武汉岩海声波测井应用
声波测井在隧洞松动圈检测中的应用
2 洞壁围岩松动圈的划分
用声波测井法检测松动圈的依据是洞壁围岩不同性 质的各带具有不同的声波响应。应力下降带表现为相对 的低速（包括爆破和开挖等引起的松动），记为“低”； 应力上升带则为高速区，记为“高+”；原岩应力区（完 整基岩）的波速值相对也较高，记为“高”。对于洞径 较大的洞壁围岩而言，波速值随钻孔深度变化的趋势主 要有二种类型 ： （1）“低、高+、高（一般而言，低＜高＜高+，下 同）”型 ， （2）“低、高”型，无应力上升带。 以上分析表明：根据声波波速值随钻孔深度的变化 曲线，可以划分松驰圈的范围和形状，了解洞壁围岩的 声波波速值特征。
对整个阻滑键声波曲线进行统计分析，发现页岩地区相对灰 岩地区的松动圈影响深度普遍较深，这主要跟页岩和灰岩本身的 一些物理力学特性有关，页岩受爆破影响更大。另外，统计分析 显示拱顶受爆破影响的松动圈相对同一剖面周边部位（拱腰和拱 脚）要深，同一剖面平面展开图中显示（如图2）为中间深，两 边较浅的变化趋势。
孔 深 （ ） 孔 深 （ ）
内侧壁ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ腰
孔 深 （ ）
拱顶
孔 深 （ ）
外侧壁拱腰
孔 深 （ ）
外侧壁拱脚
图2 K0+033剖面声波测试图
从图2可以看出，声波测试曲线（仅以KO+033剖面为例）为 “低、高”型，无明显的应力上升区,围岩应力分布直接从应力下 降区过渡到原岩应力区。围岩松驰圈的划分依据是应力下降区与 原岩应力区的分界线，亦即Vp曲线的“低、高”拐点。在孔口处 由于爆破开挖的影响，围岩比较破碎，爆生裂隙比较多，纵波波 速值比较小，之后由于爆破造成的影响逐渐减小，纵波波速逐渐 增大，再到围岩基本未受到爆破开挖影响区，波速幅度变化不大 。 由于各检测孔位所处的地层地质条件不同，其松动圈影响深 度的划分标准也不尽相同，因而对每个断面来说，声波曲线的变 化缺乏一定的可比性，但对每个检测孔来讲，其原岩应力带与相 对速度较低的应力下降带之间的界限是很清楚的。根据声波波速 值随钻孔深度的变化曲线，我们可以划分松动圈的范围在0.81.2m左右。
声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用
声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用煤层气资源普查项目中，当钻孔完钻并下套管后，需要把套管与井壁间的环形空间用水泥进行封固，以防止井眼垮塌及渗透层之间的相互串通。
由于固井的效果受井深、温度、井眼尺寸、添加剂、水泥类型等诸多因素的影響，对于某些井段即使使用最佳方案进行固井作业，也可能出现窜槽。
固井失败的主要后果是会导致渗透层之间流体的渗流，或导致钻孔报废。
因此，固井质量评价是工程测井中重要的手段之一。
固井质量评价的主要测井方法有”声波变密度测井”、”声幅测井”等。
本文主要就声波变密度测井技术的应用原理及该技术在昭通地区煤层气资源普查项目中的实际应用展开探讨，并做数据分析，为煤层气资源普查中固井质量检查提供实际依据及经验。
标签：煤层气资源普查；声波变密度；固井质量1 引言煤层气资源作为我国现阶段极具潜力的新型可采资源，对未来国民经济的发展有着非常重大的意义。
因此，对区域煤层气资源进行普查是现阶段十分必要的手段。
在煤层气资源普查项目中，固井质量检查能够准确判断钻孔固井质量的等级，能为煤层气排采提供重要的技术依据[1]。
声波变密度测井技术是固井质量检查中的一项重要手段，它能检查水泥与套管之间的胶结情况；检查水泥与地层之间的胶结情况；能找出套管外的窜槽部位；能判断水泥的返高位置。
该技术已经在昭通煤层气资源普查项目发挥重要作用，为煤层气排采提供了可靠的技术辅助支持，已经成为煤层气普查项目中的一种重要的地球物理方法手段。
2 声波变密度测井的原理2.1 声波在介质中的传播声波由一种介质向另一种介质传播，在两种介质形成的界面上，将发生声波的反射和折射。
反射波的幅值取决于两种介质的声阻抗。
声阻抗（Z）就是介质密度（ρ）和声波在该介质中的传播速度（v）的乘积（Z=ρ·v）。
如图1左边所示，为声波在介质中传播示意图。
两种介质的声阻抗差越大，声能量就越不易从介质1传导到介质2中去。
通过界面在介质2中的传播的折射波的能量就越小。
声波测井技术在岩土工程勘察中的应用
浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用摘要：本文首先论述了声速测井的测试原理，进而论述了影响岩石声波速度的主要因素，第三以工程实例，利用声波测井技术得到了评价岩土动力学特征的参数，既校正地解释岩性和岩层，还反映了岩土层的相对强度，为建筑设计提供一定的参考依据；最后，文章还阐述了当前声波测井技术在岩土工程勘察中存在的不足之处，以供参考。
关键词：声波测井技术；岩土工程勘察；应用abstract: this paper first discusses the velocity measurement principles of well logging, and then discusses the influence of the main factors rock acoustic velocity, and the third by engineering example, the acoustic logging technology got the evaluation of the parameters of the dynamic characteristics of rock, both correction to explain the lithology and rocks, but also reflect the relative strength of geotechnical layer, for building design provides some reference basis; finally, the paper also expounds the current acoustic logging technology in geotechnical engineering investigation in existence deficiency, for reference.keywords: acoustic logging technology; geotechnical engineering; application中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：1前言岩土工程勘察是查明拟建场地内及其附近有无影响场地稳定性的不良地质作用，划分场地土类型和建筑场地类别；查明场地范围内的地层结构及均匀性，提供各岩土层的物理力学指标等。
声波相控阵在随钻测井中的应用思考
声波相控阵在随钻测井中的应用思考介绍了常规声波相控阵技术在声波测井中的应用，并提出如能将该技术与随钻测井技术结合，在声波测井过程中不仅可以利用相控阵声源模式抑制钻铤波，而且可以利用声波相控阵技术得到更加准确的地层信息，从而提高我国的测井技术水平。
标签：声波相控阵；随钻声波测井；声源模式1 引言人类对于地球内部的探索远远不及对于宇宙的探索，这是因为探索地层的难度远高于太空。
测井就是一门探究地层的科学，是人们了解地层的一种手段、一个渠道。
它广泛地应用于地层评价、地质应用、工程应用、动态监测中。
它可以为科研人员提供精确的地球物理信息，帮助工程技术人员准确地认识地层，为油藏开发制定科学的方案，大大降低了开发成本。
如今测井已成为地层资源开发过程中不可或缺的环节。
测井技术发展至今，已有八十多年的历史，大体经历了模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井四个阶段。
测井技术主要分为声波测井、电法测井、核测井三类，这三类传统测井方法近几年涌现出大量新技术，体现了整个行业的生命力和创造力。
声波测井将相控阵技术应用到工程中，大大提高了接受信息数据的效率；电法测井如今已进入电成像测井阶段，将岩层电阻率或声阻抗的变化转化为色度，使人们更加直观地了解地层；核测井中的核磁共振测井技术和元素俘获测井技术也大量应用在工程中。
再加上几十年间计算机技术飞速发展，科研人员将计算机应用于测井，利用多类软件分析测井所得到的信息和数据，给出更准确地测井解释，使测井技术有了巨大的进步。
2 声波相控阵技术2.1 单极子声源在充液裸眼井孔中产生的对称声场上列各式中：f1、f2、y2分别为井内流体标势、井外固体标势、井外固体矢势；k1为声波在井内流体中传播时的波数；kc为声波在井外固体中传播时纵波的波数；kS为声波在井外固体中传播时横波的波数；k为声波沿着z轴传播时的波数；K0、K1为第二类零阶及一阶虚宗量Bessel函数；I0、I1为第一类零阶及一阶虚宗量Bessel函数；A（k）、B（k）、C（k）均表示与k相关的系数；C表示常系数；r、z表示柱坐标系中的坐标变量；ρ1表示井孔中流体密度；ρ2表示井孔外固体密度；a表示在井壁处半径；t表示时间。
2声波测井方法与应用
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（3）积分上下限分析 波数在（-kb，kb）之间 k kb ,
kb sin kb ,
2
入射角在 , 全部 声射线 2 2
第二 章 声波测井-声波传播
第一节 等效弹性地层井中声波传播
二、井中入射波和反射波分析
2．反射波特性
反射波在波数k复平面上，被积函数存在若干极点± kb、 ± ks、 ± kp，由割线积分 得到
第二 章 声波测井-声波传播
第一节 等效弹性地层井中声波传播
一、波动方程及解
2．边界条件
Q Trr2m 1 ur2m b 2
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1．入射波分布
武汉岩海6DT讲义【精选】
武汉岩海声波讲义
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复测
• 2.1.7复测 • 2.1.7.1覆盖已
经测试过的剖 面或增加剖面 （例如平测模 式采样后，再 斜测模式采 样）。
武汉岩海声波讲义
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3.1 用岩海声波分析软件打开数据
选择测桩
第三章、数据分析及判定
武汉岩海声波讲义
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仪器设置参数
数据打开界面
各剖面显示区
单个测点显示
零声时与辅助
武汉岩海声波讲义
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窗口
• 2.1.6.4 窗口
• 用户可以根据自己的习惯，定制窗口布局。
• 2.1.6.4.1 [波形影像布局]：设置测点波形窗 口和基桩完整性窗口的位置，有上下分布 和左右分布两个选项。
• 2.1.6.4.2 [系统命令面板]：设置系统命令面 板在窗口中的位置，有窗口顶部、窗口底 部、窗口左上和窗口右上四个选项。
2.1.1 项目、工地和桩号可输入中文、英文和 数字，除\,/,空格,:,*,?,",<,>,!十个字符除外。 2.1.1 测管-通道设置窗口,设置声测管数、1 号管北偏角和测管-通道对应关系。 2.1.1 测试模式,有水平同步和斜同步2种，选 择斜同步模式时，斜测和高差有效。
2.1.1 记录步距,有100mm、150mm、 200mm、250mm、300mm、400mm 共6个 选项。
2.1.1 通道设置，设置通道与声测管号的对应 关系。
武汉岩海声波讲义
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2.1.2 [窗口] 功能：切换完整性窗口中显示的内 容，全屏显示完整性窗口。
单击完整性窗口的右上方区域，或 在完整性窗口中长点触摸屏
（相当于单击右键），会弹出常用 显示菜单如下：
数字声波6680在江汉油田的应用
数字声波6680在江汉油田的应用摘要：利用信号处理方法对各种不同类型波群的识别，并提取各种模式波的速度、幅度、频率等信息发展成为声波测井的信号处理方法。
本文主要探讨数字声波6680在江汉油田的应用。
关键词：数字声波江汉油田测井声测井仪器，包括常规的井眼补偿仪器、数字阵列声波仪、水泥胶结评价测井仪、井眼成像测井仪和多极阵列声波仪等。
多极子阵列声波测井(MAC)的产生是专门为解决慢地层(慢速、△t很大)横波资料获取问题的。
许多油田遇到了松散砂岩是高质量储集层的情况。
这些岩层纵波△t大于100μs/ft，井眼横波速度低于纵波速度，横波△t值在松散地层中是很难确定的。
由MAC仪器提供的低频偶极测量是求取这类地层横波慢度的好方法，且横波速度对于A VO技术是很重要的参数[1]。
一、数字声波6680的测量原理与描述声波时差或慢度(△t)是声波在地层中传播1ft(或1m)所需要的时间，是声波速度的倒数。
这个术语用于描述声波在以固定间隔放置的两个或多个接收器间的传播时间。
许多实际应用中，声阻抗是很有用的，特别是有明显声阻抗变化的地层剖面。
在层界面处地震波发生反射，反射发生的主要原因是密度变化，也可由速度增加引发。
一般情况下，油气田勘探中沉积岩层纵波速度范围是6250ft/s到25000ft/s(相应的纵波的△t范围是160μs/ft到40μs/ft)，纵波速度最大值与最小值之比是4。
密度范围是从2.0g/cm2到3.0g/cm2。
MAC由2个交错的声波阵列系统组成的。
仪器包括两个间隔30in(76cm)靠近仪器下部的单极发射器，两个单极发射器问放置两个间隔12in(30cm)的偶极发射器，8个间隔6in(1 5cm)的单极接收器和8个偶极接收器，偶极接收器间距也是6in(15cm)，交错在单极接收器之间。
接收器与发射器的最小距离是8ft(244cm)，最大距离是10ft 6in(320cm)。
偶极发射器有两种工作模式，线性校正工作需要在仪器下井前作好。
基于阵列声波测井技术的海上砂岩储层压裂效果评价方法
第 51 卷 第 6 期石 油 钻 探 技 术Vol. 51 No.6 2023 年 11 月PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES Nov., 2023◄测井录井►doi:10.11911/syztjs.2023069引用格式：祁晓，张璋，李东，等. 基于阵列声波测井技术的海上砂岩储层压裂效果评价方法[J]. 石油钻探技术，2023, 51（6）：128-134.QI Xiao, ZHANG Zhang, LI Dong, et al. Evaluation of fracturing effects in offshore sandstone reservoirs based on array acoustic logging technology [J]. Petroleum Drilling Techniques，2023, 51(6)：128-134.基于阵列声波测井技术的海上砂岩储层压裂效果评价方法祁 晓， 张 璋， 李 东， 尹 璐， 于 洋（中海油田服务股份有限公司油田技术事业部, 河北三河 065201）摘 要: 为满足海上砂岩储层压裂效果评价需求，基于压裂前后测量的阵列声波测井资料，研究并应用了纵波层析成像技术和偶极散射波技术进行储层压裂效果评价。
纵波层析成像技术可以重建井壁附近地层径向声速剖面，通过对比压裂前后井壁附近地层声速的径向变化，可以评价近井壁储层水力裂缝的高度，但无法评价远井处储层的压裂效果；偶极散射波技术利用散射波能量分析井孔周围数十米范围内地层的非均质性，可以评价远井处水力裂缝的空间展布情况。
上述2种技术相结合，可实现对储层近井壁和远井壁地层压裂效果的综合评价。
采用该方法评价了海上调整井X1井的压裂效果，与压裂前相比，压裂后近井壁形成的裂缝使岩石声速明显降低，水力裂缝高度约为13.80 m，井周裂缝形成的散射波能量差异区域显示，在井眼周围至少14.00 m范围内形成了明显的压裂体积改造，说明压裂效果良好。
超声波成像测井仪在套管井中的应用
图三 水泥胶结评价实
由于套管壁的自然谐振频率近似的与套管 壁厚成反比，因此由厚度谐振响应可得到套管 厚度；同时根据声波传播时间和套管厚度测量 结果可计算出套管的内径和外径；而波形的最 大幅度又是套管内表面粗糙度的定性指示。通 过对以上参数的分析，我们可以用来进行：
•
谢谢大家！
超声波成像测井技术 在套管井中的应用
一、前言
• 随着油田勘探开发的不断深入，水平井、侧
钻井、大斜度井的逐年增加，对固井完井工 作提出了越来越高的要求，同时对固井质量 的检测技术也提出了更高的要求。
一、前言
由于油田开发后期的难度加大，对窜槽井和套损 井的精密检测也变得尤为重要，常规的检测手段（如 声幅等）已不能适应高准确度和高分辨率的要求。超 声波成像测井是在早期的井下电视基础上发展起来的， 但它采用了以下措施改善了成像质量和分辨率，满足 了各种套管井复杂情况的需要。
• 测量参数：井径、反
射幅度、声阻抗、套 管壁厚、井斜相对方 位、流体传播时间、 压实强度、泥浆声阻 抗等
三、仪器指标
• 扫描头尺寸：3-5/8in、 扫描头尺寸：3 5/8in、
4-3/8in、5-5/8in、7in 3/8in、 5/8in、
• 换能器频率：250kHz、 换能器频率：250kHz、
四、应用
（1）套管腐蚀的识别、定位和定量评价； （2）评价由作业、打捞或塑性地层引起的套管损 坏； （3）根据剩余套管厚度评价腐蚀或损坏情况； （4）套管内部或外部的金属损失； （5）确定和识别射孔层段； （6）指示套管剖面和重量的变化。
五、局限性
该仪器功能强大，但由于声波传播的特殊性 以及仪器自身的特点限制，具有以下局限性： （1）不能在空气井或气侵井中测井。 （2）泥浆粘度不宜过大，否则扫描头无法转动。 （3）测速较慢，取决于扫描头转速。 （4）在大斜度井中，必须保持良好的居中测量， 否则将影响仪器转动及成像质量。
测井声波预测岩石力学特性的研究与应用
泥岩的力学特性参数 、牙轮钻头可钻性以及进行钻
速预测等的试验研究[428] . 随着 PDC 钻头在钻探中
Hale Waihona Puke 的应用日益广泛以及国内油气勘探目标区由陆相
逐步向海相地层发展 ,本文将就利用这一方法计算
PDC 钻头可钻性以及我国南方海相碳酸盐岩地层
岩石力学参数进行探讨.
1 室内试验方法简介
为达到上述目的 ,选取我国北方济阳坳陷东营 凹陷中央隆起带和南方海相复杂勘探区不同地质 层段的岩样 ,对其进行了岩石可钻性 、硬度 、单轴抗 压强度与声波传播速度测定试验. 1. 1 岩石可钻性测定及数据处理方法
岩石声波速度用带有纵波探头 、横波探头的非 金属超声检测分析仪进行测量. 将被测岩样放在具 有压电晶体的两个探头之间 ,其中一个探头作为重 复式脉冲声波源 ,另一个探头作为脉冲接收器 ,接 收后的脉冲通过微型计算机处理. 量取岩样的长度 t 后 ,计算声波通过该岩样的传播速度 V i , 每块岩 样重复测量 n 次 ,取其算术平均值作为该种地层岩 样地面声波传播速度的代表值.
声波是物质运动的一种形式 ,它是由物质的机 械运动而产生并通过质点间的相互作用将振动由
利用声波全波列测井资料识别致密砂岩储层裂缝
ｙ＿ ２ ２ ８ ３ ３ ｅ ０ ． ５ ８ ０ ４ ｘ
Ｒ ２ ＿ ０ ６ ８ ２ １
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砂岩 、粉 砂 岩 、泥 岩 ，属 于 特 低 孔 、低 渗 致 密 储 层 。因 此 ，储 层 中 裂 缝 的 发 育 对 产 能 至 关 重 要 。
利用声波全波列测井资料识别致密砂岩储层裂缝油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学湖北武汉430100中石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000摘要在致密砂岩储层中裂缝的发育对产能影响至关重要怎样进行储层裂缝识别是产能预测的重要部分
长江大学学报 （ 自科 版 ） ２ ０ １ ５ 年３ 月第 １ ２ 卷 第８ 期 （ 石油中旬Ｔ Ｕ ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ） Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ５ ，Ｖ ｏ １ ． １ ２ Ｎ ｏ ． ８
３ ）信 息提取 。主要任 务是 提取纵 横 波 、斯 通利 波 的时差 和能量 。Ｇｅ ｏ ｆ ｒ ａ ｍｅ中该模 块提 供 自动模 式
和专 家模式 ，前 者 主要是 依靠 软件 自身处 理方 法来 提取 信息 ，后 者在前 者基 础上 增加 了人 工勾 画功 能和 滤波 器选 择功 能 。
２ ． ３ 偶 极 子 声 波 测 井 识 别 裂 缝 ２ ． ３ ． １ 偶 极 声 波 应 用 理 论
１ ９ ９ ７ 年 申辉 林等 总结 地层 中引 起横 波 分 裂 的各 向异性 特 征 主要 来 自几个 方 面 ：一 是 地 层 中存 在
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武汉岩海声波讲义
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缺陷的绕射（1） 折射（2）
多次反射（3）
正常波形与异常波形比较
首次波
直达波对应正常波形
遇缺陷会有各种振型信号
武汉岩海声波讲义
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• 以三根声测管例子，由波幅、声时和声速来判 断缺陷的水平面的分布范围来说明。
• （1）如果AC检测面的波幅、声时均出现异常， 而BC检测面的波幅异常，声时正常，AB检测 面波幅、声时均正常，那么我们可以推断缺陷 的分布范围大致如（a）。
• （2）如果AC检测面与BC的波幅、声时均正 常，而AB检测面波幅、声时均出现异常，可 以推断缺陷的分布范围大致如图（b）。
• （3）推断缺陷的两种特殊情况：当只有一根 声测管局部的混凝土没有包裹好，那么可能会 出现误判如图（c），当缺陷处在桩的中心， 并处在AB\BC\AC三个检测面的有效接收声场 范围以外，也就是缺陷处在测试的盲区，如图 （d），也会出现误判。由此，也提醒我们当 埋设三根声测管取芯验证的时候，不可在桩的 中心。
2.1.1 通道设置，设置通道与声测管号的对应 关系。
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2.1.2 [窗口] 功能：切换完整性窗口中显示的内 容，全屏显示完整性窗口。
单击完整性窗口的右上方区域，或 在完整性窗口中长点触摸屏
（相当于单击右键），会弹出常用 显示菜单如下：
窗口
武汉岩海声波讲义
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2.1.3.1 [文件]功能： 管理桩文件查看桩文件数据 ，新建、删除和另存数据到U 盘。 2.1.3.2[删除],可删除项目、 工地和桩文件。 2.1.3.3导出数据到U盘 开机后，先把U盘插入到仪器 的USB接口然后选择一个要 导出的项目或工地，单击[另 存到U盘]按钮。
试分析声波测井技术在岩土工程勘察中的应用
试分析声波测井技术在岩土工程勘察中的应用摘要：在本文中首先阐述了声波测井技术的概念，而后就声波测井的技术分类与特点进行了研究，进而就声波测井技术在岩土勘察中应用的情况进行了分析，最后探究了在岩土工程勘察中进行技术管理的策略。
关键词：声波测井技术；岩土工程勘察；应用引言现如今工程项目施工条件的复杂化，传统的勘察技术已经难以解决当前岩土工程勘察工作中的技术难题，唯有不断更新岩土工程勘察技术，充分结合施工现场实际情况，组建强大的技术队伍，才能够保证岩土工程勘察工作的顺利开展，使工程项目取得良好的经济效益与社会效益。
声波测井就是当前在岩土勘察工作中应用的较为新型的勘察技术。
1 现代声波测井技术概述声波速度测井是通过测量井下岩层的声波传播速度(实际中记录的是声波时差值)，研究井外地层的岩性、物性，估算地层孔隙度的一种测井方法。
在应用的过程中充分利用声波进行孔内信息的获得，然后能够有效的进行井孔的判断，例如岩石的密度、风化程度及地层的划分等方面。
随着科学技术的不断发展，声波测井的技术也得到进一步发展，其主要体现在以下几个方面:一是源探测模式朝组合化模式发展，声波测井的发展会从传统单一的方式逐渐的朝向多级声波测井，其主要是对传统的方式进行改进和优化；二是探测器数目朝阵列化朝发展，这样的发展能够有效的保证整体的分辨效率；三是逐渐的朝向可控化方向发展，从而能够对各个声波进行发射，同时有效的对其进行控制；四是不断地朝向数字化方向，使得信息采集效率能够进一步提高。
就目前的情况来看，我国的声波特点技术可分为3种，即单极子声波测井技术、多极子声波测井技术及相控声波测井技术。
2 目前几种主要的声波测井技术2.1 单极子声波测井技术单极子声波测井技术最主要的部分是单极子声源及接收技术。
单极子声源属于圆管状的压电振子，当具有很大的辐射声波时，压电振子尺度也就充当了脉动球源的作用。
通过单极子声源能够逐渐地朝向各个方向进行能量的发射，从而能够对各个信息进行综合。
超声波检测技术在岩体物性测试中的应用
超声波检测技术在岩体物性测试中的应用【摘要】超声波检测技术是根据超声波在岩石介质中传播中产生的折射、透射等现象和特殊波，来判定岩体结构特性。
本文通过阐述声波检测技术的工作原理，超声波在岩体的传播规律，论述了超声波检测技术在岩体物性中的应用。
【关键词】超声波检测技术；岩体物性；应用0.前言岩体原有的应力平衡在才开过程往往因为破坏而被打破，应力经过重新分布，形成新的平衡。
如果对重新分布的应力没有较好的把握，会对工程工作带来危害，如：在高地应力地区修筑地下洞室时，常遇到坚硬岩层中的岩爆现象和软弱岩层中的流变现象。
因此研究岩体特性及应力变化规律对确保安全施工具有重要意义。
1.波速法波速法检测通过研究岩体弹性参量、应力状态等因素和波速的关系，检测岩体额特性和结构。
根据波速法求得弹性模量，通过分析弹性模量可了解岩体物性及力学指标。
1.1波速法检测的原理（1）岩体弹性参量与波速之间的关系。
介质的波速能有效的反应物体的形变，岩体内的超声波的纵横波分别代表了岩体的不同形变，横波反映横向剪切形变，纵波反映了岩体的拉伸或压缩，并且横向、纵向变形的比值对其影响较小。
纵波与横波速度的比值反映了岩体的完整性，若比值较大，横向则易于膨胀，介质较为脆弱。
但由于同一波长的纵波、横波受测试条件，岩体传播条件的影响，应根据具体情况而定。
在各向同性岩体中根据纵、横波速，能够求得岩体的弹性参量。
动弹性模量E=（v：纵波波速，v：横波波速）（公式一）从上述（公式一）、（公式二）可知，超声波的岩体传播速度与p的开方成反比，与动弹性模量Ed的开方成正比。
由于气体和液体内部μ =0，通过（公式二）可知，vs =0，因此横波不能在这两种介质中传播。
纵波速度随着岩体饱和度的增加，受土股价影响逐渐减弱。
Ed 很难反映土体特性。
由于土中横波特性不受含水量的影响，因此多用横波波速vs 和μ=pv2s 划分高饱和度土层的地层及土层性质。
泊松比是指物体横向应变与纵向应变的比值，也叫横向变形系数，能准确的反映反映土体变形特性。
综合测井在武汉地铁八号线工程勘察中的应用
综合测井在武汉地铁八号线工程勘察中的应用作者：傅焰林来源：《中国科技博览》2014年第20期[摘要]本文介绍了剪切波、超声波和电阻率三种常用测井方法，并结合武汉地铁八号线岩土工程勘察项目进行分析研究。
根据综合测试结果，进行场地类别划分、岩层完整性评价、各岩土层动力参数计算以及岩土层界面划分，为后期设计提供科学依据。
同时分析了综合测井存在的一些问题，并提供了解决方法。
[关键词]工程勘察；综合测井；动力参数；界面划分中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0289-021 引言武汉市轨道交通八号线工程规划线路全长约34.2km，起于东西湖区盘龙城，中途穿越长江，止于洪山区野芷湖，沿线穿越不同的地层与地质构造。
武汉市位于江汉平原东部边缘隆起带，长江和汉江在城中交汇。
水流夹带大量泥沙落淤，形成深厚砂土卵石层的地质特征，在丰富的地表水和地下水作用下，对地铁的设计施工带来一定困难。
因而探明各岩土层的波速、电阻率、动力参数变化规律在工程地质勘察中具有突出的地位和价值。
武汉地铁八号线所穿越的地层较复杂，主要的砂土层有填土层、淤泥层、粘土层、砂层及砂混卵石层和卵石层，下伏基岩主要有砾岩、泥岩和泥质粉砂岩。
综合测井的目的是根据实测曲线特征，对地层进行细化分，特别是混层或夹层的确定，并计算岩土层的动力参数，评价岩层的完整性，划分场地的抗震类别。
2 测试方法根据工作目的和区内地球物理条件，采用的测试方法有剪切波测井、超声波测井和电阻率测井。
2.1 剪切波测井剪切波测井是利用剪切波在岩土层中传播的规律来研究钻孔剖面的一种方法。
通过测定剪切波速度，计算等效剪切波速，进而划分工程场地的抗震类别。
一般采用单孔测试法，在距孔口1.5m处放置激振板，并在板上面压重物，沿激振板纵轴从两个相反方向水平敲击板端，使其产生剪切波，将三分量检波器固定在孔内不同深度处接收剪切波[2]。
现场测试装置详见图1。