声波相控阵在随钻测井中的应用思考

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随钻声波测井

随钻声波测井
1. 声波测量的历史
为了对变化莫测的井底钻井环境进行可视化分析，为了对变化莫测的井底钻井环境进行可视化分析，一代又一代的钻井工程师们付出了艰辛的努力。如今，井工程师们付出了艰辛的努力。如今，工程师和地质学家们可以依靠各种日益完善的传感器从地下采集数据，了解地下岩性、确认地质特征、种日益完善的传感器从地下采集数据，了解地下岩性、确认地质特征、寻找油气藏，以及进行多种钻井完井决策。虽然人类的视觉发育良好，寻找油气藏，以及进行多种钻井完井决策。虽然人类的视觉发育良好，但也有一定的局限性。但也有一定的局限性。世纪初，在20世纪初，科学家就开始开发可视化技术，以便对视觉无法看到世纪初科学家就开始开发可视化技术，的环境进行可视化分析。的环境进行可视化分析。1906年，Lewis Nixo。早期的声纳装置是无源的，仪，即声纳装置，用以探测冰山。早期的声纳装置是无源的，1914-1918 年的第一次世界大战激发了人们对使用有源声纳仪器探测潜水艇的兴趣，年的第一次世界大战激发了人们对使用有源声纳仪器探测潜水艇的兴趣，并促进该仪器在潜水艇探测方面的发展。并促进该仪器在潜水艇探测方面的发展。最早的有源声纳技术是通过水来传导声的，最早的有源声纳技术是通过水来传导声的，适用多个检波器来接收回音，提供有关静态或移动物体相对位置的信息。现在，回音，提供有关静态或移动物体相对位置的信息。现在，先进的升学技术在许多方面，包括医学、军事和油气勘探与生产等方面得到了应用。术在许多方面，包括医学、军事和油气勘探与生产等方面得到了应用。
3. 随钻身波测井仪器的未来发展
新一代随钻声波测井仪器可以帮助钻井人员、工程师和地新一代随钻声波测井仪器可以帮助钻井人员、质学家做出多种决策，提高钻井作业的安全性和成本效率。质学家做出多种决策，提高钻井作业的安全性和成本效率。及时提供地层速度信息，对钻井工程队是十分重要的。及时提供地层速度信息，对钻井工程队是十分重要的。目前的随钻测井系统能够提供准确的声波数据，对数据实目前的随钻测井系统能够提供准确的声波数据，时处理能够可靠地确定所钻地层的孔隙压力。时处理能够可靠地确定所钻地层的孔隙压力。随钻声波测井数据与地震和其它实时数据结合后，能帮助随钻声波测井数据与地震和其它实时数据结合后，地质学家预测钻头前方到下一个地层或更远范围内的情况。地质学家预测钻头前方到下一个地层或更远范围内的情况。钻井过程中确定泥浆比重窗口可以使工程师们修正钻前的套管设计，将套管下入更深的深度，并大大降低成本。套管设计，将套管下入更深的深度，并大大降低成本。随着随钻声波测井在模拟软件以及仪器设计等方面的新进可以帮助工程师对未知情况进行预测、展，可以帮助工程师对未知情况进行预测、进行科学钻井决策、降低成本并提高钻井作业效率。决策、降低成本并提高钻井作业效率。

声波测井技术及其在井控中的应用

声波测井技术及其在井控中的应用声波测井技术是石油工程领域中一种重要的测量及评估手段，它通过发送和接收声波信号来获取有关地层岩石和井筒情况的信息。

这项技术在油气勘探与开发中发挥着重要的作用，尤其在井控中，声波测井技术的应用更是不可或缺的。

1. 声波测井技术的原理声波测井技术主要基于声波在地层中传播的原理，通过测量声波传播的速度和衰减等参数，可以对地层的性质和井筒的状况进行分析。

声波在地层中的传播速度与地层的密度、弹性模量等物性有关，而声波在井筒内的传播受到井壁的影响，这些信息可以帮助工程师判断地层的含油气性质、井壁稳定状况等，从而进行有效的井控。

2. 声波测井技术在井控中的应用2.1 地层评价通过声波测井技术，可以获取地层的速度、衰减等信息，从而判断地层的岩性、孔隙度与孔隙结构等重要参数。

这些参数对于油气成藏条件的评估以及储层的选择具有重要意义，能够指导油气勘探工程的决策。

2.2 井筒评估声波测井技术可以获取井筒内声波传播速度的信息，从而可以评估井壁的稳定性。

通过对井壁的评价，可以及早发现井壁塌陷、溢流等问题，及时采取措施进行井控，保证井筒的安全。

2.3 水合物识别水合物是海底天然气开发中的重要难题之一。

声波测井技术可以通过对声波信号的分析识别水合物的存在，通过测量声波在水合物中的传播速度和衰减等参数，可以评估水合物的分布范围和储量，为油气开发提供重要的参考依据。

2.4 油气井产能评估通过声波测井技术可以获取油气井孔隙度、渗透率、饱和度等参数，从而对油气井的产能进行评估。

这些信息对井口的调整及后续增产方案的制定具有指导作用，能够优化油田开发计划，提高油气井的产能。

3. 声波测井技术的局限性与发展方向虽然声波测井技术在井控中有着重要的应用，但它也存在一些局限性。

比如，声波测井技术受到岩石孔隙度、孔隙结构和裂缝等地层条件的影响，这些条件会导致数据的不准确性。

此外，测井仪器的精度和分辨率也是影响声波测井技术准确性的重要因素。

钻探测井仪器在地下雷达与声波传感中的应用与技术

钻探测井仪器在地下雷达与声波传感中的应用与技术测井仪器是石油勘探中不可或缺的工具之一，可从钻井中获取地层信息，为石油工业决策提供重要依据。

在地下雷达与声波传感中，钻探测井仪器发挥着关键作用。

本文将探讨钻探测井仪器在地下雷达与声波传感中的应用与技术。

地下雷达（Ground Penetrating Radar，GPR）是一种非侵入性的地质勘探技术，通过发射高频电磁波并接收其反射信号来探测地下结构和介质变化。

钻探测井仪器可以作为GPR的辅助工具，用于提供与地层相关的物理参数和特性。

例如，测井电阻率测量可用于确定地下介质的电性属性，从而帮助解释GPR数据中的反射现象。

测井电阻率仪通常使用四极测量技术，通过在钻井中的双电极间施加电流并测量电位差来计算电阻率。

通过GPR和测井电阻率仪的联合使用，可以提高地下介质的检测精度和解释能力。

例如，在砂岩和泥岩层之间存在油水层时，GPR可以显示出不同介质的界面，而电阻率仪可以定量测量油水的饱和度和岩石孔隙度。

除了电阻率仪，测井中还使用声波传感技术来探测地下介质的弹性属性。

声波测井可以了解岩石的速度、密度等弹性参数，从而帮助识别地层和研究岩石力学性质。

声波传感技术包括测量声波传播速度的声波测量仪和测量弹性参数的共振仪。

这些工具可以在过程中通过钻井探头或固定到测井工具上来进行声波测井。

声波测井的一个典型应用是在油气开采中的井筒孔隙度和实际饱和度评估。

声波测井仪可以测量岩石的声波传播速度，利用经验公式将速度转换为孔隙度，并结合电阻率和密度测井数据进行综合分析。

这种方法能够准确地评估井筒的孔隙度和实际饱和度，为油气资源的开采提供重要依据。

除了地下雷达和声波传感，钻探测井仪器在其他地球物理勘探领域也有广泛应用。

例如，电磁波（EM）测量是一种用于探测地下矿产资源的非侵入性技术。

测井电磁波仪是一种能够测量矿区的电磁波反射和传播特性的仪器。

通过与其他测井数据的综合分析，可以解释地下矿产资源的存在和分布。

相控线阵技术在套管井声波测井地层信息测量中的应用

２ＵＰＣＢｒｎｈｏ．ａｃｆＣＮＰＣＫｅａｏａｏｙｏｌＬｏｇｎｙＬｂｒｔｒｆＷｅｌｇｉｇ，Ｄｏｇｉｇ２７６，Ｃｈｎ）ｎｙｎ５０１ｉａ
ＡｂｔａｔＴｈｅｌｎｅｒｐｈｓｄａｒｙｔｃｎｉｓｒｃ：ｉａａｅｒａｅｈｑｕｅｗａｎｔｏｄｅｎｔａｓｄｈｏｅａｃｓｉｏｓｉｒｕｃｄｉｏｃｅｌｏｕｔｃｌｇｇｉｇ．ＴｈｅｓｎｈｅｉｅｕｌｗａｆｍｓｅｉｅｎｙｔｓｚｄｆｌｖｅｏｒｘｃｔｄｂｙｔｉａｈａｅｒａｏｕｒｅｗｅｅｎｕｍｅｉａｌｉｕａｅｎｄｅｈｅｄｆｅｅｏｎｄｃｄｉｉｓＴｈｅｎｕｍｅｉａｉｕａｔｏｅｕｔｈｅｌｎｅｒｐｓｄａｒｙｓｃｒｒｃｌｙｓｍｌｔｄｕｒｔｉｆｒｎｔｂｄｅｏｎｔｏｎ．ｒｃｌｓｍｌｉｎｒｓｌｓｗｅｅａｌｚｄｂｓｎｇｈｅｓｏｗｎｅｓｔｍｅｃｅｅｃ（ＳＣ）ｍｅｈｏｒｎａｙｅｙｕｉｔｌｓｉｏｈｒｎｅＴｔｄ．Ｔｈｎａｙｓｓｒｓｔｈｏｔａｈｅｌｎａｈａｅｒａｓｅａｌｉｅｕｌｓｓｗｈｔｔｉｅｒｐｓｄａｒｙｏｕｒｅｃｃｎｅａｅｌａｒｙｉｎａ—Ｏｎｓｒｔｏｆｔｓｎｔｅｉｅｆｌａｎｈｎｃｃｅｌｓｇｌｔ — ｏｉｅａｉｏｈｅｙｈｓｚｄｕｌｗａｖｆｒｓＴｈｍｐｌｔｄｅｆｔｒｆａｔｎｇｏｍｐｅｓｏｌｅｏｍ．ｅａｉｕｏｈｅｅｒｃｉｃｒｓｉｎａｗａｅｖｉｒａｅｉａｒｙｗｉｈｎｃｅｅｆｔｌｍｅｍｂｒｆｔｉｅｒｐｓｄａｒａｏｃｎｃｅｓｓｌｎｅｌｔｉｒｍｎｔｏｈｅｅｅｎｔｎｕｅｓｏｈｅｌｎａｈａｅ — ｒｙｓｕｒｅｗｈｅｈｅａｌｆｒｄｉｔｄａｏｕｔｃｂａｉｎｔｎｇｅｏａａｅｃｓｉｅｍｓｃｏｓＯｔｉｓｒｔｃｌａｌｎｇｏｎｄｃｓｄｈｏｅＴｈｅｌａａｅ — ｒｙｓｒｅｏｐｅＯｏｎｅｐｎｔｓｒｅｃｎｇｅｔｙｌｅｔｈｅｆｒｔｃｉｉａｎｇｅｉｏｄｂｏｄｅａｅｌ．ｉｎｅｒｐｈｓｄａｒａｏｕｃｓｃｍａｒｄｔｏｉｏｕｃａｒａｌｅｈａｅｔｃｐａｉｙｆｆｍａｉｗａｅｉｎｎｃｈｅａｃｔｏｏｒｔｏｎｖｓｎｂｄｏｎｄｄａｓｄａｂｅｃｅｈｏｅｎｈａｇｒａｉｐｔｎｅｌａｄｓｅｔｍｏｒａｃｏｎｓｉｔｎａｏｔｃｅｔｍａｉｇｃｕｓｉｖｅｏｉｙｆｌｃｔｏｆｒａｉｎ．ｏｍｔｏＫｅｙｗｏｒｓ：ｌｎａａｅ — ｒａｅｈｑｕｄｉｅｒｐｈｓｄａｒｙｔｃｎｉｅ；ｃｓｄｈｏｅｃｕｓｉｏｇｉａｅｌ；ａｏｔｃｌｇｎｇ；ｗａｅｏｒｐｒｅｓｎｖｆｍｏｃｓｉｇ；ｃｍｅａｉｎ；ｓｏｗｎｓｉｅｃｈｅｅｅｅｎｔｔｏｌｅｓｔｍｏｒｎｃｍｅｈｏＳＴ（）ｔｄ（

论声波测井在地质勘察中的应用

论声波测井在地质勘察中的应用摘要：声波测井由于其仪器携带方便，测试方法简单，在地质勘察中获得了广泛应用。

本文阐述了声波测井原理，并通过一工程实例说明声波测井在工程地质勘察中的应用。

关键词：声波测井工程地质勘察应用1.引言在工程地质勘察中采用钻探方法，有时由于钻探工艺和操作水平等原因，岩芯采取率很低，或者在钻探过程中，由于机械破坏作用使岩体的物理状态发生了变化，使岩芯呈砂状和碎块状，对于现场技术人员很难判断地层的真实情况，甚至于造成误判和错判，但是通过一定的手段对孔壁的物理性质进行检测，可以判断地层岩石的真实情况，声波测井就是检测钻孔内孔壁情况的一种方法。

2.测试原理声波测井测试测试原理如图所示，发射换能器（T）将声波仪发射机输出的具有一定功率的电信号转化为声信号发出后，二个接收换能器（R1和R2）则分别接收声信号转变为电信号，输入到声波仪的输入系统中。

在发射点与二个接收点之间，会形成一个复杂的声场，发射出的声波经过井液射向井壁，一部分透过井壁进入岩石中（透射波），一部分反射回来（反射波），其中以临介角i入射这一部分则在井壁上产生滑行波，另外还有一部分直接沿井液传播（直达波）。

不同的声波走时都不相同，因井液的波速小于岩石的波速，所以滑行波最先到达接收器。

形成信号波形的初始起跳，一般称为”初至”。

分别读出二个接收换能器初始起跳的声时，按下式即可计算岩体的纵波波速：Vp=ΔL /（T2—T1）其中：Vp为纵波波速，单位m/s；ΔL为二个接收换能器的跨距，单位m；T2为二号接收换能器初始起跳的声时，T1为一号接收换能器初始起跳的声时，单位s。

一般说来，波速的大小主要与岩石的密度、表面破碎程度、裂隙或节理发育程度以及岩石的孔隙度、胶结程度、风化程度等因素有关。

由现场和实验室研究表明，岩体的密度高、单轴抗压强度大则纵波波速高；岩体越致密，岩体声速越高；结构面（层面、节理、裂隙等）的存在，使得声速降低；岩体风化破碎程度大则声速低。

声电成像技术在测井中的应用

声电成像技术在测井中的应用摘要：声电成像测井是一种新发展起来的为解决非均质性储层难题的方法。

文中从声电成像浏井原理出发，通过对成像图的颜色、形态、地球物理意义、地质意义的研究分析，结合岩心资料，建立起一套声一电成像解释墓本模型。

实际生产中，在岩性判定、裂缝识别、构造分析等基础地质研究方面，取得了很好的应用效果。

关键词：声电成像测井模式地质应用声电成像测井技术是现阶段较为先进且有效的测井技术，利用该技术能有效识别非均质性储层，具有高分辨率、大信息量、直观反映井壁地层变化。

能够及时获悉到地层或者井筒图像，能够全面的掌握井下信息。

目前已得到了广泛的应用，是一种值得推广与宣传的先进技术，在地质研究方面有重要意义。

一、声电成像测井技术声成像测井既可以利用滑行波，还可以利用反射波进行测量。

主要通过反射波的能量及反射界面的声阻抗相关原理，来实现对反射波能量实际强弱进行准确的测量。

从而达到明确具体的井壁岩石及套管实况。

在实际中，遵循的测量原理是：运用换能器，在井下适当的位置处安装一个换能器，以作为发射与接收，在两次发射的中间作接收，实行的换能器工作方式是通过恒速在井中绕仪器轴旋转。

与此同时对声波进行接收与发射，将反射波的信号进行放大，然后送入到示波管中，来当做示波器的控制信号，当反射波的强弱变为扫描线的亮暗，通过照相机同步照相记录。

声电成像测井能够为我们展现清晰完整的地层岩性剖面，且最后所得测量结果存在着一定的方向性，有时候能替代钻进取芯。

能进一步强化裂缝分析研究工作，利用电成像测井能够及时掌握了解裂缝的类别、参数分布情况以及有效性；通过电成像资料能够准确识别地层层理、沉积粒序及薄互层等的沉积结构特征。

结合具体的沉积特征对当前的沉积环境加以分析，增强功率。

二、地质应用1、划分薄层电成像能够对厚度不足一英寸的地层成像，利于识别地层中的砂泥岩，而且能够非常准确地计算砂岩层厚度。

如果在厚泥岩层段中夹薄沙层，泥质图像通常呈暗色，砂岩为浅色图像，产生易于识别的具有清晰的薄层界面；当厚砂岩层段中夹薄的非渗透隔层时，有两种可能，一种是高电导率的泥质夹层形成的非渗透隔层，另一种是钙质胶结的砂质夹层形成非渗透隔层。

阵列声波测井技术的研究与应用[1]

摘要：本文以阿特拉斯公司和哈里伯顿公司的新一代交叉偶极子阵列声波测井仪器
近年来随着阵列声波测井技术的发展，阿特拉斯公司和哈里伯顿公司先后推出了新一代的交叉偶极子阵列声波测井仪（ＸＭＡＣ—ＩＩ和ＷＡＶＥＳＯＮＩＣ）。从交叉偶极子阵列声波测井
资料中可以准确的提取出纵波时差、横波时差和斯通利波时差曲线，并可利用斯通利波的时
中值滤波处理，就得到了在到达时间上相差不大的直达斯通利波，而以“Ｖ”字型出现的反
射斯通利波将被滤除。把中值滤波前后的波形相减，可以得到反射斯通利波。由于仪器在裂缝上、下方时均存在反射斯通利波，对于同一条裂缝，求出的反射系数曲线将出现上、下两
处峰值。另外，在裂缝间隔较小的情况下，各条裂缝产生的反射斯通利波之间将出现重叠现
道为上行斯通利渡．第五道为下行斯通利波。
一
７
０
、
●Ｉ
～？
利用得到的直达斯通利波、上行反射斯通利波和下行反射斯通利波。计算斯通利波
反射系数的公式如下：ｙ（＿【ｃ＿）一Ｒ（ｗ）／Ｄ（ｗ）
）
ｊ
圈１波场分离示意图
式中Ｄ（训）——直达斯通利波的频谱；Ｒ（叫）——反射斯通利波的频谱。
由于反射系数是反射斯通利波与直达斯
这种现象，采用全毕奥特弹性理论，用一种
多参数反演方法计算储层渗透率。计算理论斯通利波的时滞和频移的参数的表达式，弹性地层被同类型的非零渗透性地层替代时出现的幅度衰减可以表示为：
筹孑２吲“ｐ（／ｋ棚
式中＾。——弹性斯通利波的渡数；
＾。——渗透性斯通利波的渡数｝
…、ｌ
Ｌ
图２反射系数判断裂缝示意圉
卜传播的距离。
彰闩 —Ｈ
∥ 闩 —Ｕ
流体流动影响
一

超声相控阵技术在钻杆内壁腐蚀检测中的应用

超声相控阵技术在钻杆内壁腐蚀检测中的应用陈智发;曹燕亮【摘要】有效评估钻杆内壁腐蚀情况,对提高钻井生产安全,降低钻井成本至关重要.介绍了超声相控阵技术在钻杆内壁腐蚀检测中的应用,通过对对比试块与实际工件的试验,证明了该方法对钻杆内壁腐蚀检测具有足够的检测灵敏度、分辨力及较好的检测效果.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2014(036)008【总页数】4页(P60-63)【关键词】钻杆;腐蚀;超声检测;相控阵【作者】陈智发;曹燕亮【作者单位】汕头市超声仪器研究所有限公司,汕头515041;汕头市超声仪器研究所有限公司,汕头515041【正文语种】中文【中图分类】TG115.28钻杆是钻井平台的重要组成部分，它在钻井服役中受拉力和压力作用，并承受弯曲扭转载荷，钻头对岩石的冲击会引起钻杆的强烈振动［1］；同时，钻杆还受到钻井液等液体的腐蚀，容易在内壁产生腐蚀坑，从而降低极限承载能力。

钻杆在使用前，若对腐蚀情况无法掌握，则有可能在使用过程中由于应力集中的原因，造成刺穿、断裂等事故，给钻井生产带来巨大的经济损失。

据统计，石油钻井在井下的失效事故中，腐蚀疲劳引起的钻杆断裂占了很大比例［2］。

因此，有效地评估钻杆腐蚀情况，减小事故发生并合理利用有缺陷的钻杆，对提高钻井的生产安全、降低钻井成本至关重要。

根据钻杆腐蚀主要为体积型并分布于钻杆内表面的特点，确定利用超声相控阵进行腐蚀检测。

1 超声相控阵检测原理超声相控阵技术是基于惠更斯原理的一种超声成像方法，其通过相位控制技术，控制阵列晶片实现有序工作来实现超声波的偏转和聚焦［3］。

超声相控阵使用的换能器有多个相互独立的压电晶片阵列，每个晶片称为一个阵元。

其按一定规则和时序控制接收阵元进行信号合成，再将合成结果以适当形式显示，由此实现了超声波声束的动态聚焦［4］；即，利用具有一定相位差的激励脉冲激发各阵元，阵元所发出的声波在空间干涉后就形成一特定的指向性或聚焦特性。

随钻测井技术在页岩气钻井中运用的探讨

随钻测井技术在页岩气钻井中运用的探讨摘要：油气资源开发过程中，页岩气开采并不容易，且生产率不高，特别是页岩气钻井问题突显。

在进行页岩气钻进时，有着一些不良问题，影响了页岩气开采。

为了促进页岩气钻井施工正常进行，提升开采效率，本文就针对页岩气钻井中运用随钻测井技术的问题进行了分析与探讨，以供同样研究相关问题的人士提供有价值的参考。

关键词：随钻测井技术；页岩气钻井；运用一、随钻测井技术概述（一）发展历程测井技术实际上在很早以前就经过测量井斜及其方位，为钻井提供了几何导向，此为该技术的雏形阶段。

发展至1980年中期，随钻自然伽马与电阻率仪器相继涌现出来，LWD关键用来进行地层对比。

伴随随钻电阻率仪与孔隙度仪可持续发展，随钻测井技术具备地层评价及地质导向的作用，经过实时监测水平井和上下界面间距，可以全面掌控好水平井于油层内的钻进方向，避免发生其他不良影响因素。

随钻测井技术尽管分辨率较低，不过该种技术可以得到地层原始信息，可在泥浆进入地层和井眼出现不规则现象以前，精准反映地层特性。

新型传感器的运用，代表了随钻测井技术是持续发展的。

其主要特征表现在如下几个方面：1.成像化，可以实时处理井下倾角，有效提升分析地层特性之能力；2.探头趋近钻头位置或者将钻头当成电极，加强探测与实时导向之功能；3.进行方位测量，可以对地层参数展开方位测量，从而增加地质导向精准度。

（二）发展现状随钻测井技术从诞生到现在，始终是一种前沿测井技术，观察随钻测井技术发展，关键是受到两个方面的因素所影响，即技术与市场因素。

详细而言，技术层面，按照随钻测井技术发展基本规律，如果达到较高的技术要求，就需要有很多的设备作为支撑，两者之间的关系是相互配合和补充，缺一不可的；在市场层面，按照市场发展基本规律与需求，有关设施设备同样在持续发展与进步。

纵览国家测井技术发展情况，始终是持续引进外国先进技术，不过这通常无法真正吸收与消化多种新技术，很难进行创新，所以造成中国测井技术始终处在滞后情况下，不能实现技术方面的超越。

阵列声波测井原理

阵列声波测井原理阵列声波测井是一种利用声波技术来测量井壁岩石物性参数的方法。

它利用了声波在不同介质中传播速度不同这一物理现象，通过测量声波在岩石中的传播速度和衰减程度，进而推算出井壁岩石的物性参数，如泊松比、弹性模量、密度等。

阵列声波测井是一种非侵入式的测井方法，即不需要对井壁进行钻孔或取心样，而是通过在井内下放一根带有多个声波发射器和接收器的探头，将声波信号发射到井壁上并接收反射回来的信号，从而实现对井壁岩石物性的测量。

阵列声波测井的优点在于其高分辨率和准确性。

由于其探头上带有多个声波发射器和接收器，可以在一个测量位置进行多次测量，从而获得更加准确的数据。

此外，阵列声波测井可以获取更加详细的井壁岩石物性信息，如各向异性、孔隙度、渗透率等，进而为油气勘探和开发提供更加准确的地质数据支持。

阵列声波测井的应用范围非常广泛。

它可以用于不同类型的油气储层和地质构造的测量，如碳酸盐岩、砂岩、页岩、裂缝岩等。

此外，阵列声波测井还可以用于水文地质、矿产资源勘探、地下工程等领域的测量。

阵列声波测井的测量原理主要包括传播时间测量、振幅衰减测量和相位测量。

其中，传播时间测量是最基本的测量方式，通过测量声波从发射器到接收器所需的时间，可以计算出声波在岩石中的传播速度，从而推算出岩石的物性参数。

振幅衰减测量可以用来评估岩石的衰减能力，相位测量则可以用来评估岩石的各向异性。

阵列声波测井虽然具有高分辨率和准确性的优点，但也存在一些局限性。

首先，阵列声波测井需要良好的井壁条件，如平整度、光洁度等，否则会对测量结果产生影响。

其次，阵列声波测井需要高质量的数据处理和解释，否则会对数据的准确性和可靠性产生影响。

最后，阵列声波测井的成本相对较高，需要进行专业的设备和技术支持。

阵列声波测井是一种基于声波技术的高分辨率、准确性较高的测井方法。

它可以广泛应用于不同领域的地质勘探和开发，为油气产业和地质学研究提供了重要的技术支持。

声波测井在测井中的应用研究

声波测井在测井中的应用研究【摘要】随着我国经济和技术手段的不断发展和进步，声波测井技术已被广泛应用。

声波测井技术是指，技术人员依据声波在岩层中的传播特点，来探测井下的地质状况。

为了更好的发挥声波测井的作用，笔者对声波测井技术在测井中的工作原理与方法进行了阐述，并分析了该技术的现实应用情况，探讨了声波测井技术的主要发展趋势。

【关键词】声波测井测井应用20世纪60年代，声波测井方法已开始被应用于测井工作中。

目前，该技术已发展成最流行的物理测井方法之一。

由于在不同的介质中，声波会展现出不同的传播特性，同时，声波还不受泥浆侵入的影响。

因此，技术人员可利用声波技术，来探测井下的地质情况。

＜b＞ 1 声波测井技术工作方法＜/b＞由于声波是声音借于机械振动所产生的运动形式，因此，声波的传播情况与介质的弹性有密切关系。

因声波具有作用快、能量小等特点，所以技术人员在运用声波测井时，可将岩石作为弹性主体，并依据其传播特点来研究井下的地质情况。

目前，声波测井技术主要包括声幅测井技术与声速测井技术。

同时，声波测井技术采用的设备称作声波测井仪，通过该仪器发出的声波，工作人员可估算井下岩层的空隙度，从而探测井下岩层的性质。

声波测井体系由地面控制器、记录处理设施及井下换能器三部分组成。

其中，记录处理设施用于记录接收换能器时产生的时间差，而非声波信号抵达该技术系统时的初始时间，这种测量方法有助于减小测量误差，从而提高结果的精密度。

此外，声波测井技术还引入了信号网络，从而将声波测井过程转变为网络信号传输模型，以便更加精确的探测出井下以及井眼周围的地质情况。

＜b＞ 2 声波测井技术在测井中的应用＜/b＞近年来，声波测井技术经历了快速的发展：声幅测井、声速测井—长距声波测井—超声波测井、多极子列阵声波。

因此，声波测井技术已不再单纯依靠声学技术，而是在其基础上还融入了声学理论、电子信息技术、计算机网络信息处理模型等现代测量技术。

目前，声波测井技术在测井工作中的应用主要表现在以下几方面。

随钻前视声波测井钻头前方声场特征研究

第 49 卷第 2 期石油钻探技术Vol. 49 No.2 2021 年 3 月PETROLEUM　DRILLING　TECHNIQUES Mar., 2021◄测井录井►doi:10.11911/syztjs.2021020引用格式：杨书博，乔文孝，赵琪琪，等. 随钻前视声波测井钻头前方声场特征研究[J]. 石油钻探技术，2021, 49（2）：113-120.YANG Shubo， QIAO Wenxiao， ZHAO Qiqi，et al. Study on the characteristics of the acoustic field ahead of the bit in “look-ahead” acoustic logging while drilling [J]. Petroleum Drilling Techniques，2021, 49（2）：113-120.随钻前视声波测井钻头前方声场特征研究杨书博1,2，乔文孝3，赵琪琪4，倪卫宁1,2，吴金平1,2（1. 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室，北京 102206；2. 中国石化石油工程技术研究院，北京 102206；3. 油气资源与探测国家重点实验室（中国石油大学（北京）），北京 102249；4. 中国石油大学（北京）克拉玛依校区，新疆克拉玛依 834000）摘　要: 现有声波测井仪器无法满足前视探测需求，为此开展了基于相控阵技术的随钻前视声波测井技术研究。

采用相控线阵声波辐射器和相控圆弧阵声波接收站，分别实现声波能量的定向辐射和扫描接收；利用有限差分算法，分别模拟了随钻条件下钻头前方存在一个地层界面时的单极和相控阵声波测井响应。

模拟结果表明，由于井底散射的影响，随钻前视声波测井的波场比常规反射声波测井的声场更为复杂；与单极声波辐射器相比，相控线阵声波辐射器能够定向增强辐射到钻头前方地层中的声波能量，可以显著增强P-P回波的幅度；与单极声波接收器相比，通过统计相控圆弧阵声波接收站扫描接收到的不同方位P-P回波的幅度，可以近似判断钻前地层界面的方位。

论声波测井在煤田勘探中的应用

论声波测井在煤田勘探中的应用发表时间：2012-12-20T14:13:47.467Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年9月Under供稿作者：王琼[导读] 测井是勘探与开发煤田的关键所在，是一门十分重要的科学技术。

江苏煤炭地质勘探二队江苏省徐州市王琼221006，摘要：测井是勘探与开发煤田的关键所在，是一门十分重要的科学技术。

在综合近80年的测井技术中，声波测井在解决煤层的深度以及厚度问题做出了卓越的贡献。

因此，随着煤炭开采事业的发展，煤层气勘探技术的不断创新，声波测井技术也愈来愈受到相关技术人员的关注，在煤田勘探中应用的也越来越广泛。

关键字：声波测井；煤田勘探；应用前言：伴随着数字测井的流行，声波测井也日益受到各大专家以及技术人员的关注，在一些悟性参数差或者少的勘探区，煤层的定性以及定后十分不确定，因此，声波测井便能够轻而易举的解决这种深广度的难题，成为煤田勘探工作中的好帮手。

一、何谓声波测井近80年以来，我国在煤田勘探技术中取得了很大的进步。

相比较于原先的自然伽玛、视电阻率以及散射伽玛在解决煤层定厚、定性以及地层对比等方面的不足，声波测井很好的解决了这些问题，并且大大改善了煤田勘探的情况，并为解决工程地质与水文地质问题以及定量分析提供了准确的参数。

根据不同地区接受不同信号这样的一个特征，声波测井技术又分为了声幅与声速、声波电视（超声成像）以及全玻璃额（变密波）的四种测井技术。

在学习有关地震的理论时，我们理解到地层运动有横波和纵波之分，而相对于煤这一种矿物，由于其密度属于煤系地层中最小的，因此其纵波速度也比较低，从声速曲线上看，煤层厚度明显大于测量艰巨的夹矸和煤层，因此体现出来低速异常。

利用声波测井中的声速曲线，有利于专家判定岩层的成分以及对岩层的划分。

伴随着超声波在各行各界的应用，超声成像测井技术便成为声波技术广泛应用的其中一种。

由于煤层的声阻抗最小，因此围岩区别于它，煤层顶底板的成分不同，煤层所呈现的图像颜色也不同，如果煤层呈现在图像上的颜色为黑色，那么煤层顶底板那便是致密的石灰岩或者砂石，如此清晰的界面，对煤层定性有着重要的作用。

阵列声波测井仪器研制及应用

阵列声波资料的应用
文23－24裸眼井阵列声波时差（黑线）、套管井阵列声波时差（红线）与普通声波时差（绿线）的对比
阵列声波资料的应用
2、岩性识别
利用纵横波速度比可以大致确定地层的岩性，一般情况下，纵横波速度比（VP/VS或 DTS/DTC）：砂岩为1.58-1.8；灰岩为1.9；白云岩为1.8；泥岩为1.936。
声系的源距
阵列声波测井仪器设计
声系所用换能器的选择：
用换能器检测系统所挑选的接收换能器的频谱图
阵列声波测井仪器设计
制作完成的井下仪器：
阵列声波测井仪器设计
仪器的特点：
•在裸眼井中可测量地层的纵波时差和横波时差以及斯通利波时差。通过二维谱频散处理，生成时差分布图像。 •在套管井中可测量声幅、声波变密度。
阵列声波资料处理技术
声波的二维谱处理方法：
原始测井波形
阵列声波资料处理技术
声波的二维谱处理方法：
将原始测井的8个不同源距的波形做 FFT得到频谱和相位谱
计算的频谱
阵列声波资料处理技术
声波的二维谱处理方法：
用相位谱建模得到二维谱分布
阵列声波资料处理技术
声波的二维谱处理方法：
二维谱分布转化为相速度随频率的变化得到的时差（相速度）分布
阵列声波资料的应用
普通声波
•识别岩性 •孔隙度计算 •定量解释Ⅰ界面固井质量 •定性解释Ⅱ界面固井质量
阵列声波
•识别岩性 •孔隙度计算 •定量解释Ⅰ界面固井质量 •解释Ⅱ界面固井质量 •识别气层 •套后声速测量
阵列声波资料的应用
1、套管井声波孔隙度资料补测
由于套管的声速大于地层的声速，采用传统的补偿声波在套管井中测量不到地层的纵、横波时差。而采用阵列声波技术在胶结好的情况下可以得到地层的时差。

相控线阵声波辐射技术在反射声波测井中的应用探讨

相控线阵声波辐射技术在反射声波测井中的应用探讨
车小花;乔文孝;阎相祯
【期刊名称】《测井技术》
【年(卷),期】2004(028)002
【摘要】采用有限元方法对相控线阵声波辐射技术在反射声波测井中的应用进行探讨,从信号的幅度、能量和损耗等角度考察了相控线阵声波辐射器的相位加权和幅度加权对在井孔中接收到的反射纵波的影响.结果表明使用相控线阵声波辐射器可以明显提高在井孔中接收到的有用信号的信噪比;应用相控辐射器的相位加权和幅度加权技术,即调节相控线阵声波辐射器的相邻阵元间激励信号的延迟时间和信号幅度,可使各个阵元辐射的声波信号在介质的传播过程中某个给定方向上的能量最大,从而使反射纵波信号得到明显增强.为相控线阵声波辐射技术在反射声波测井中的应用提供了理论基础.
【总页数】4页(P108-111)
【作者】车小花;乔文孝;阎相祯
【作者单位】石油大学资源与信息学院,北京,昌平,102249;石油大学资源与信息学院,北京,昌平,102249;石油大学资源与信息学院,北京,昌平,102249
【正文语种】中文
【中图分类】P631.814
【相关文献】
1.声波测井相控线阵辐射器幅度加权的优化设计 [J], 孙志峰;乔文孝;车小花
2.相控线阵声波测井辐射器物理模拟实验波形分析 [J], 陈雪莲;乔文孝;孙建孟;苏远大;张秀梅
3.声波测井相控线阵声波辐射器的指向性测量 [J], 陈雪莲;乔文孝;李刚
4.相控线阵声波辐射器在声波测井中应用的可行性分析 [J], 乔文孝;杜光升;陈雪莲
5.相控线阵技术在套管井声波测井地层信息测量中的应用 [J], 陈雪莲;许孝凯
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《基于阵列声波测井信号的储层识别研究》

《基于阵列声波测井信号的储层识别研究》一、引言随着石油勘探技术的不断进步，储层识别成为了石油工程领域的重要研究方向。

阵列声波测井技术作为一种高效、准确的测井手段，为储层识别提供了重要的数据支持。

本文旨在探讨基于阵列声波测井信号的储层识别研究，通过对测井信号的处理与分析，提取储层特征信息，提高储层识别的准确性和可靠性。

二、阵列声波测井技术概述阵列声波测井技术是一种利用声波在地下介质中传播的规律，通过测量声波的传播速度、振幅、频率等参数，来推断地下岩层性质和储层特征的技术。

该技术具有测量范围广、分辨率高、信息丰富等优点，为储层识别提供了重要的数据基础。

三、阵列声波测井信号处理针对阵列声波测井信号，需要进行一系列的信号处理工作，以提取有用的储层信息。

首先，对原始测井信号进行预处理，包括去噪、滤波等操作，以提高信号的信噪比。

其次，利用信号处理技术，如波形分析、频谱分析等，提取出声波的传播速度、振幅、频率等参数。

最后，通过参数的统计分析，得出地下岩层的物理性质和储层特征。

四、储层识别方法基于阵列声波测井信号的储层识别方法主要包括以下步骤：1. 特征提取：通过对测井信号的处理和分析，提取出与储层特征相关的参数，如声波传播速度、振幅、频率等。

2. 模式识别：利用模式识别技术，如神经网络、支持向量机等，对提取的特征进行分类和识别，得出储层的类型和性质。

3. 储层评价：根据储层的类型和性质，结合地质资料和油藏工程知识，对储层进行综合评价，确定其开发潜力和经济价值。

五、实验与分析为了验证基于阵列声波测井信号的储层识别方法的可行性和有效性，我们进行了实验分析。

首先，收集了实际油田的阵列声波测井数据。

然后，利用上述方法对数据进行处理和分析，提取出储层特征信息。

最后，通过与地质资料和实际开发情况对比，验证了该方法的有效性和可靠性。

实验结果表明，基于阵列声波测井信号的储层识别方法能够有效地提取储层特征信息，提高储层识别的准确性和可靠性。

科技成果——随钻声波测井关键技术

科技成果——随钻声波测井关键技术技术开发单位中国科学院声学研究所适用范围油田勘探与开发成果简介（1）课题来源与背景：随钻声波测井技术在我国油田勘探与开发，特别是在非常规油气藏的水平井钻井测井中有着重大需求。

她可以实时评价地层岩性和孔隙性，进行地层孔隙压力异常预测，给出岩石力学参数，为钻井施工安全提供决策依据。

在我国该项技术与装备属于技术空白，一直被对国外油田技术服务公司长期垄断。

（2）技术原理及性能指标：随钻声波测井基本测量原理主要是由发射换能器产生声波，经过钻井泥浆进入地层，在地层中传播，再由接收换能器组合通过泥浆接收到包含地层信息的压力信号。

然后通过数字处理的方法，分析和提取地层信息。

存储式单极子随钻声波测井实验样机主要包括发射换能器1只、接收换能器4只、隔声体1个、电池插件1个、发射电路插件1个、数据采集与处理电路插件1个。

仪器主要性能指标：最高耐温150℃，最高耐压100MPa，工作频率10-15kHz。

（3）技术的创造性与先进性：仪器核心部件如换能器技术获得发明专利1项，申请在审1项，机械结构短节测量装置获得实用新型专利3项；在我国较早地获得了随钻声波测井实际资料，填补了国内空白。

（4）技术的成熟程度，适用范围和安全性：目前该项技术处在工程应用示范阶段。

（5）应用情况及存在的问题：该项技术已经在我国某油田完成了三口井的测试检验，最大井深1250米，承受住了井下连续工作72小时、耐高温、耐高压、强震动和泥浆冲蚀等恶劣环境考验，并且能在井下存在钻柱系统的振动与冲击的实时钻进过程中依然可以正常工作。

在我国，我们较早地获取了第一手的随钻声波测井资料，目前处于国内领先水平，具有较强的应用前景。

（6）历年获奖情况：“随钻声波测井关键技术及实验样机研发”项目曾获得2015年度中国科学院声学研究所“科研项目重大进展奖”。

效益分析由于国内石油公司对随钻声波测井技术存在着迫切需求，势必会加速推动该成果的应用示范与成果转化，这将节省钻井成本，应用前景十分广阔。