTS；右道：按1米的深度间隔标出代表这一井段的声波全波列图形。长源距声波全波列测井图(全波列方式)：左道：TT1、TT2、声波测井原理ppt课件声波测井原理ppt课件长源距声波全波列测井所记录的测井信息：①纵波时差Δtp(DTC)；②横波波时差Δts(DTS)；③速度比Cp/Cs=Δts/Δtp(DTR)；④纵波幅度AP2(T1发射R2接收)；⑤横波幅度AS2AP2(T1发射R2接收)；长源距声波全波列测井所记录的测井信息：⑥声波比(SRAT)(两个接收探头接收到的同一发射探头的声信号首波幅度比)⑦幅度比B/AA：纵波幅度比；B：横波幅度比；r1：T1与R1之间间距；r2：T1与R2之间间距；r0：r1－r2；G：声波在发射和接收探头间几何扩展的衰减因子，

P：纵波衰减系数；s：横波衰减系数；⑥声波比(SRAT)(两个接收探头接收到的同一发射探头的声信二、声波全波列测井资料解释二、声波全波列测井资料解释长源距声波全波列测井资料提供了井壁附近岩层的纵波、横波及井内流体中管波的速度、幅度、频率及波形包络等信息。这些信息均受井壁岩层的制约与影响，因而，可以利用这些信息来分析和判断井壁岩层的孔隙特性、孔隙中流体性质及渗滤特性，以及岩石的力学性质等，但是，应用比较充分的是速度信息。长源距声波全波列测井资料提供了井壁附近岩层的纵波、横波及井内1、估算储集层孔隙度1）根据测得的储集层横波速度Cs估算储集层的粒间孔隙度(横波孔隙度

s)，经验公式：

s＝(Cmas－Cs)/3CsCmas－储集层骨架的横波速度。1、估算储集层孔隙度结论：当

s>p及Cp/Cs>1.75时，储集层为裂缝孔隙；