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1、第三章 聲波測井,,聲波在不同介質(zhì)中摶播時，其速度、幅度衰減、頻率變化等聲學(xué)特性是不同的。聲波測井就是以巖石等介質(zhì)的聲學(xué)特性為基礎(chǔ)研究鉆井地質(zhì)剖面，判斷固井質(zhì)量等問題的一種測井方法。 主要分兩大類：聲速測井和聲幅測井。聲速測井（聲波時差測井）是測量地層聲波速度的測井方法。聲波在巖石中的傳播速度與巖石的性質(zhì)、孔隙度及孔隙中所含的流體性質(zhì)等有關(guān)，因此，通過聲速可確定巖石孔隙度、判斷巖性和孔隙流體性質(zhì)。聲波幅度測井研究聲波在地層或套管內(nèi)傳播過程中幅度的變化，從而認(rèn)識地層，檢查水泥膠結(jié)質(zhì)量。,3.1巖石的聲學(xué)特性,,波是物質(zhì)運(yùn)動的一種形式，聲波由物質(zhì)的機(jī)械振動產(chǎn)生，通過質(zhì)點間的相互作用將振動由近及

2、遠(yuǎn)而傳播。人耳聽到的聲波頻率為20Hz20Khz，高于20KHz的聲波叫超聲波，聲波測井應(yīng)用的頻率介于15KHz30KHz之間，通常稱為聲波。 由于機(jī)械振動是彈性體在外力作用下，發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的，并且機(jī)械振動的傳播靠質(zhì)點和質(zhì)點間的相互作用進(jìn)行的，而質(zhì)點與質(zhì)點由彈性相互聯(lián)系著，所以聲波在物質(zhì)中傳播的速度與彈性體的彈性密切相關(guān)。,3.1.1巖石的彈性,,受外力作用發(fā)生形變，外力取消后，恢復(fù)到原來狀態(tài)的物體叫彈性體，彈性體的形變叫彈性形變。當(dāng)外力取消后，不能恢復(fù)原狀的物體叫塑性體。一個物體是彈性體還是塑性體，不僅與物體本身性質(zhì)有關(guān)，而且與外力的作用方式、作用大小和作用時間等有關(guān)。外力小，時間短

3、，物體表現(xiàn)為彈性體。 聲波測井發(fā)射的聲波能量較小，作用在巖石上的時間也短，所以對聲波測井，巖石可看作彈性體。因此可用彈性波在介質(zhì)中的傳播規(guī)律來研究聲波在巖石中的傳播特性。,3.1.1巖石的彈性,,可以用以下幾個參數(shù)描述彈性介質(zhì)的彈性。 1、楊氏模量： 2、泊松比：彈性體在外力作用下，在產(chǎn)生縱向伸長的同時，橫向上產(chǎn)生壓縮。設(shè)有一圓柱形彈性體。原來的直徑和長度為D、L，則 泊松比只表示幾何形變的系數(shù)，介于 00.5之間，對大多數(shù)巖石=0.25。 此外還有切變模量，體積形變彈性模量K，拉梅系數(shù)等。,,,3.1.2巖石的聲波速度,,聲波在介質(zhì)中傳播，傳播方向和振動方向一致的稱縱波，垂直

4、的稱橫波。其速度與介質(zhì)的彈性參數(shù)和密度的關(guān)系：,,式中：E楊氏模量 泊松比 密度,同一介質(zhì)縱橫波速度比 為：,,3.1.2巖石的聲波速度,,由于大多數(shù)巖石=0.25，故vp/vs=1.73 可見vpvs，目前聲速測井主要利用縱波。 從以上各式中可看到，vp隨彈性增大而增大，但不隨密度加大而減小，這是因為巖石的E和還有關(guān)系，并且隨，E有更高級次的增大，所以，vp。,,,3.1.2巖石的聲波速度,,對于沉積巖，聲波速度和下列地質(zhì)因素有關(guān)。 1）巖性：不同巖性的巖石，其彈性和密度不同，一般隨巖石密度增大而增大。 2）巖石的結(jié)構(gòu)：膠結(jié)疏松，孔隙度大的巖石，其密度較小。一般，沉積巖的密度隨其孔隙度的增

5、大而線性減小，因此，沉積巖的孔隙度與聲波速度之間存在線性關(guān)系。、vp線性。 3）地層埋藏深度、地層地質(zhì)時代：巖性和地質(zhì)時代相同而埋深不同的地層，埋藏越深聲速越大；巖性和埋深相同，但地質(zhì)時代不同的地層，聲速不同，老地層比新地層聲速大。（巖石的E加大的緣故）,,,3.1.3巖石的聲波幅度,,聲波在巖中的傳播時由于種種原因（聲能熱能；波前擴(kuò)展；界面吸收等），會造成聲波能量衰減，使聲波幅度（能量與幅度的平方成正比）逐漸減小。聲幅衰減的大小與巖石的密度以及聲波的頻率有關(guān)。密度小，聲速低，幅度衰減大，聲波幅度低；頻度高，衰減大。所以可以利用聲波幅度的衰減了解巖層的特點或固井質(zhì)量。 聲波由一種介質(zhì)向另一

6、種介質(zhì)傳播，在界面上會發(fā)生反射和折射。如圖，反射波的幅度取決于兩種介質(zhì)的聲阻抗。,,,3.1.3巖石的聲波幅度,,,,,,3.1.3巖石的聲波幅度,,聲阻抗Z=v 聲耦合率=Z/Z 介質(zhì)和介質(zhì)的聲阻抗差異越大，則聲耦合越差，聲波能量就不易從介質(zhì)傳到介質(zhì)中去，通過界面在介質(zhì)中傳播的折射波能量就越小，介質(zhì)中傳播的反射波能量就越大。如果和的聲阻抗相近時，聲耦合得好，聲波幾乎都形成折射波通過界面在介質(zhì)中傳播，反射波能量非常小。,,,,,可見，反射系數(shù)是聲阻抗差別（z2-z1）的增函數(shù)）。,,3.2聲波速度測井,,聲波在兩種界面上傳播時遵守折射定律：,,,,因為v1和v2對兩種介質(zhì)是定值，所以隨著入

7、射角的增大，折射角也要增大。在v2v1時，當(dāng)增大到某一角度時，折射角為直角，此時折射波將沿著界面在介質(zhì)中傳播，該折射波叫滑行波，此時的入射角叫臨界角i。,,聲波速度測井就是測量滑行波在地層中傳播一米所用的時間，即時差，微秒/米。,,3.2聲波速度測井,,井下儀器包括：聲系、電子線路、隔聲體。 聲系：由發(fā)射探頭和接收探頭組成，是儀器的主體。發(fā)射探頭產(chǎn)生并向地層發(fā)射聲波，接收探頭接收聲波并轉(zhuǎn)變成電信號。它們由壓電陶瓷晶體制成，利用壓電效應(yīng)發(fā)射和接收聲波。 隔聲體：在儀器外殼上刻上許多槽，以防止聲波由儀器外殼直接傳到接收探頭。（原理是增加傳聲路徑，另外使聲波衰減，到達(dá)接收器時很微弱）。 電子

8、線路：提供電信號觸發(fā)發(fā)射探頭，使其振動發(fā)出頻率穩(wěn)定的聲波，并將接收的聲波形成的電信號放大，經(jīng)電纜傳至地面儀記錄。,,,,,3.2.1單發(fā)雙收測井儀的測量原理,,聲系設(shè)計要考慮的理論問題： 能產(chǎn)生滑行波：泥漿的聲速V1不同于地層聲速V2，所以在泥漿和地層界面上將發(fā)生波的反射和折射。由于V2V1，必然在地層中沿著井壁產(chǎn)生滑行波。 能接收到滑行波：由于泥漿和地層接觸得很好，滑行波必然引起泥漿質(zhì)點的振動，形成在泥漿中以波速V1傳播的聲波線，該波線與界面法線的交角等于臨界角且相互平行，所以在井中適當(dāng)位置可以接收到滑行波。,,,,,使滑行波成為首波：到達(dá)接收探頭的聲波，不僅有經(jīng)過地層的滑行波，而且

9、還有不經(jīng)地層的反射波以及經(jīng)泥漿傳到接收探頭直達(dá)波等。由于泥漿的聲速比地層的聲速小得多，所以選擇適當(dāng)?shù)脑淳啵òl(fā)射探頭到第一接收探頭之間的距離，我國源距1米），使滑行波在地層中傳播的距離相對較大，就可使滑行波首先到達(dá)接收探頭，成為初至波。而直達(dá)波、反射波繼滑行波之后到達(dá)接收探頭，成為續(xù)至波。,,,,,3.2.1單發(fā)雙收測井儀的測量原理,,,,,,,單發(fā)雙收聲系由一個發(fā)射器、兩個接收器組成。發(fā)射器發(fā)射聲波，聲波由泥漿向地層傳播。接收器只接收記錄初至波滑行波，排除掉續(xù)至波。 設(shè)發(fā)射探頭在時刻t0發(fā)射聲波，經(jīng)ABCE和ABCDF到第一和第二接收探頭，到達(dá)時刻分別為t1和t2，如圖，則兩接收探頭的時差

10、為 ：,3.2.1單發(fā)雙收測井儀的測量原理,,,,,3.2.1單發(fā)雙收測井儀的測量原理,,,,3.2.1單發(fā)雙收測井儀的測量原理,,如果兩接收探頭間對應(yīng)井段井徑無明顯變化，且儀器居中，則CE=DF,,,,,,所以,儀器間距l(xiāng)是一定的，時差t的大小就反映地層聲速的高低。測量時由地面儀器把時差轉(zhuǎn)變成與其成比例的電位差加以記錄，記錄點在間距的中點。井內(nèi)儀器自下而上測量，得到聲波時差曲線。,3.2.2影響聲速測井的幾個因素,,1、地層厚度：不同厚度的地層在曲線上有區(qū)別。 1）厚層（hl）：在曲線中部有一異常，異常峰值是時差真值，半幅點對應(yīng)地層界面，可用其劃分地層界面。 2）薄層（h

11、受圍巖影響大，測得的時差不等于實際值，并且地層越薄，其與真值差別越大，曲線異常半幅點分層大于巖層實際厚度。 3）薄交互層：間距大于交互層中地層厚度時，曲線不能反映地層真實時差值，甚至還可能出現(xiàn)反向。 可見，聲速測井對小于間距的薄層分辨能力較差，減小間距可以提高薄層的分辨能力（即間距越小，縱向分辨率越高），但時差測量精度降低了。我國采用0.5米間距。,,,,,3.2.2影響聲速測井的幾個因素,,,,,,3.2.2影響聲速測井的幾個因素,,2、井徑及儀器傾斜的影響 井眼規(guī)則，井徑無變化時，井徑對曲線無影響。當(dāng)井徑擴(kuò)大時，在擴(kuò)大井段的上下界面處，時差曲線會出現(xiàn)假異常。 強(qiáng)度較弱的泥巖

12、層段，經(jīng)常出現(xiàn)井徑擴(kuò)大現(xiàn)象，所以在一些砂泥巖的分界處，由于井徑的突變，使時差出現(xiàn)假異常，在砂巖的頂界面負(fù)異常；底界面正異常。 無水石膏和鹽巖組成的剖面，也會因鹽巖層井徑擴(kuò)大，造成和砂泥巖一樣的曲線假異常。聲波時差曲線出現(xiàn)的假異?？梢耘浜暇畯角€在解釋時加以鑒別。,,,,,3.2.2影響聲速測井的幾個因素,,,,,,3.2.2影響聲速測井的幾個因素,,3、周波跳躍的影響 在正常情況下，兩個接收探頭是被同一脈沖首波觸發(fā)的，但是在含氣疏松地層，由于聲波能量的嚴(yán)重衰減，致使首波減弱到只能觸發(fā)第一探頭而不能觸發(fā)第二探頭，這種情況下，第二探頭被后續(xù)波觸發(fā)時，則會出現(xiàn)曲線上急劇的偏轉(zhuǎn)或特別大的時差值

13、。該現(xiàn)象叫“周波跳躍”。 含氣疏松砂巖、裂縫發(fā)育的地層以及泥漿氣侵的井段經(jīng)常出現(xiàn)周波跳躍現(xiàn)象。所以可用它來尋找氣層和裂縫帶。,,,,,3.2.2影響聲速測井的幾個因素,,,,,,3.2.2影響聲速測井的幾個因素,,4、前沿觸發(fā) 在硬地層中，發(fā)射探頭發(fā)射聲波后，如果井壁不規(guī)則，儀器碰撞井壁產(chǎn)生聲波，可能被接收探頭接收，它在正常聲波的前面，會出現(xiàn)很低的時差，稱為“前沿觸發(fā)”。 5、源距的影響 為使滑行波作為首波被接收，需增大源距，但如果源距太大，到達(dá)接收探頭的幅度就會很小，給接收和記錄滑行波造成麻煩。,,,,,,為了克服井徑及儀器傾斜對單發(fā)雙收儀器的影響，設(shè)計了雙發(fā)雙收儀器。發(fā)射探頭在

14、上，兩接收探頭在下時，井徑變化對時差的影響如圖左，發(fā)射探頭在下，接收探頭在上的情況如圖右，可見兩種情況出現(xiàn)的假異常正好相反。如果將它們組合起來，然后對測得的兩個時差取平均值，就可以消除井眼變化的影響。它還可以克服儀器傾斜造成的影響。,,,,,3.2.3雙發(fā)雙收儀器對井眼影響的補(bǔ)償,,,,,,3.2.3雙發(fā)雙收儀器對井眼影響的補(bǔ)償,,,,,,3.2.3雙發(fā)雙收儀器對井眼影響的補(bǔ)償,3.2.4資料應(yīng)用,,一般規(guī)律：巖性粗， t減小；巖石致密， t減小；含鈣增加， t減??；含泥量增加， t增加。 在砂泥巖剖面中，砂巖時差低值。砂巖的膠結(jié)物的性質(zhì)和含量也影響時差的大小，通常鈣質(zhì)增多時差下降，隨泥質(zhì)

15、增多時差升高。泥巖聲速低，時差為高值。頁巖時差時界于砂巖和泥巖之間。礫巖時差較低，并且越致密越低。 在碳酸鹽巖剖面中石灰?guī)r和白云巖時差最低，如果含泥質(zhì)稍有增高?？紫缎曰蛄芽p性石灰?guī)r和白云巖聲波時差明顯增大，裂縫發(fā)育的石灰?guī)r或白云巖還可能出現(xiàn)周波跳躍現(xiàn)象。因此可以利用時差曲線劃分出孔隙性或裂縫性石灰?guī)r、白云巖儲層。,1.劃分地層,,劃分地層巖性,砂泥巖剖面,碳酸巖與泥巖互層剖面,巖鹽及無水石膏剖面,源272-264井測井解釋成果圖,3,4,5,8號層合試, 壓后抽汲， 日產(chǎn)油2.115噸。 日產(chǎn)水2.04方,3.2.4資料應(yīng)用,,由于時差曲線可以劃分地層，所以也可以用來進(jìn)行地層對比，又由于它

16、能反映巖石的致密程度，因此也可和微電極等曲線判斷儲層儲集性質(zhì)優(yōu)劣。,3.2.4資料應(yīng)用,,2、判斷氣層 在巖性相同的情況下，氣層的時差比油水層時差大30us/m或50us/m，因此在已知巖性的基礎(chǔ)上，可以用時差大的特點判斷氣層。此外，周波跳躍也是特征。,3.2.4資料應(yīng)用,,3.2.4資料應(yīng)用,,敖420-29井測井解釋成果圖,7號層單試, 射開井段 734米-737米， MFE（II）+自噴， 日產(chǎn)氣24597方。,,,,,敖420-29井測井解釋成果圖,,,3、確定孔隙度 在固結(jié)壓實的純地層,3.2.4資料應(yīng)用,,V巖石聲速 Vf流體聲速 Vma骨架聲速,,,,,,上式稱懷利時間

17、平均公式， 對于沒有固結(jié)或不夠壓實的地層，需壓實較正：,3.2.4資料應(yīng)用,,式中：Cp壓實較正系數(shù) 近年來，應(yīng)用比較廣泛、效果也更好的聲波地層因素公式：,,,式中x巖性指數(shù)，砂巖取1.6。 上式對砂巖、石灰?guī)r、白云巖都適用，當(dāng)?shù)貙雍瑲?、泥質(zhì)時，要適當(dāng)修正：,,3.2.4資料應(yīng)用,,聲波時差反映地層物性，可以與電阻率測井結(jié)合，判斷油水層。,共計18口井，49個層，符合44層，符合率89.8%,,4、判斷異常高壓地層,3.2.4資料應(yīng)用,,深度D時的孔隙度， 0零深度時的孔隙度。 C壓密系數(shù)。 D深度。,,3.2.4資料應(yīng)用,,3.2.4資料應(yīng)用,,,3.2.4資料應(yīng)用,,,3.2.4資料應(yīng)用,

18、,5、確定斷層力學(xué)性質(zhì) 斷層處曲線特征為聲速比原巖低，傳播能量比原巖衰減快。,,在聲波頻率一定的情況下，聲波幅度衰減和介質(zhì)密度、彈性等因素有關(guān)。聲幅測井就是通過測量聲波幅度的衰減變化來認(rèn)識地層性質(zhì)和水泥膠結(jié)情況的方法。 聲波在地層中傳播，能量（幅度）有兩種衰減形式，一是地層吸收聲波能量而使幅度衰減，另一種是存在聲阻抗不同的兩種介質(zhì)界面的反射和折射，使聲波幅度發(fā)生變化。 裸眼井中，在裂縫發(fā)育及疏松巖石井段，其衰減主要是由于地層吸收能量所致；套管井中，各種波的幅度變化主要和套管、水泥環(huán)、地層之間界面引起的聲波能量分布有關(guān)。 因此，在裸眼井中測量聲波幅度可劃分裂縫帶和疏松地層，在套

19、管井中測量聲波幅度變化，可以檢查固井質(zhì)量。,3.3聲波幅度測井,,1套管井中的聲波傳播 套管井中聲波由T到R，其傳播路徑大致有四個：套管波，套管滑行波。水泥環(huán)波。地層波，沿第二界面在地層內(nèi)傳播的聲波。泥漿波，通過泥漿傳播的直達(dá)波。 最早到達(dá)的是套管波，其次是地層波，最后是直達(dá)波。水泥的微孔隙很多，聲波衰減很快，待其到達(dá)接收器時，振幅已很小，無法測出，不予考慮。 固井聲幅測井和聲波變密度測井就是利用套管波和地層波的幅度信息來評價管外水泥膠結(jié)質(zhì)量的。,3.3.1 水泥膠結(jié)測井（CBL）,,,2方法原理 聲系為單發(fā)單收，源距1米。儀器記錄套管波的第一個負(fù)峰的幅度值（首波幅度）。若套管

20、與水泥膠結(jié)良好，套管與水泥環(huán)的聲阻抗差別小，聲耦合較好，套管波容易通過水泥環(huán)向外傳播，因此，套管波的能量有較大的衰減，測量記錄到的首波幅度就小；若套管與水泥膠結(jié)不好，套管外有泥漿存在，聲阻抗差別大，聲耦合較差，管套波能量不容易傳播到地層中去，能量衰減小，記錄的首波幅度較大。因此，利用聲幅曲線可以評價固井質(zhì)量。 當(dāng)然，套管波首波幅度還和套管尺寸、水泥環(huán)強(qiáng)度、厚度以及儀器居中情況有關(guān)。,3.3.1 水泥膠結(jié)測井（CBL）,,,3.3.1 水泥膠結(jié)測井（CBL）,3曲線的影響因素 測井時間的影響：水泥有個凝固過程，是水泥強(qiáng)度不斷增大的過程。套管波的衰減和水泥強(qiáng)度有關(guān)，強(qiáng)度小衰減小，所以在凝固

21、過程中，衰減不斷增大。在未凝固、未封固好的井段出現(xiàn)高幅度值，因此要待凝固后測井。測井過晚，會因為泥漿沉淀固結(jié)，井壁坍塌造成無水泥井段聲幅低值的假象。24-48小時為好。,,,水泥環(huán)厚度的影響：水泥環(huán)厚度大于2cm，其對測井曲線的影響是定值，小于2cm時，水泥環(huán)厚度越薄，幅值越高，因此在檢查固井質(zhì)量時，要參考井徑曲線。 井筒內(nèi)泥漿氣侵會使聲波能量發(fā)生較大的衰減，造成曲線低值現(xiàn)象。此時，容易把沒有膠結(jié)好的井段誤認(rèn)為膠結(jié)良好。,3.3.1 水泥膠結(jié)測井（CBL）,,,4資料定性解釋 在水泥面以上曲線幅度最大，在套管接箍處出現(xiàn)幅度變小的尖峰，這是因為聲波在套管接箍處能量損耗增大。 由淺到深

22、曲線首次由高幅度向低幅度變化處為水泥返高位置，半幅點處對應(yīng)水泥面深度。 管外水泥膠結(jié)良好處，曲線為低值。 定義聲波相對幅度值為： 膠結(jié)良好 膠結(jié)差，不合格 膠結(jié)中等,3.3.1 水泥膠結(jié)測井（CBL）,,,,,,,,3.3.1 水泥膠結(jié)測井（CBL）,5應(yīng)用 檢查固井質(zhì)量。檢查擠水泥效果。檢查套管接箍及套管斷裂位置。,,,水泥膠結(jié)測井僅測量記錄套管波首波幅度大小，只能解決第一界面膠結(jié)質(zhì)量評價問題。要解決第二界面膠結(jié)質(zhì)量評價問題，就需要測量記錄更多的信息，VDL可記錄整個波列，因此能解決第二界面問題。 1方法原理 VDL聲系是單發(fā)單收、源距1.5

23、m，還可附加另一源距為1m的接收器，以便同時記錄一條CBL曲線。VDL測量記錄套管波、地層波、泥漿波等整個波列，實質(zhì)上是聲波全波測井。 VDL有兩種不同形式的記錄方式，即調(diào)輝記錄和調(diào)寬記錄。,3.3.2聲波變密度測井（VDL）,,,調(diào)輝記錄是對接收到的波形檢波去掉負(fù)半周，用其正半周作幅度調(diào)輝，控制示波器熒光屏的輝度。信號幅度大，則輝度強(qiáng)（黑色），反之，信號幅度小，則輝度弱。接收器每接收一個波列，則在熒光屏上按時間先后自左向右水平掃描一次，由照相機(jī)連續(xù)拍攝熒光屏上的圖像，膠卷與電纜速度以一定的比例同步移動拍攝，就得到了VDL調(diào)輝記錄。如圖3-18P68黑色相線表示聲波信號的正半周，其顏色的深

24、淺表示幅度的大小，信號幅度大，則顏色深，相線間的空白為信號的負(fù)半周。 調(diào)寬記錄將正半周的幅度大小變成與之成正比的相線寬度，以寬度表示信號幅度的大小。,3.3.2聲波變密度測井（VDL）,,,2資料解釋 套管波和地層波可根據(jù)相線出現(xiàn)的時間和特點加以區(qū)別。在VDL圖上，套管波在左側(cè)，顯示為直條帶；地層波的條帶有較大擺動；后續(xù)的泥漿波也是直條帶，在圖的最右側(cè)。 在自由套管（管外無水泥）或第一、第二界面均未膠結(jié)情況下，由于套管波強(qiáng)，VDL圖上表現(xiàn)為：左側(cè)是黑白相間的直條帶，反差很大。右側(cè)為灰白相間的左右擺動的條帶，表明地層波弱，或者根本探測不到地層波，表現(xiàn)為右邊灰白相間的直條帶，這是套管波

25、的后續(xù)波。另外，在套管接箍處有清楚的“人”字紋。,3.3.2聲波變密度測井（VDL）,,套管與水泥，水泥與地層膠結(jié)均好，由于套管波幅度小，地層波強(qiáng)，VDL圖表現(xiàn)左側(cè)灰白相間直條帶，甚至缺失，右側(cè)黑白相間條帶。 第一界面好，第二界面不好，套管波和地層波都弱，呈現(xiàn)為灰白相間條帶或無顯示，后續(xù)的泥漿波可能顯示為黑白相間的直條帶。,,,3.3.2聲波變密度測井（VDL）,,聲波全波測井可以獲得縱、橫波速度、幅度以及波列中其它波偽瑞利波和斯通利波信息。因此可為石油勘探開發(fā)提供更多信息。 3.4.1裸眼井中聲波全波列成分 在裸眼井中，接收器可接收到的聲波全波成分包括：滑行縱波、滑行橫波、偽瑞利波和斯通

26、利波等，如下圖。,3.4長源距聲波全波列測井,,,滑行縱波是一種體波，無頻散。若源距適當(dāng)，它在波列中是首波，具有速度快，幅度小等特點。 滑行橫波也是一種體波，無頻散。只要橫波速度大于井內(nèi)流體聲速，就能接收到橫波。在全波列中是次首波，速度比縱波小，幅度比縱波大。 偽瑞利波是一種界面波，是以大于第一臨界角入射到井壁上，并在井壁界面上多次散射形成的高頻散射波，其速度介于橫波速度和井內(nèi)流體速度之間，其截止頻率的相速度接近地層橫波速度。 斯通利波是經(jīng)泥漿直接傳播而又受井壁地層滑行橫波制導(dǎo)的一種管波，其速度低于井內(nèi)流體縱波速度，幅度大。,3.4長源距聲波全波列測井,,3.4.2測量原理 1、聲系及記

27、錄方式 為了探測原狀地層的聲學(xué)特性，采用探測深度大的長源距，還可從時間上把速度不同的波列成份分開。聲系采用雙發(fā)雙收，以補(bǔ)償井眼變化的影響。聲系是R12R28T12T2。如圖。 儀器源距有8ft、10ft、12ft，四條時間曲線。 TT1=T1 R1（10ft） TT2=T1 R2（8ft） TT3=T2 R1（12ft） TT4=T2 R2（10ft）,3.4長源距聲波全波列測井,,,,,,2、井眼補(bǔ)償原理 當(dāng)左面位置時，T1發(fā)射，R1、R2接收，有TT1、TT2，儀器上提處于圖右面位置時，T1、T2同時發(fā)射，R1接收來自T1和T2的波有兩個時間TT2、TT4，此時可得補(bǔ)

28、償后時差：,,,,,,3.4長源距聲波全波列測井,,,,3、記錄的信息 TT1、TT2、TT3、TT4四條旅行時間曲線。 按井眼補(bǔ)償方式計算出來的縱波時差DT(或DTL)、橫波時差DTS、縱橫波速度比DTR 。 T1發(fā)射R1接收的聲波全波列波形圖（WF）。 以顏色深淺反映聲波幅度的變密度圖（VDL）。 聲波全波測井將四道波形記錄在磁帶上，對波形進(jìn)行數(shù)字處理，可得到DTP、DTS以及其比值DTR；各道的幅度A1、A2、A3、A4及平均值（包括縱、橫波等）。,,,,3.4長源距聲波全波列測井,,注：全波波形數(shù)字處理方法有：STC法、直接相位法、相關(guān)互功譜法等。,,3.4長源距聲波全波列測井,,

29、,3.4.3 資料應(yīng)用 1、估算孔隙度 利用Raymer時間平均公式修正式：,3.4長源距聲波全波列測井,,m經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場資料確定。,,2確定巖性 不同巖性，其時差比DTR、幅度衰減和泊松比均有不同值，因此可利用其判斷巖性。 砂巖：1.58-1.78，石灰?guī)r：1.9，白云巖：1.8， 含氣砂巖：1.6。砂巖的泥質(zhì)含量增多，DTR增大，因此可用DTR估算Vsh。白云化程度增高時，DTR下降。,3.4長源距聲波全波列測井,,3判斷氣層 巖石孔隙中含有天然氣時，其縱波速度明顯減小，而橫波速度幾乎不變。因此，可以根據(jù)縱波時差增大和時差比DTR減小來識別氣層。 如=25%30%的

30、純砂巖，孔隙完全含氣比完全含水聲速下降40%。,3.4長源距聲波全波列測井,,3.4長源距聲波全波列測井,,,4判斷裂縫（識別裂縫） WF圖幅度下降，VDL圖顏色變淺，即幅度降低，衰減大，且呈現(xiàn)干涉性條紋；時差增大。 5估算巖石力學(xué)參數(shù) （1）計算等效泊松比和楊氏模量,3.4長源距聲波全波列測井,,,,,（2）計算其它彈性參數(shù) 知道任意二個模量，就可計算其余模量。 E，K，，反映巖石的剛性，它們越大，說明巖石越不易變形，強(qiáng)度越大，穩(wěn)定性越好，對砂巖油層來說，越不易出砂。反之，則易出砂，開采時要降低生產(chǎn)壓差。 可見，通過全波測井可以確定巖石強(qiáng)度、地應(yīng)力等參數(shù)，從而可進(jìn)行出砂分析、水壓裂縫高度和井眼穩(wěn)定性等方面的研究。,3.4長源距聲波全波列測井,