2008声波测井课声幅 ppt课件
合集下载
声波测井ppt教学课件
A.平行于体积元各面法向方向的应力称为正应力； B.垂直于体积元各面法向方向的应力称为切应力。 在外力作用下，若弹性体内的任意体积元发生体积变化，而边角关系 不变，则称此形变为体形变。体积元的各边边长的变化率称为线应变。在 外力作用下，若仅体积元形状发生变化，而体积不变，则称为剪切形变。 体积元的边角关系的变化称为角应变（或切应变）。 对于完全线弹性体，正应力只与线应变有关，切应力只与切应变有关。
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
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
《第六章声波测井》PPT课件
第六章 声波测井 （Acoustic log）
声波测井 ➢研究的对象：井孔周围地层或其它介质的 声学性质(速度、能量、频率变化等)
➢物理及地质基础：不同岩石的弹性力学性质 不同,使其声波传播速度、衰减规律不同
➢研究方法：在井内发射声波，使声波在地层
或井内其它介质中传播，测量声波在传播时的 速度或幅度变化
DT T L P3TP4(TP 3TP 1)
2l
T1
T2
2、横波时差 DTs
横波时差的计算方法与纵波相同，关键 是确定横波首波。
(1)确定横波首波初始点出现的时间范围
VP /Vs
2(1) 12
vp vs 1.5~1.8
纵波初始点到达时间为tp，则横波初始点
出现时间的范围是1.5tp ～ 1.8t。p
提取，对横波而言是噪声，波速与横波 相近 (2)幅度不大
(3)有频散，相速度 > 群速度
（4）有截止频率
3、斯通利波(管波) 是沿井轴方向传播的流体纵波与井壁地层 滑行横波相互作用产生的。质点运动的轨 迹也是椭圆，长轴在井轴方向。
1
Vt Vf[1( f b)V (f VS)]2
Vt Vf[12(1)K ( E) ]1 2
令 T'(x)0 则v2clo2sxv1lcsion2xsx
sin x v1 v2
xarcsivn1 *
v2
(2)使滑行波先于直达波到达R —— 加大源距L（第一条件）
A T
B
*
滑行波：
AB BC CD
t1
v1
v2
v1
L
C
*
v2 v1 D R
v1c2ols*
L2ltg*
v2
声波测井 ➢研究的对象：井孔周围地层或其它介质的 声学性质(速度、能量、频率变化等)
➢物理及地质基础：不同岩石的弹性力学性质 不同,使其声波传播速度、衰减规律不同
➢研究方法：在井内发射声波，使声波在地层
或井内其它介质中传播，测量声波在传播时的 速度或幅度变化
DT T L P3TP4(TP 3TP 1)
2l
T1
T2
2、横波时差 DTs
横波时差的计算方法与纵波相同，关键 是确定横波首波。
(1)确定横波首波初始点出现的时间范围
VP /Vs
2(1) 12
vp vs 1.5~1.8
纵波初始点到达时间为tp，则横波初始点
出现时间的范围是1.5tp ～ 1.8t。p
提取，对横波而言是噪声，波速与横波 相近 (2)幅度不大
(3)有频散，相速度 > 群速度
（4）有截止频率
3、斯通利波(管波) 是沿井轴方向传播的流体纵波与井壁地层 滑行横波相互作用产生的。质点运动的轨 迹也是椭圆，长轴在井轴方向。
1
Vt Vf[1( f b)V (f VS)]2
Vt Vf[12(1)K ( E) ]1 2
令 T'(x)0 则v2clo2sxv1lcsion2xsx
sin x v1 v2
xarcsivn1 *
v2
(2)使滑行波先于直达波到达R —— 加大源距L（第一条件）
A T
B
*
滑行波：
AB BC CD
t1
v1
v2
v1
L
C
*
v2 v1 D R
v1c2ols*
L2ltg*
v2
声波测井-声幅共93页PPT
声波测井-声幅
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
ห้องสมุดไป่ตู้
课件：声波幅度测井
(3)地层波：在地层中传播的波
GaoJ-2-2
(4)泥浆波：沿泥浆传播直接到 达接收探头的波
接收器依次得到：套管波、地层波、水泥环波、泥浆波
3
套管井中的声波模式 套管波
T
钻井液
套水 管泥
环
套管波的幅度主要 地 决定于套管与水泥 层 环胶结的质量。
R
GaoJ-2-2
4
水泥环波
T
水
钻井液
套 管
泥 环
判断岩性：声阻抗大，反射强，否则，反射弱； 确定地层面或裂缝面、划分裂缝带； 确定地层面或裂缝面的产状：倾斜方位和倾角； 检查射孔质量及套管的损坏情况； 检查压裂情况。
GaoJ-2-2
22
CAST
(1990)
CAST-V CAST-F (FASTCAST)
Circumferential Acoustic Scanning Tool
垂直裂缝：铅垂线
裂缝面：明显的暗色
GaoJ-2-2
21
井下声波电视
（BHTV：BoreHole TeleViewer )
（1）20世纪60年代由Mobile公司最早研制，以Amoco公司的仪器为代表； （2）声学探头主频为1MHz； （3）探头每秒绕井轴旋转3周，每旋转一周向井壁发射480~512次声脉冲； （4）测井速度90m/h； （5）井下传送模拟信号，处理后可得到二维黑白图像； （6）主要应用：
GaoJ-2-2
19
8. 主要应用
(1)判断岩性
泥岩：Z小，图像暗 致密岩石：Z大，图像亮
孔隙岩石：介于明暗之间
(2)检查射孔质量
射孔的孔眼呈明显的暗色点，面积为孔眼大小
(3)检查套管破损情况
GaoJ-2-2
(4)泥浆波：沿泥浆传播直接到 达接收探头的波
接收器依次得到：套管波、地层波、水泥环波、泥浆波
3
套管井中的声波模式 套管波
T
钻井液
套水 管泥
环
套管波的幅度主要 地 决定于套管与水泥 层 环胶结的质量。
R
GaoJ-2-2
4
水泥环波
T
水
钻井液
套 管
泥 环
判断岩性：声阻抗大，反射强，否则，反射弱； 确定地层面或裂缝面、划分裂缝带； 确定地层面或裂缝面的产状：倾斜方位和倾角； 检查射孔质量及套管的损坏情况； 检查压裂情况。
GaoJ-2-2
22
CAST
(1990)
CAST-V CAST-F (FASTCAST)
Circumferential Acoustic Scanning Tool
垂直裂缝：铅垂线
裂缝面：明显的暗色
GaoJ-2-2
21
井下声波电视
（BHTV：BoreHole TeleViewer )
（1）20世纪60年代由Mobile公司最早研制，以Amoco公司的仪器为代表； （2）声学探头主频为1MHz； （3）探头每秒绕井轴旋转3周，每旋转一周向井壁发射480~512次声脉冲； （4）测井速度90m/h； （5）井下传送模拟信号，处理后可得到二维黑白图像； （6）主要应用：
GaoJ-2-2
19
8. 主要应用
(1)判断岩性
泥岩：Z小，图像暗 致密岩石：Z大，图像亮
孔隙岩石：介于明暗之间
(2)检查射孔质量
射孔的孔眼呈明显的暗色点，面积为孔眼大小
(3)检查套管破损情况
声波测井-声波成像测井幻灯片PPT
输出图像资料的特点 各种井下声波成像测井仪都可以同时输出一
张反射回波幅度成像图和一张反射回波到达时间 图，反射回波幅度成像图比反射回波到达时间图 具有更高的精度。
反射回波幅度成像图一般通过颜色的明暗变化 来反映测量介质的表面特征：井壁声阻抗大，反 射波强，颜色亮；井壁声阻抗小，反射波弱，颜 色暗。
井壁地层及套管技术状况评价测井
目前用于井壁介质（井壁地层或套管）状况评价的测井方法主要有 Schlumberger的BHTV(Borehole Televiewer)和UBI(UltraSonic Borehole Imager)以及Baker Altlas的CBIL(Circumferential Borehole Imaging Log)等井壁成像测井仪。这些测井仪器既可应用于裸眼井中研究井 壁表面特征，也可应用于套管井观察套管内壁，仪器都包含声系、信号采 集、信号传输与地面处理及显示4个组成部分。声系部分 由一个能旋转的声波探头构成，该声波探头兼作发射探 头和接收探头。测井时，声波探头以固定速率旋转，对 井眼的整个井壁进行360°扫描测量。由于声波探头旋转 测量的过程中，仪器也以一定的速率在井中上提，因此， 仪器的记录点都为螺旋上升。
仪器有两种工作状态，即流体性质测量和标准测量，如图 2－22(b)、(c)所示。探头逆时针旋转用于测量套管和井 壁的声波性质，为标准测量模式；探头顺时针旋转测量井 内流体的声学特性，为流体性质测量模式。
(b) 标准测量模式
（c）流体性质测量模式
UBI可以在250kHz和500kHz两种声波频率 下工作；USI可以在195kHz、650kHz两种声波 频率下工作。根据钻井液类型、密度不同，可选 取不同的工作频率。在高分散相钻井液体系中， 采用较低频率的超声波能够得到更好的图像效果。 UBI has two operation frequencies, 250kHz and 500kHz. And USI, 195kHz, 650kHz. Based on mud type, density to select available frequency.
《声波测井》PPT课件
1.76
易吸收，穿透能力小
γ：光子 ，不带电，
质量小，穿透能力强。
放射性测井
3. 射线与物质的相互作用 能在衰变时发射光子的元素称为伽马辐射体。
地层中能发射伽马光子的核素主要是U、Th及其衰变 产物和钾的放射性同位素K-40。伽马光子与物质发
生相互作用的过程中，能量逐渐降低。如果射线的能 量<30Mev, 伽马光子与接触物质间将可能逐级产生
lectron effect occurs, which is first explicitl y explained by Albert Einstein
eγ
放射性测井
3.3 光电效应 : photoelectric effect if energy of γ ray less than 0.51Mev,photoe
Mev
e+
放射性测井
3.1 Electron Pair Effect
e-
Eγ≥1.022Mev
e+
放射性测井
3.2 康普顿效应:Compton effect
With the attenuation of γ energy, the impac tion capability of γ is decayed, when its energy is between 0.51Mev to 1.022Mev, the Computon effec t occurs.
1. 波的传播
入射波
声波测井新技术
入
反
射
射
角
角
反射波
折射角
介质1
介质2 折射波
声波测井新技术
2. 产生滑行波的条件
折射定律: Sin VP1 Sin1 VP2
声波测井-声速测井ppt课件
在高孔隙和侵入不深的条件下能识别气层,其特征:
➢周波跳跃
➢高声波时差(大30微秒/米
气 层
以上)
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
➢砂岩的理论骨架时差:△tma=182 ➢灰 岩: △tma=156 s/m ➢白云岩: △tma=143 s/m ➢无水硬石膏: △tma=164 s/m ➢岩盐时差: △tma=220 s/m ➢淡水: △tmf=620 s/m ➢盐水: △tmf=608 s/m
VS
E
2(1)
当 =0.25，VP/VS=1.73, E
VP(S)
(2) 传播速度与岩性的关系
岩性不同
弹性模量不同
不同
VP、VS不同
VP、VS的影响
(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。
(4)岩层的地质时代影响
纯岩石
孔隙(流体) 骨架
➢ b = f× + ma(1- ) ➢ t = tf× + tma(1- ) ➢ N = Nf× + Nma(1- )
(2) 用时差求孔隙度的公式
① 固结压实的纯地层 t= tf× + tma(1- )
s
t tma t f tma
例题：一淡水泥浆井中，某固结压实的砂岩层的时差 为 313.4 s/m ， 电 阻 率 为 10 m ， tma=182 s/m ， tf=620 s/m ， 并 已 知 RW=0.1 m，求：
《声速测井》PPT课件
2
VP
F1 A B
E
C
J1 F’
O’ D’
F
D
J2 E’
O’’ C’
A’
B’
F2
3、双发双收声系
〔2〕可消除深度误差 F1—J1、J2，实际深度点O’
h=-a tg c，实际深度H- a tg c F2—J2、J1，实际深度点O’’
h=a tg c，实际深度H+a tg c 实际O’O’’的中点就是仪器 记录点O，两者一致。即时差 平均值的中点〔岩层CC’的中
《声速测井》PPT课件
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
声波速度测井原理
1、单发单收声系
声波速度测井简称声速测井，测 量地层滑行波的时差△t〔地层纵波速 度的倒数，单位是μs/m或μs/ft〕。 这种下井仪器包括三个局部：声系、 电子线路和隔声体。声系由一个发射 换能器T和一个接收换能器R组成，其 中，发射器和接收器之间的距离称为 源距，声波测井声系的最小源距为1 米。电子线路提供脉冲电信号，触发 发射器T发射声波，接收器R接收声波 信号，并转换为电信号。
E R1
F'
F R2
E'
A' T2
C O'
D' D O'' C'
B'
双发双收声系构造示意图
声波速度测井原理
3、双发双收声系
测井时，上、下发射器交替发射声脉
冲，两个接收器接收T1、T2交替发射产生
声波测井PPT课件
裸眼井声波测井
第三节 声波测井仪 一、SLT-N系列声波测井仪的组成
声系（SLS） 电子线路短节（SLC） 一、常见的声系结构 二、SLT-N系列声波测井仪的探头结构 三、SLT-N工作原理及过程
SLT-N系列声波测井仪的探头结构
二元阵探头的特点：？？？
SLT-N工作原 理及过程：
T1
R4
测量原理
声系结构
T
套管波幅度 与水泥胶结 质量的关系
R
影响因素
测井时间的影响 水泥环厚度的影响 井的影响
CBL资料的应用
检查固井质量 确定水泥面位置 判断气层 确定套管断裂位置
声波变密度测井(VDL) (Variable Density Log)
绪论 可能到达接收探头的波 记录方式
Z1 越接近1，声耦合越好，声波易从介质1到
介质2中Z2 去。
§2 声波速度测井
测量及记录的参数 时差的定义 换能器(探头) 声系的设计 单发双收声系测量 原理
问题解答
影响时差曲线的主 要因素
井眼补偿声波测井
声波测井资料的应 用
时差即速度的倒数：t 1 v
时差亦称慢度(Slowness), 其单位是:微秒/米或微秒/英尺.
增益脉冲鉴别和计数电路 作用:对从地面输送下来的增益脉冲进行整
形、鉴别和计数。 电路组成：见P194和P195，主要由滤波、
可变增益放大器、峰值保持器 和电压比较器等组成。
接收放大器电路 作用： 组成：
接收放大器电路
SLT-N地面接口电路
作用 组成： 声波测井模块（SLM） 通用电子线路单元（GEU）
选通门电路 作用：1.7ms（第2相）
4.4ms（第3相）信号门 4.5ms（第3相）GR禁止 构成：见P192，由单稳态、门电路等组成
2008声波测井课-声幅
18 21 23 26 28 30 32
35
(hour)
20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
35
39 43
39 43
20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
（ a
）波波图（厚养水厚）
图2.4.6
水泥水水水:水水水53.7%、缓凝缓0.5%; 养养养养80养。
第三章 声波幅度测井
本章主要讲解套管井中用于评价固井质量的声幅测 井,可称为固井声(水泥胶结)测井。 可称为固井声幅(水泥胶结)测井。
内容： 内容：
第一节 套管井中波成分 第二节 声波波型与固井质量关系 第三节 固井声幅测井主要方法及其应用 第四节 其它声幅测井方法
第一节 套管井中波成分
井眼直径 套管外径 套管内径d 水泥环厚 套管壁厚b 仪器外径 c 泥浆环厚 源距 L 钢 速度 V2 钢 时差 泥浆速度 泥浆速度V1 泥浆时差 泥浆时差 水泥声速 水泥声速V2 水泥时差 水泥时差 8.5 7 6.4 0.3 英寸 英寸 英寸 英寸
第一节 套管井中波成分 套管波(纵波横波复合波) 1、套管波(纵波横波复合波)
套管波的声强（或幅度） 套管波的声强（或幅度）大小与 水泥胶结好坏有关， 水泥胶结好坏有关，设α12为折射系 为反射系数,入射声强为J 数, β23为反射系数,入射声强为J0, 则反射声强为: 则反射声强为: J=J0α12β23 α21= J0 α212β23 说明反射声强与套管水泥界面反 射系数β 有关.胶结不好β 就大, 射系数β23有关.胶结不好β23就大,声 强幅度增大; 强幅度增大;管外是水泥还是泥浆或 空气,接收套管波相差4~5 4~5倍 空气,接收套管波相差4~5倍。 因此套管波幅度的大小可确定第 一界面水泥胶结质量。 一界面水泥胶结质量。
《声波全波列测井》PPT课件
从上图可以看出： 1. 孔隙度一定时，α降低，Cp,Cs,Cp/Cs都降低；
这说明，在裂缝状孔隙的地层，声波的传播速度要小于同 孔隙度的孔隙型地层。
2. 孔隙度较小时， α对Cp,Cs,Cp/Cs的影响更加明显； 3. 孔隙度的变化对Cp/Cs影响不明显；而α对Cp/Cs影响
明显
除了根据速度计算孔隙度的大小，还可以根 据纵横波的幅度信息判断储集层的孔隙类型。 统计资料表明： 裂缝性储集层中纵波和横波的幅度都有减小， 而横波幅度的减小尤其显著。
三 判断岩性
对不同岩性的地层，其泊松比具有不同数
值，而可由岩石的纵波与横波速度Cp和Cs
计算得出。
2
1 C p 1
2 Cs C p 2 1
Cs
岩石或矿物 石英 方解石 白云石 粘土 石英岩 砂岩 石灰岩 白云岩
常见岩石及矿物的Cp/Cs值
Cp/Cs 1.487
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。
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
e B e e A
sr0 Pr0
r
s
p0
A：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；
这些资料如何应用？ 长源距声波全波列测井资料提供了井壁附近岩层
声波测井原理allPPT课件
曲线最高点C的应力值称为抗压 强 度 P( 或 压 缩 强 度 ) ， 其 值 大 约 为弹性限度的1.5~2倍。
IV段：在C点以后外力逐渐下降，则应力－应变关系沿着CD方向下 滑，即岩石呈明显的塑性变形。外力完全卸除后将有较大剩余变形 R。 过C点以后岩石发生稳态破裂，即岩石固相骨架发生微破裂；破裂 进一步发展时将发生非稳态破裂，即岩石破碎成为若干块，此时应 力约为最大应力(抗压强度)的85%左右。
III表示应力较大时，由于发生塑性形变或孔隙、裂缝的扩大或延 伸，或骨架部分的稳态破损，应力与应变之间不再保持线性关系；
IV段表示当应力逐渐减小时，由于已发生塑性变形，应力与 应变不再保持单值关系；在应力减小到零时仍有剩余应变。
2. 岩石受力变形的几种模式 地下岩石特点： ①靠近地表的岩石近于弹性体，即应力与应变之间的关系近似于虎 克定律； ②地表以下10～20公里深处的岩石，由于温度和压力增加，岩石具 有较明显的塑性和粘滞性，应力与应变之间时间滞后明显，且剩余 变形明显； ③岩石的变形和应力状态都与时间有关。
一 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
可变成
塑性体
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。
➢1927年9月5日，Schlumberger 兄弟及Doll在法国的皮切尔布郎测 得第一条电阻率曲线，开创了测井技术。
➢测 井 仪 器 ： 进 行 测 井 所 用 的 专 门 设 备 ， 即 用 以 测 量 地 下 岩层地球物理参数的仪器。 ➢测井曲线：测井作业所得到的反映地下岩层某种物理量 随深度变化的曲线。
IV段：在C点以后外力逐渐下降，则应力－应变关系沿着CD方向下 滑，即岩石呈明显的塑性变形。外力完全卸除后将有较大剩余变形 R。 过C点以后岩石发生稳态破裂，即岩石固相骨架发生微破裂；破裂 进一步发展时将发生非稳态破裂，即岩石破碎成为若干块，此时应 力约为最大应力(抗压强度)的85%左右。
III表示应力较大时，由于发生塑性形变或孔隙、裂缝的扩大或延 伸，或骨架部分的稳态破损，应力与应变之间不再保持线性关系；
IV段表示当应力逐渐减小时，由于已发生塑性变形，应力与 应变不再保持单值关系；在应力减小到零时仍有剩余应变。
2. 岩石受力变形的几种模式 地下岩石特点： ①靠近地表的岩石近于弹性体，即应力与应变之间的关系近似于虎 克定律； ②地表以下10～20公里深处的岩石，由于温度和压力增加，岩石具 有较明显的塑性和粘滞性，应力与应变之间时间滞后明显，且剩余 变形明显； ③岩石的变形和应力状态都与时间有关。
一 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
可变成
塑性体
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。
➢1927年9月5日，Schlumberger 兄弟及Doll在法国的皮切尔布郎测 得第一条电阻率曲线，开创了测井技术。
➢测 井 仪 器 ： 进 行 测 井 所 用 的 专 门 设 备 ， 即 用 以 测 量 地 下 岩层地球物理参数的仪器。 ➢测井曲线：测井作业所得到的反映地下岩层某种物理量 随深度变化的曲线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Z3 Z3
Z2 Z2
8
第一节 套管井中波成分
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（sin2/sin3=V2/V3,V2>V3),
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.
3、地层波：水泥—地层(第二界面)胶结好时（V4>V3),
1 V1
L2atgC
V2
,sinC
V1 V2
T2
2a
cos1
1 V1
2b
cos2
1 V2
,
sin1 sin2
V1 V2
2atg1 2btg2 L
对于套管波到达接收器时间在全井段是不变的，只与源距、 套管、仪器尺寸有关
sinC
V1 V2
0.299,9cosC
0.9542L3f,T t15 7 3 1(6 5 .4 3 .6) 32.1 5s 2 5
内容：
第一节 套管井中波成分 第二节 声波波型与固井质量关系 第三节 固井声幅测井主要方法及其应用 第四节 其它声幅测井方法
2020/12/27
5
第一节 套管井中波成分
井眼直径
8.5 英寸
套管外径
7 英寸
套管内径d 6.4 英寸
水泥环厚
0.75 英寸
套管壁厚b 0.3 英寸
仪器外径c 3.63 英寸
9
第二节 声波波型与固井质量的关系
从全波列上来分析，为声幅测井、变密度测 井提供方法原理。分几种水泥胶结类型来讨论。
1. 管外无水泥胶结，为自由套管 2. 仅套管与水泥胶结，水泥与地层无胶结 3. 套管与水泥、水泥与地层部分胶结 4. 套管与水泥、水泥与地层胶结良好(低速地层) 5. 套管与水泥、水泥与地层胶结良好(高速地层)
泥浆环厚
1.38 英寸
源距 L
3,5 英寸
钢速度V2
17544 英尺/秒
钢时差
57 微妙/英尺
泥浆速度V1 5250 英尺/秒
泥浆时差
189 微妙/英尺
水泥声速V2 9000~16000 英尺/秒
水泥时差
111~63 微妙/英尺
砂岩骨架声速 18000 英尺/秒
砂岩骨2架02时0/1差2/2755.5 微妙/英尺
一般出现地层波(滑行纵横波),地层波到达时间约在
T=Lt(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 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，
T=182902*0/512=/27945us，（变密度、全波列）
声波测井方法和应用
2020/12/27
1
第三章 声波幅度测井
声波在介质中传播，其幅度会逐渐衰减，声波幅度 的衰减在声波频率一定的情况下，是和介质的密度、 弹性等因素有关的。声波幅度测井就是通过测量声波 幅度的衰减变化来认识地层特点以及水泥胶结情况的 一种测井方法。
2020/12/27
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
V1 V2 V3 V4
L
J0 12 23
a bc
接收器依次得到波有：套管波、地层波6 水泥环波、泥浆波
第一节 套管井中波成分
1、套管波(纵波横波复合波):滑行波、一次反射波 及多次反射波（能量很弱），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。
滑行纵波 一次反射纵波
T1
பைடு நூலகம்
2a
cosC
套管直径的影响
1、自由套管
1—套管外为水 2—套管外为固结水泥 以d=14cm测得的声幅为100%
2020/12/27
13
套管厚度的影响
1、自由套管
套管外有水泥 2020/12/27
3000
14
1、自由套管
由于泥浆、仪器测量条件影响，套管波不规则，
2要020/1求2/27记录本井自由套管幅度，用于刻度。
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
第三章 声波幅度测井
本章主要讲解套管井中用于评价固井质量的声幅测 井,可称为固井声幅(水泥胶结)测井。
J=J01223 21= J0 21223
说明反射声强与套管水泥界面反 射系数23有关.胶结不好23就大,声 强幅度增大;管外是水泥还是泥浆或 空气,接收套管波相差4~5倍。
因此套管波幅度的大小可确定第 一界20面20/1水2/27泥胶结质量。
V1 V2 V3 V4
L
J0 12 23
a bc
2
2 3
15
2、仅套管与水泥胶结（仅一界面胶结好）
V1V2 V3 V1 V4 2020/12/27
320us
945us
16
2、仅套管与水泥胶结（仅一界面胶结好）
此时大部分能量进入水泥环（水泥环波衰减大），套管波幅度很小，其 特点：
(1)320us(L=5ft),由于一界面胶结好,套管波幅度大大减小; (2)套管波后为水泥环波,衰减无规则,幅度小,有时无显示; (3)无地层波,仅少量能量环形流体层(泥浆),进入地层更少; (4)最后出现为泥浆波. 水泥环参数对套管波幅度的影响: (1)水泥抗压强度的影响:水泥环抗压强度大,进入水泥环的能量就多,套管 波就变小,衰减变大;
T1VL22020/122V/a217 cosC 57L15(dc) L5f,T t15 7 5 1(6 5 .4 3 .6) 33 7 .2 5s 6 5
第一节 套管井中波成分
1、套管波(纵波横波复合波)
套管波的声强（或幅度）大小与 水泥胶结好坏有关，设12为折射系 数, 23为反射系数,入射声强为J0, 则反射声强为:
2020/12/27
10
第二节 声波波型与固井质量的关系
1、自由套管
2020/12/27
11
第二节 声波波型与固井质量的关系
1、自由套管 (1)L=5ft，T=320us出现套管波，幅度大，固井声幅测井往 往以自由套管波幅度作刻度的； (2)套管波有规则，其周期可以计算套管波的频率(18kHz); (3)整个波型的包络线有高的振幅和能量,延续时间长; (4)无地层波,在945us左右出现泥浆波。 套管幅度受套管特性影响： (1)未胶结套管的衰减系数: a=(10/L)LN(J0/J)(分贝/米) a=2.4分贝/米,J=0.575JO(L=1米),源声强的57.5% (2)套管直径的影响: 套管直径本身对套管波衰减无关,反映 了泥浆对套管波的衰减影响,直径大衰减大,套管波幅度减小. (3)套管厚度的影响:自由套管时,厚度影响不明显,当外有水 泥时,套管波衰减与厚度有关,厚度大反射回井中套管幅度大, 衰20减20/1系2/27数变小.(这与声场能量分布有关,套管厚度一般<)12