第八章声波测井
声波测井ppt教学课件
积相对变化之比。量纲为N/m2。
K F A V V
除上述四个描述物体弹性性质的弹性参数外，还有另外一个参数，即拉
梅常数 。
1.岩石的声学特性
1）岩石的弹性
（4）常见岩石的弹性参数
1.岩石的声学特性
2）声波在岩石中的传播特性
弹性波在介质中的传播实质上是质点振动的依次传递。当波的传 播方向和质点振动方向一致时叫纵波，纵波传播过程中，介质发生压 缩和扩张的体积形变，因而纵波也叫压缩波。
是空间的连续函数； ②物体是均匀的，即物体由同一类型的均匀材料组成，在物体中任选一
个体积元，其物理、化学性质与整个物体的物理、化学性质相同； ③物体是各向同性的，即物体的性质与方向无关； ④物体是完全线弹性的，在弹性限度内，物体在外力作用下发生弹性形
变，取消外力后物体恢复到初始状态。应力与应变存在线性关系，并服从广 义胡克定律。
E 1
vp 1 1 2
vs
E1
21
vp 2(1 ) vs 1 2
对于大多数沉积岩而言，岩石的泊松比σ多为0.25左右，纵波速度是横
波速度的1.73倍，说明纵波和横波同时在岩石中传播时，纵波的速度大于横
波速度。
1.岩石的声学特性
2）声波在岩石中的传播特性
声波测井原理
声波测井原理声波测井是一种利用声波在地层中传播的特性来获取地层信息的技术手段。
声波测井可以提供地层的孔隙度、渗透率、岩性、地层压力等重要参数，对于油气勘探和开发具有重要意义。
声波测井原理是声波在地层中传播的物理过程，下面将对声波测井原理进行详细介绍。
首先，声波测井是利用声波在地层中传播的速度来获取地层信息的。
声波在地层中传播的速度与地层的物性参数有密切的关系，不同类型的地层对声波的传播速度有不同的影响。
通过测量声波在地层中的传播速度，可以推断出地层的孔隙度、渗透率等参数。
其次，声波测井是利用声波在地层中的反射和折射来获取地层信息的。
当声波遇到地层界面时，会发生反射和折射现象，根据反射和折射的规律，可以推断出地层的厚度、岩性等信息。
通过分析反射和折射的特征，可以识别出地层中的油气层、水层等目标层位。
另外，声波测井是利用声波在地层中的衰减来获取地层信息的。
声波在地层中传播时会发生衰减，衰减的程度与地层的渗透率、孔隙度等参数有关。
通过测量声波的衰减情况，可以推断出地层的渗透率、孔隙度等信息。
总的来说，声波测井原理是利用声波在地层中传播的速度、反射和折射、衰减等特性来获取地层信息的。
通过对声波在地层中的传播过程进行分析和解释，可以揭示地层的内部结构、物性参数等重要信息。
声波测井技术在油气勘探和开发中具有重要的应用价值，对于提高勘探开发效率、降低勘探风险具有重要意义。
综上所述，声波测井原理是声波在地层中传播的物理过程，通过对声波在地层中的传播速度、反射和折射、衰减等特性进行分析，可以获取地层的孔隙度、渗透率、岩性、地层压力等重要参数。
声波测井技术是一种重要的地球物理勘探手段，对于油气勘探和开发具有重要意义。
希望本文能够对声波测井原理有所了解，并对相关领域的研究工作有所帮助。
声波测井文档
声波测井介绍声波测井是一种地球物理测井技术，通过发送声波信号，并根据信号的传播特性来获取地下地层的物理特征和构造信息。
声波测井的主要应用领域包括石油勘探、地质工程和地下水资源评价等。
在石油勘探领域，声波测井被广泛用于获取地下岩石的弹性属性，从而识别含油气层和评估油气储量。
声波测井的原理是利用声波在地层中传播的速度和振幅变化，分析得到地层的波速、密度等信息，进而推断地层的岩性和孔隙度等。
声波测井原理声波测井使用的是通过固体或流体介质中传播的声波信号。
在声波测井过程中，仪器向井中发送声波信号，然后接收并分析回波信号。
通过分析回波信号的传播时间、振幅和频率等属性，可以获得地层的物理特性。
声波在地层中的传播速度取决于地层的密度和弹性模量。
当声波从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射和反射。
这些反射和折射的现象可以用来推断地层的变化，如岩性、孔隙度和饱和度等。
声波测井主要使用两种传播模式：纵波和横波。
纵波是沿着传播方向的压缩波，而横波是垂直于传播方向的波动。
纵波的传播速度比横波大，因此在实际测井中，主要使用纵波进行测量和分析。
声波测井仪器声波测井仪器通常由发射器、接收器和数据记录系统组成。
发射器用于产生声波信号，而接收器则用于接收回波信号。
数据记录系统用于存储和分析测量数据。
声波测井仪器的功能包括：1.发射声波信号，产生刺激并激发地层回波。
2.接收回波信号并转换为电信号。
3.对接收到的信号进行放大和处理。
4.记录和存储测量数据，并进行实时分析和解释。
现代的声波测井仪器通常可以进行多频段的测量，以获取更详细和准确的地层信息。
同时，一些高级仪器还具备图像处理功能，可以生成地层的可视化图像。
声波测井应用1.石油勘探：声波测井在石油勘探中起着重要的作用。
通过分析地层的声波传播特性，可以确定油气层的位置和性质，为油井的钻探和开发提供依据。
2.地质工程：声波测井用于地质工程中的岩石力学和岩层稳定性评估。
通过测量地层的声速和密度等特性，可以判断地层的强度和稳定性，为工程建设提供指导。
声波测井
声波在岩石中的传播特性
拉夫波定义
拉夫波是由拉夫从数学上给以证明的，该类型的波被称为拉夫波(LoVe WaVe)。Gwave 一种长周期（40—300秒）的拉夫波。通常只限于海上传播。
斯通利波定义
斯通利波是一种沿井壁传播的声波，当声波脉冲与井壁和井内流体的界面相遇时就 会产生斯通利波。对地层渗透性变化敏感。
瑞利波：波速约为横波的0.8-0.9倍。
斯通利波：低速，速度小于泥浆直达波。
声波在岩石中的传播特性
声幅
地层吸收声波能量而使幅度衰减，与声波频率和地层的密度等因素有关。对同一地层来说，声波频率越高，其能量越 容易被吸收；对于一定频率来说，地层越疏松（密度小、声速低），声波能量被吸收越严重，声波幅度衰减越大。
Ft S
Δl d
Ft △l
d
声波在岩石中的传播特性
纵波（压缩波或P波）定义
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。体积模量不 等于零的介质都可以传播纵波。
声波在岩石中的传播特性
横波（剪切波或S波）定义
介质质点的振动方向与波传播方向垂直的波。特点：弹性体的小体积元体积不变，而边角关系发生变化， 例：切变波。剪切模量不等于零的介质才能传播横波。横波不能在流体中传播，其剪切模量为零。
井眼补偿声波时差： t t1 t2 2
△t2 △t1
T1 R1 R2 T2
时差曲线应用
判定气层、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情况下，可根据周波跳跃判断气层。 划分地层：不同地层具有不同的声波速度，所以根据声波时ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曲线可
以划分不同岩性的地层。
第八章声波测井
第八章声波测井声波测井的物理基础1•名词解释： (1) 滑行波： (2) 周波跳跃： (3) stoneley 波： (4) 伪瑞利波： (5) 声耦合率： (6) 相速度： (7) 声阻抗： (8) 群速度： (9) 频散： (10) 衰减： (儿)截止频率： (12) 声压： (13) 模式波： (14) 泊松比： (15) 第一临界角： (16) 第二临界角：2.说明弹性系数 K 和切变弹性系数 □的意义。
他们与杨氏模量E 及泊松比b 有怎样的关系？3•介质质点弹性机械振动的过程是 ___________ 的外力作用下， _________ 与 _______ 的互相交替作用的过程，而声波传播，则是这种过程作用于 ________________ 使之 ________ 的过程。
4•声波是介质质点的 _____________ 振动在介质中的传播过程。
声纵波是 __________ 变波,横波是 ________ 变波，它们均与此物理量(介质的) ___________有关。
5. 某灰岩的V p =5500m/s ，密度p b =2。
73g /cm 3,横波速度 V s 按V P =1.73V 。
给出。
试求杨氏模量E ，泊松比b,体弹性模量K ，切变弹性模量 卩及拉梅常数 入6. ________________________________________ 声纵波的质点振动方向与能量传播方向 ___________________________________________________ ，它可在 ________ 态介质中传播； 声横波的质点振动方向与能量传播方向 ____________ ,它能在 ________ 态介质中传达播，但不能 在态介质中传播。
V P /V S = _____________ 。
根据岩石的泊松比为 0.155—0.4，于是 V p /V s ； = _________ 岩石中，V p _______________ V s ,所以在声波测井记录上， ___________ 波总先于 ______ &在 __________ 相介质中，由于 M=0,即 _____________ 切应力，故 ________ 。
声波测井
声波测井声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判别地层特性及井眼工程状况的一类测井方法。
主要内容：声速测井（声波时差测井），声幅测井，全波列测井。
主要应用：判断岩性，估算储集层的孔隙度，检查固井质量。
第一节岩石的声学性质声波是物质运动的一种形式，它由物质的机械震动而产生，通过质点间的相互作用将震动由近及远的传递而传播。
对于声波测井来说，井下岩石可以认为是弹性介质，在声震动作用下，产生切变形变和压缩形变，因而，可以传播横波，也可以传播纵波。
一、岩石的弹性弹性体：物体受外力作用发生形变，取消外力能恢复到原来状态的物体，叫弹性体，这种形变叫弹性形变；塑性体：取消外力后不能恢复到原来状态的物体；物体是否为弹性体的决定因素：物体本身的性质、外界条件（压力、温度）、外力的作用方式、作用时间和大小。
对于声波测井来讲，声源发出的声波能量较小，作用在岩石上的时间短，故将岩石看成弹性体，其理论为弹性波在介质中的传播性质。
弹性体的弹性力学性质：扬氏模量E，泊松比σ，体积形变模量K等。
杨氏模量(E)--- 弹性体拉长或压缩时应力（F/A）与应变(ΔL/L)之比。
切变模量(μ)---弹性体在剪切力作用下,切应力（F t/A）与切应变(Δl/l)之比。
泊松比(σ) --- 弹性体在形变时横向形变（相对减缩ΔD/D）和纵向形变（相对伸长ΔL/L）之比。
体积形变弹性模量(K) ---在外力作用下，物质体积相对变化（体积应变）与应力之比。
它的倒数为体积压缩系数。
二、岩石中的声波传播特性声波测井的声波频率：15Khz~30Khz（声波和超声波）。
质点的震动以波动形式在介质内传播，根据质点震动方向与波的传播方向的关系，分为；纵波—质点震动方向与波传播方向一致（压缩波）；横波—质点震动方向与波传播方向相互垂直（剪切波、切变波）；声波在介质中的传播速度主要取决于介质的弹性模量和密度。
在均匀介质中，声波速度与杨氏模量E 、泊松比σ、密度ρ的关系为：)21)(1()1(σσσρ-+-⋅=E v p )1(21σρ+⋅=E v s 三、声波在介质界面上的传播特性1、波的反射和折射波阻抗----定义为介质的声速与密度之乘积。
声波测井的基本原理
声波测井的基本原理引言：声波测井是一种常用的地球物理测井技术，通过发送声波信号并接收其反射信号来获取地下岩石的物理特性信息。
本文将介绍声波测井的基本原理，并探讨其在油气勘探和地质研究中的应用。
一、声波传播原理声波是一种机械波，是由分子间的振动传递能量而产生的。
在地下岩石中，声波通过分子间的碰撞和相互作用传播。
声波传播的速度取决于岩石的密度和弹性模量。
岩石越密度大、弹性模量高，声波传播速度越快。
二、声波测井仪器声波测井通常使用声波测井仪器进行，它包括发射器和接收器两部分。
发射器会向井孔中发射声波信号，而接收器则接收并记录反射回来的声波信号。
三、测井参数解释声波测井中常用的参数有声波传播速度（Vp）、剪切波传播速度（Vs）和声波衰减系数（Attenuation）。
声波传播速度是指声波在岩石中传播的速度，剪切波传播速度是指岩石中剪切波的传播速度，而声波衰减系数则表示声波在岩石中传播时的衰减程度。
四、应用领域1. 油气勘探：声波测井可以提供地下岩石的物理特性信息，如孔隙度、饱和度、岩石密度等，这些信息对于油气勘探具有重要意义。
通过测量声波传播速度和剪切波传播速度，可以帮助确定油气储层的性质和分布。
2. 地质研究：声波测井可以提供岩石的弹性参数，如岩石的压缩模量和剪切模量。
这些参数对于研究地下构造和岩石力学性质具有重要意义。
通过测量声波传播速度和剪切波传播速度的变化，可以揭示地下构造的变化和岩石的变形状态。
3. 水文地质研究：声波测井可以帮助确定地下水的分布和流动状况。
通过测量声波传播速度和声波衰减系数的变化，可以推断地下水的饱和度和渗透能力等参数，从而为水文地质研究提供重要参考。
五、声波测井的优势声波测井具有以下几个优势：1. 非侵入性：声波测井是一种非侵入性的测井技术，不需要取样，不会对地下环境产生破坏。
2. 高分辨率：声波测井可以提供高分辨率的地下岩石信息，可以检测到细小的地质构造和岩石特征。
3. 广泛适用：声波测井适用于各种类型的地质环境，包括陆地和海洋等。
声波测井的原理和应用
声波测井的原理和应用1. 声波测井的原理声波测井是一种测量地下岩石物性参数的方法，通过向地下发送声波信号并接收返回的信号来推断地下岩石的特征。
声波测井的原理基于声波在不同岩石介质中传播速度的差异，利用声波的反射、透射和散射等现象来获取地层的信息。
1.1 声波的传播特性声波在岩石中传播的速度取决于岩石的密度、弹性模量和泊松比等物性参数。
不同类型的岩石具有不同的声波传播速度，因此声波测井可以通过测量声波传播速度来推断地层的岩石类型和物性参数。
1.2 声波的反射与透射当声波遇到介质边界时，会发生反射和透射现象。
反射是指声波从介质边界上反射回来，而透射是指声波穿过介质边界继续传播。
通过分析反射和透射信号的特性，可以确定地下岩石的界面位置和性质，从而推断地层的地质结构和岩性。
2. 声波测井的应用声波测井在石油勘探和生产中具有广泛的应用，下面列举了几个常见的应用场景。
2.1 岩性识别和地层划分通过测量声波传播速度和反射信号特性，可以对地下岩石的岩性进行识别和划分。
不同类型的岩石具有不同的声波传播速度和反射特征，利用声波测井可以确定地层的岩性变化和岩石界面位置，为地层解释和油气储层评价提供重要依据。
2.2 孔隙度和渗透率评价声波测井可以通过测量声波传播速度和衰减特性来间接评价地下岩石的孔隙度和渗透率。
孔隙度是岩石中的空隙比例，渗透率是岩石中流体流动的能力。
声波测井利用声波在孔隙和岩石中的传播差异，可以对孔隙度和渗透率进行定量解释，为油气储层评价和开发方案的确定提供参考。
2.3 地震勘探辅助声波测井是地震勘探的重要辅助手段。
地震勘探通过地表或井口发送地震波来获取地下的岩石结构和性质，而声波测井则可以提供与地震数据对应的地下岩石参数。
两者相互补充，可以提高对地下岩石的解释和预测能力，为油气勘探和生产决策提供更可靠的依据。
2.4 井间连通性评价声波测井可以用于评价油田中不同井之间的连通性。
通过测量声波在井中的传播时间和信号强度的变化，可以推断不同井之间的流体交流情况。
声波测井原理
-D-
施加力
L
(3)体积弹性模量 K (也称膨胀率)
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。
K=应力/体应变=(F/S)/(△V/V) (N/m2或kg/cm2)
177
硬石膏
6100～6250 164～160
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）。
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。
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。
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。
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
基本概念和相关知识
1. 弹性力学 2. 弹性的定义 3. 弹性体和塑性体 4. 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
声波测井的基本原理
声波测井的基本原理声波测井是一种常用的地球物理勘探技术，它利用声波在岩石中传播的特性，测量地下岩石的物理性质，如密度、声速、泊松比等，从而推断出地下岩石的结构和性质。
声波测井的基本原理是利用声波在岩石中传播的速度和衰减特性，来推断地下岩石的物理性质。
声波测井的原理可以简单地描述为：在井中发射一束声波，当声波穿过地层时，会受到地层中各种物理性质的影响，如密度、声速、泊松比等，从而导致声波的传播速度和衰减特性发生变化。
通过测量声波在地层中的传播速度和衰减特性，可以推断出地层的物理性质，如密度、声速、泊松比等。
声波测井的基本原理可以用以下公式表示：V = d / t其中，V表示声波在岩石中的传播速度，d表示声波在岩石中传播的距离，t表示声波传播的时间。
根据这个公式，可以通过测量声波传播的时间和距离，来计算声波在岩石中的传播速度。
声波测井的测量方法通常有两种：一种是通过测量声波在岩石中的传播时间和距离，来计算声波在岩石中的传播速度；另一种是通过测量声波在岩石中的衰减特性，来推断岩石的物理性质。
声波测井的应用范围非常广泛，可以用于石油勘探、矿产勘探、地质调查、地下水资源勘探等领域。
在石油勘探中，声波测井可以用于确定油层的厚度、孔隙度、渗透率等参数，从而帮助石油勘探人员确定油田的储量和开发方案。
在矿产勘探中，声波测井可以用于确定矿体的形态、大小、深度等参数，从而帮助矿产勘探人员确定矿体的储量和开采方案。
在地质调查和地下水资源勘探中，声波测井可以用于确定地下岩石的物理性质，从而帮助地质学家和水文学家了解地下岩石的结构和性质，为地质调查和地下水资源勘探提供重要的参考数据。
总之，声波测井是一种非常重要的地球物理勘探技术，它利用声波在岩石中传播的特性，测量地下岩石的物理性质，从而推断出地下岩石的结构和性质。
声波测井的基本原理是利用声波在岩石中传播的速度和衰减特性，来推断地下岩石的物理性质。
声波测井的应用范围非常广泛，可以用于石油勘探、矿产勘探、地质调查、地下水资源勘探等领域。
8章 声波测井
博客石油第八章 声波测井（16学时）声波在不同介质中传播，速度有很大差别，而且声波幅度的衰减、频率的变化等声学特性也是不同的。
声波测井就是利用岩石等介质的这些声学特性来研究钻井地质剖面、判断固井质量等问题的一种测井方法。
声波是近年来发展较快的一种测井方法。
由最早的声速测井、声幅测井发展到后来的长源距声波测井，变密度测井、井下声波电视BHTV 、噪声测井到现在的多极子阵列声波测井（包括偶极子横波成像仪DSI ），如井周声波成像测井CBIL ，超声波井眼成像仪等。
特别是声波测井与地震勘探的观测资料结合起来，在解决地下地顶构造，判断岩性，识别压力异常层位，探测和评价裂缝，判断储集层中流体的性质方面，使声波测井成为结合测井和物探的纽带，有着良好的发展前景。
第一节 岩石的声学特性声波是物质的一种运动形式，它由物质的机械振动产生，通过质点间的相互作用将振动由近及远的传播，而质点与质点有弹性相互联系着。
所以声波在物质中的传播与其弹性密切相关。
一．岩石的弹性受外力作用发生形变，外力取消后，恢复到原来状态的物体叫弹性体。
而当外力取消后不能恢复其原始状态的物体叫塑性体。
一个物体是弹性体还是塑性体，不仅和物体本身的性质有关，而且和物体所处的环境有关（温度，压力等）及外力的特点（外力作用形式，时间和大小）有关。
一般说外力小作用时间短，物体表现为弹性体。
声波测井发射的声波能量小，作用在岩石上的时间也短，所以对声波测井来讲，岩石可看作弹性体。
因此研究声波在岩石中的传播规律，可以应用弹性波在物质中的传播规律。
可用杨氏模量（纵向伸长系数），泊松比和拉梅系数等物理量来描述物质的弹性。
二．岩石的声波速度声波在介质中传播，传播方向和质点振动方向相互一致的称为纵波，而传播方向与质点振动方向相互垂直的称为横波。
纵波和横波的传播速度 v p , v s 与弹性参数有如下关系：V p =ρμλσσσρ2)21)(1()1(+=−+−⋅E …………………………………(1) V s =)1(21σρ+⋅E E: 杨氏模量 σ：泊松比 ρ：物质密度 μλ, ：拉梅系数 同一介质中，σσ21)1(2−−=s pv v 由于大多数岩石的泊松比为0.25,所以在岩石中的纵横波速度之比约为1.73。
声波测井原理与应用的
声波测井原理与应用的介绍1. 声波测井简介声波测井是一种常见的地球物理勘探方法，它利用声波在地下岩石中传播的特性来获取地质信息。
通过测量声波在地下的传播速度和反射强度，可以了解地层的岩性、孔隙度、饱和度等重要参数。
2. 声波测井原理2.1 声波传播原理声波是一种弹性波，它在地下岩石中的传播受到岩石的物理性质影响。
常见的声波测井方法有全波形记录测井和双曲线法测井。
全波形记录测井通过发射一系列不同频率的声波信号，记录地下反射回来的波形，并通过分析波形变化来推断地层的岩性和饱和度。
双曲线法测井则通过测量声波在地层中的传播时间来计算地层速度，从而得到地层的岩性信息。
2.2 声波测井仪器声波测井需要使用专门的测井仪器。
常见的声波测井仪器有测井装置、发射器和接收器。
测井装置主要负责控制声波信号的发射和接收过程，而发射器则将电能转化为声能发射出去，接收器则将接收到的声能转化为电能。
3. 声波测井的应用声波测井在石油勘探和开发中有着广泛的应用。
以下是声波测井的一些常见应用场景：3.1 地层岩性分析声波测井可以通过测量地层的声波速度和阻抗来判断地层的岩性。
不同类型的岩石对声波的传播速度和衰减率有不同的特点，通过比较声波测井记录和地质样品分析，可以精确地判别地层的岩性。
3.2 孔隙度测量声波测井可以通过测量声波速度来计算地层的孔隙度。
孔隙度是地层中的孔隙空间占总体积的比例，是评价岩石储集性能的重要参数。
声波速度和孔隙度呈正相关关系，通过测量声波速度可以估计地层的孔隙度大小。
3.3 饱和度评价声波测井可以通过测量声波速度和反射强度来评价地层的饱和度。
饱和度是指地层中含有的流体相对于总孔隙体积的比例。
根据不同流体的声波速度和反射强度特点，可以推断地层中的饱和度分布。
3.4 砂岩与页岩鉴别声波测井可以辨别砂岩和页岩这两种不同的岩石类型。
砂岩具有较高的声波速度和低的衰减率，而页岩则相反。
通过测量地层中的声波速度和衰减率，可以准确判断地层是否为砂岩或页岩。
声波测井的基本原理
声波测井的基本原理声波测井是一种常用的地球物理勘探方法，通过发送声波信号进入地下，然后接收和分析返回的信号，可以获取有关地下岩石性质和地层构造的信息。
声波测井的基本原理是利用声波在不同岩石中的传播速度差异来推断地层的性质。
声波测井利用的声波信号是由测井仪器通过声源产生的。
这些声源通常是以一定频率振动的麦克氏震荡器，通过控制震荡器的频率和振幅，可以产生不同类型的声波信号。
在测井过程中，这些声波信号通过井中的探头向地下传播。
当声波信号遇到地下岩石时，会发生反射、折射和散射等现象。
这些现象会导致声波信号的传播速度和振幅发生变化。
通过测量返回的声波信号的传播时间和振幅，可以推断地下岩石的物理性质。
在声波测井中，最常用的参数是声波的传播速度。
传播速度是声波信号在岩石中传播的速度。
不同类型的岩石对声波的传播速度有不同的影响。
例如，固体岩石的传播速度较高，而含有流体的岩石的传播速度较低。
通过测量声波信号的传播时间，可以计算出不同深度处的传播速度，并进一步推断出地下岩石的类型和含有的流体性质。
除了传播速度，声波测井还可以提供其他有关地下岩石的信息。
例如，通过分析声波信号的振幅，可以推断地下岩石的密度和孔隙度。
密度是岩石单位体积的质量，而孔隙度是岩石中孔隙空间的比例。
这些参数对于研究地下岩石的物理性质和储层特征非常重要。
声波测井不仅可以应用于石油勘探和开发领域，还可以用于地质研究、水文地质调查等领域。
通过声波测井可以获取的地下岩石信息非常丰富，可以帮助地质学家和工程师更好地了解地下结构和性质，指导相关工程的设计和施工。
声波测井是一种基于声波传播原理的地球物理勘探方法。
通过测量声波信号的传播时间、振幅等参数，可以推断地下岩石的性质和构造。
声波测井在石油勘探和开发、地质研究等领域有着广泛的应用，为相关工程的设计和施工提供了重要的信息基础。
第八章声幅测井
图 折射声幅测井声系
.
地层越致密，其密度越大、传播的速度越高，则地 层对声波的吸收系数越小；反之，亦然。
图 声幅测井与声速测井曲线划分裂隙带 .
根据图中声幅曲线明显的低异常，以及声波时差曲线 突出的高异常并带有周波跳现象来划分裂隙带A、B、C、 D和E。
.
第二节 反射声幅测井
反射声幅测井的声系 仅由一个声波换能器组 成。 该声系中，换能器 既是声波发生器，又是 声波接收器。换能器当 发射器时，以一定的频 率定时向井壁垂直发射 脉冲声波，声波在井壁 垂直反射回来。
第八章 声幅测井
声幅测井是专门用来测量声波幅度的一类声测井方法 的统称。
声幅测井
折射声幅测井 反射声幅测井 固井声幅测井或水泥胶结测井
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第一节 折射声幅测井
通常，声幅测井就是折射 声幅测井的简称。采用单发单 收声系。声波从发射器T出发到 被接收器R接收，经历了两次折 射和三个传播的过程。在三个 传播过程中，两个是在泥浆中 传播，一个是在地层中传播。 泥浆是流体，它对声波的吸收 比固体小得多。这样接收器接 收到的滑行波幅度的衰减，主 要决定于地层对声波的吸收。
.
图 反射声幅测井探管原理图 a-探管； b-波形图；
1-声波换能器； 2-扶正器
1、确定岩层产状 根据一定深度比的超声成像图可以看出，倾斜 岩层的分界面在图上显示出正弦曲线状的黑白痕迹。 量出正弦图形的高度差H（极大值与极小值的间距）， 再从井径曲线上查出该深度处的实测井径值d，即可 由下式得到岩层的视倾角。
s
arctg
H d
图 超声成像图片的应用（据黄作华） a一计算岩层的视倾角与视倾向；b一查明裂隙与溶洞的发育情况
.
极值联线所指示的方位为视倾向。再利用井斜资料， 即可计算出真倾角与真方位，从而确定出岩层的产状。
测井原理7-声幅测井
仅套管与水泥胶结（仅一界面胶结好） 2、仅套管与水泥胶结（仅一界面胶结好）
水泥抗压强度的影响
L=5ft,A=16%A0,套管厚 套管厚0.304´´ 查得 ´´, 套管厚 ´´ 查得100PSI(1PSI=0.0704kg/cm2); A=2.6%A0,套管厚 套管厚0.304´´ 查得 ´´, 套管厚 ´´ 查得500PSI(1PSI=0.0704kg/cm2);
C
2
1 , V2
=
V 1 sin θ 1 V1 , = V 2 sin θ 2 V2
2
2 atg θ 1 + 2 btg θ
= L
滑行波与一次反射波到达接收器时间 只差0.2us 可看作同时到达， 0.2us， 只差0.2us，可看作同时到达，其他类型的 多次反射波、地层波） 波（多次反射波、地层波）时间比滑行波要 而且能量衰减也大。 晚，而且能量衰减也大。
若已知 sin θ C
V1 5250 = = = 0 . 2999 , V2 17544
cos θ C = 0 . 9542
V1 L 2a 1 则 T1 = + [ − tg θ c ] V2 V 1 cos θ c V 2 2a L = + cos θ C V2 V1 = 57 L + 15 ( d − c ) d − 套管内径， c − 仪器外径
β
23
V1
V2
V3
V4
L
J0
α12
β23
a
b
c
− Z + Z
2
Z = Z
3 3
2 2
水泥环波:在第一界面上不会出现滑行波， 2、水泥环波:在第一界面上不会出现滑行波，只有一次或 多次反射波（sinθ sinθ 多次反射波（sinθ2/sinθ3=V2/V3,V2>V3), 由于水泥环中存在微裂隙水泥胶结不致密, 由于水泥环中存在微裂隙水泥胶结不致密,一般水泥环的 能量很弱,常被其它波列所掩盖,忽略不计. 能量很弱,常被其它波列所掩盖,忽略不计. 地层波：水泥—地层 第二界面)胶结好时（ 地层( 3、地层波：水泥 地层(第二界面)胶结好时（V4>V3), 一般出现地层波(滑行纵横波), ),地层波到达时间约在 一般出现地层波(滑行纵横波),地层波到达时间约在 T=L×∆t(裸眼井地层时差 左右,在砂岩中(V ×∆t(裸眼井地层时差) T=L×∆t(裸眼井地层时差)左右,在砂岩中(V4<V2)在套管波 后到达;碳酸盐岩(V4>V2)在套管波前到达,所以对套管波 后到达;碳酸盐岩(V 在套管波前到达, 和地层的识别存在困难。 和地层的识别存在困难。 4、泥浆波列：接收器接收到的泥浆波时间不变， 泥浆波列：接收器接收到的泥浆波时间不变， T=189*5=945us
声波测井的基本原理
声波测井的基本原理声波测井是一种常用的地球物理勘探方法，它利用声波在地下介质中传播的特性来获取地下岩石的物理参数。
声波测井的基本原理可以总结为以下几点。
1. 声波传播原理声波是一种机械波，它可以在固体、液体和气体等介质中传播。
在地下岩石中，声波的传播速度与岩石的密度、模量以及岩石中的孔隙度有关。
当声波传播到不同介质之间的界面时，会发生反射和折射现象，通过测量声波的传播时间和传播速度，可以获得地下岩石的结构和性质信息。
2. 声波发射与接收声波测井通常通过在井中放置声源和接收器来实现。
声源会产生一系列的声波脉冲，这些声波脉冲沿着井筒向地下传播。
当声波脉冲遇到地层界面时，一部分能量会被反射回来，一部分能量会继续向下传播。
接收器可以接收到反射回来的声波信号，并将其转化为电信号。
3. 声波传播时间与距离声波传播的速度与介质的物理性质有关。
在地下岩石中，声波的传播速度通常比较稳定，因此可以利用声波传播时间与声波传播距离的关系来计算声波的传播速度。
通过测量声波的传播时间，可以推算出声波在地层中的传播距离，从而得到地下岩石的深度信息。
4. 声波速度与地层参数地下岩石的物理参数可以通过声波的传播速度来推算。
例如，声波在固体中的传播速度与固体的弹性模量和密度有关，声波在液体中的传播速度与液体的密度有关。
通过测量声波的传播速度，可以反推出地下岩石的弹性模量、密度等物理参数，从而了解岩石的性质和结构。
5. 声波测井的应用声波测井广泛应用于油气勘探、地质工程和水文地质等领域。
在油气勘探中，声波测井可以帮助确定油气藏的储集层和非储集层，评估油气储量和产能。
在地质工程中，声波测井可以评估地下岩石的稳定性和工程建设的可行性。
在水文地质中，声波测井可以帮助研究地下水的分布和流动规律。
声波测井的基本原理是利用声波在地下介质中传播的特性来获取地下岩石的物理参数。
通过测量声波的传播时间和传播速度，可以推算出地下岩石的深度、结构和性质信息。
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第八章声波测井声波测井的物理基础1．名词解释：(1)滑行波：(2)周波跳跃：(3)stoneley 波：(4)伪瑞利波：(5)声耦合率：(6)相速度：(7)声阻抗：(8)群速度：(9)频散：(10)衰减：(儿)截止频率：(12)声压：(13)模式波：(14)泊松比：(15)第一临界角：(16)第二临界角：2．说明弹性系数K 和切变弹性系数μ的意义。
他们与杨氏模量E 及泊松比σ有怎样 的关系?3．介质质点弹性机械振动的过程是 的外力作用下， 与 的互相交替作用的过程，而声波传播，则是这种过程作用于 使之 的过程。
4．声波是介质质点的 振动在介质中的传播过程。
声纵波是 变波，横波是 变波，它们均与此物理量(介质的) 有关。
5．某灰岩的V p =5500m/s ，密度ρb =2。
73g ／cm 3，横波速度V s 按V p =1.73V 。
给出。
试 求杨氏模量E ，泊松比σ，体弹性模量K ，切变弹性模量μ及拉梅常数λ。
6．声纵波的质点振动方向与能量传播方向 ，它可在 态介质中传播；声横波的质点振动方向与能量传播方向 ，它能在 态介质中传达播，但不能在 态介质中传播。
7．声纵波的速度为p V =；声横波的速度为s V =故V P /V S = 。
根据岩石的泊松比为0.155—0.4，于是V p /V s ；= 。
这表明在岩石中，V p V S ，所以在声波测井记录上， 波总先于 波出现。
8．在 相介质中，由于μ=0，即 切应力，故 。
9．瑞利(Rayleigh)波发生在钻井的 界面上，其速度v R 很接近V S ，约为 ，此波随离开界面距离的加大而迅速 ；斯通利（Stoneley ）波产生在 中，并在泥浆中传播，它以低 和低 形式传传播，其速度 于泥浆的声速。
10．到达接收器的各声波中，全反射波因路径处在 中，波速 ，直达波行程 ，但波速 ，滑行波行程 但波速 。
故以 波最早到达接收器。
11．声波沿井壁岩石传播的条件是：声入射角临界角，此时，沿井壁传播的波将按方向泥浆中辐射声能量。
12．在井壁上，入射的声波将诱导出反射纵波，折射纵波和折射横波。
由于岩石的速度大于泥浆的速度，前两种诱导波的角度。
又由于V s<V p，折射横波的角度折射横波的角度折射纵波的角度。
13．写出均匀各向同性介质中虎克定律的表达式。
14．什么是费马时间最小原理?惠更斯原理的内容是什么?15．什么是压电效应?什么是逆压电效应?制作声波发射探头时利用的是何种效应?16．声波测井中探头的振动模式有几种?它们分别激发什么样的波?17．阐明介质中声波的传播机制。
18．说明声波形成过程可以用哪些物理量描述。
19．讨论平面波的反射和折射有何重要意义?20．为什么固体介质中，P波折射角总大于S波折射角，而且它们都大于入射角?21．用物理概念说明侧面波的产生条件。
22．分析声测井中T至冗的各种声波特性。
23．要实现V s测量，应主要考虑什么问题，采取什么措施?声速测井1．井径变化对单发双收声系的影响只表现在。
①井径变化地层的上界面；②井径变化地层的下界面；⑧井径变化地层的上、下界面；④井径变化地层。
2．声波速度测井曲线上钙质层的声波时差比疏松地层的声波时差值。
①很大；②大；③相等；④小3．地层埋藏越深，声波时差值。
①越大；②越小；③不变；④变大。
4．在声波时差曲线上，读数增大，表明地层孔隙度。
①增大；②减小；③不变；④很大5．声波时差曲线上井径缩小的上界面出现声波时差值。
①增大；②减小；③不变；④较大6．利用声波时差值计算孔隙度时会因泥含量增加孔隙度值。
①很小；②减小；③不变；④增大7．只有当井内泥浆的声速岩石的声速时，才能产生沿井壁在地层中传播的滑行波。
①大于；②小于；③等于；④约等于。
8．地层的声速随泥质含量增加而。
①趋于零；②增大；③不变；④减小9．声波时差值和孔隙度有关系。
①正比；②反比；③不变；④相等10．裂缝性地层在声波时差曲线上数值。
①减小；②增大；③不变；④变为零11．相同岩性的地层，老地层的时差值新地层的时差值。
①小于；②大于；③等于；④相似于12．气层的声波时差值油水层的声波时差值。
①小于；②大于；③等于；④相似于13．对未固结的含油砂岩层，用声波测并资料计算的孔隙度。
①偏小；②偏大；③不变；④很小14．声波速度测井采用声速测井仪。
①单发一双收；②单发一单收；③双发一双收；④双发一单收15．地层埋藏越浅，声速。
①越大；②越小；③不变；④趋于零16．声波速度随着地层孔隙度增大而。
①增大；②趋于无穷大；③不变；④减小17．以临界角入射到界面上，折射波在第二种介质传播的波叫。
①直达波；②折射波；③反射波；④滑行波18．在渗透性岩层处，声波速度值减小表明。
①孔隙度增大；②孔隙度减小；③孔隙度不变；④孔隙度相等19．在岩石中纵波传播的速度比横波传播速度。
①快；②慢；③极大；④极小；20．气层在声波时差曲线上数值。
①零；②低；③中等；④高；21．将下列岩石按声速的大小排列顺序，泥浆、石灰岩、钙质砂岩、砂岩、粉砂岩。
22．声波纵波速度测井的应用主要有、和。
23．纯砂岩的Δt测值为200μm/s，若求得之Ф为25.3％，则Δf= ，这表明孔隙中可能是(①水②油⑧气)。
24．在孔隙性灰岩上，时差测值为214μs/m。
泥岩上的时差为272μs/m。
已知灰岩骨架的时差为156μs/m，孔隙中流体时差为620μs/m。
则纯岩的孔隙度为。
若灰岩含10％泥质，则该灰岩的孔隙度为。
25．欠压实的岩石，由声波测井计算出孔隙度比(①有效②总)孔隙度(①高②低)。
26．没有压实的地层，Δt值(①特别低②特别高)，Ф计算值(①小②大)，因而要做校正。
经验的校正。
经验的校正公式为100t a sh t C φφ=∆⋅。
式中100a sh RC t φφ=∆。
这里，R φ由 算出；C 值在 到 之间。
27．孔隙性地层中，含泥一般使Δt 因而Ф值 ；充有油气的地层Δt 。
28．实验测量结果表明：对于纯岩层，声横波时差与纵波时差的对比值为 。
例 如，纯砂岩、灰岩、白云岩比值分别为(①1.9，1.8，1.6②1.6，1.8，1.9)。
据此，可利用地层的横、纵波时差比，确定 。
29．在砂泥岩岩剖面上，砂岩显示 的时差值，泥岩显示 的时差值。
页岩则 。
30．碳酸盐剖面上，岩盐时差 ，含有泥质时，时差 。
31．膏盐剖面上，岩盐时差 ，无水石膏的时差显示为 。
32．声波时差曲线出现“周波跳跃”，常对应于 、 和 等地段。
33．仪器处于井轴条件下，单发单收声波仪的岩层时差值受(①井径V 井，井壁行程②井壁行程，V 岩)改变的影响；单发双收仪则受(①井径，V 井②井壁行程，③V 岩，井壁行程) 改变的影响。
双发双收仪，即使(①仪器倾斜或井径改变②仪器偏心或贴壁)也平均地不影响时差值。
34．单发双收声速测井仪所测量的声波时差曲线，在井径缩小的井段上，上界会出现 Δt 的 ，下界会出现Δt 的 。
35．声波时差曲线出现“周波跳跃”是由于 的原因造成。
36．用()()/ma f ma t t t t φ=∆-∆∆-∆式计算孔隙度，实际上适用于：①泥岩地层②均匀粒间孔隙地层③有次生孔隙地层④裂缝型地层，请选择正确者。
37．对未固结的含油气砂岩，用上题公式计算出的孔隙度是(①偏高②偏低⑧正确)。
38．在界面处，产生滑行波的条件是什么?39．声波速度理论值的影响因素有哪些?40．井径扩大的界面处，声波时差值有什么变化?41．声波时差值随泥质含量增加会有什么变化?42．声速测井中的误差有几种?如何消除?43．某储层的声波时差值Δt=310μs/m ，骨架声波时差值Δt ma = 190μs/m ，流体声波时 差值Δt f =590μs/m ，求该储层的孔隙度是多少?44．试述声波速度测井的原理?45．用声波时差测井曲线求孔隙度时，为什么要对泥质含量，未固结砂岩含气砂岩进 行校正?46．声速测井时，先后到达接收器的有几种波?如何保证滑行波最先到达接收器?47．画出单发双收声系在渗透性孔隙性很好的砂岩层(围岩为页岩)的时差曲线异常示意图。
48．如何考虑声速测井源距和间距的选择?49．比较各种声测井方法的特性。
50．声速测井与密度测井均与岩石密度有关。
试比较两者的不同点和优缺点。
51．声波压实校正系数可有哪几种方法?试简述之。
52．一单发双收声波仪的源距为1cm 间距为0.5m ，泥浆声速设为1600m ／s ，泥岩为 1850m ／s ，井径27cm 时，页岩上首波至R l 、R 2的时间为：(①490μs ，760μs ②625μs ，895μs)。
53．设泥浆中声波时差为189μs /ft ，地层中为120μs /ft ，井径为16"。
问发射和接收器间距离至少应选多大才能保证最先至达接收器的是首波?在页岩中(设150μs/ft)最小距离是多少?54．单发双收声波仪的源距为1m，间距为0.5m，泥浆声速设为1600m/s，泥岩为1850m/s。
问泥岩处井径扩大到多少，所测的初至波不再是滑行波?55．简述补偿声波测井的原理。
它能否实现完全补偿?56．下图是某一膏岩剖面的测井曲线，(岩性仅有盐岩和硬石膏)，试划出岩性，并说明理由。
57．声速测井测量的是哪种波?它的传播速度(或时差)与哪些因素有关?58．单发双收声系有什么缺点？双发双收声系是如何克服这些缺点的？59．声波时差测井资料有什么用途？60．气层在声波时差测井曲线上有什么特点？61．采用什么形式的声速测井仪可以消除井眼的影响？62．阐明均匀无限各向同性介质中，声波传播的物理过程。
63．如何利用测井曲线判断气层和裂缝带。
64．比较单发双收声系和双发双收声系的优缺点。
65．致密地层与疏松地层在声波时差曲线上显示如何？套管井中的声波测井、声波全波列测井1．裂缝性地层，声幅值。
①增大；②减小；③不变；④无穷大2．水泥胶结测井曲线上，泥浆的等距离低值异常尖峰显示为。
①泥浆；②套管；③套管接箍④地层3．水泥胶结好时，声幅相对幅度值。
①大于20%；②小于20%；③在20-40% ④大于40%4．声阻抗指的是介质的与的乘积。
①电阻率与岩性；②时差与岩性；③层厚与岩性；④密度与速度5．在裸眼井中，接收换能器可以接收到声波全波列的成分，包括有、、、和。
6．声幅测井仪使用、测井仪。
①单发，双收；②单发，单收；③双发，双收；④双发，单收7．长源距声波全波列测井下声系为R10.6 R22.24 T10.61T2。
由于源距，探测范围，有利于测量地层，并从并从时间上易于区分波及其它类型的后续波。
声系频率为1lkHz，于普通声系频率，讯号衰减，可补偿源距引起的衰减。
8．长源距声波测井是采用法进行井眼补偿的。