阵列声波测井介绍课件
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
声波测井仪器的原理及应用课件
声波接收与处理原理
CHAPTER
声波测井仪器应用领域
油气勘探领域
01
02
油气资源评价
油气层识别
03 钻井监控
煤田勘探领域
煤层厚度测量 煤质分析 煤层稳定性评估
工程地质勘探领域
岩土工程勘察
地质灾害评估
地下水研究
CHAPTER
声波测井仪器技术优势与局 限性
技术优势
实时监测
。
高分辨率
可靠性高 适应性广
工程地质勘探实例
总结词 详细描述
CHAPTER
声波测井仪器操作与维护
声波测井仪器操作流程
仪器准备
测井操作
测井设置 数据处理
声波测井仪器常见故障及排除方法
信号异常
检查仪器是否正常工作，确认电缆连 接良好，检查声波发射器和接收器是 否正常。
数据不稳定
检查电源是否稳定，检查传感器是否 正常，重新进行测井操作。
技术局限性
受地层影响 信号干扰 对仪器要求高
技术发展趋势
智能化
01
高频化
02
多功能化
03
CHAPTER
声波测井仪器实际应用案例
油气田勘探实例
总结词
详细描述
煤田勘探实例
总结词
详细描述
在煤田勘探中，声波测井仪器通过测 量煤层的声波速度和波幅衰减，评估 煤层质量和厚度，为矿井设计和安全 生产提供可靠数据。
数据不准确
检查测井参数设置是否正确，确认测 量深度和位置是否准确，重新进行测 井操作。
软件故障
检查软件是否正常工作，重新启动软 件或更换软件版本。
声波测井仪器日常维护与保养
定期检查
定期对仪器进行全面检查，包括电源、电缆、 传感器、发射器和接收器等。
阵列声波学习.pptx
第27页/共91页
四 . 阵列声波信息提取
第28页/共91页
阵 列 声 波 测 井 资 料 的 处 理 流 程 图
数据输入 波列回放 质量检查 频谱分析 滤波处理 相关分析
时差拾取
到时计算
幅度分析
衰减分析
岩石力学参数计算
渗透率计算
水压裂缝高度预测
第29页/共91页
出砂分析
井眼稳定性分析
相关分析程序的图形用户界面
DTS (us/ft)
第42页/共91页
孔隙度和岩石类型的纵波与纵横比交会图
第43页/共91页
利用流体压缩系数可判别流体性质
第44页/共91页
BZ25-1-9井
力学参数在气层中的响应特征
第45页/共91页
BZ25－1－9井
声波幅度在气、水层段的响应特征
气 水
第46页/共91页
文昌9－1－1井纵波幅度在含气层段明显衰减
最小源距( f t )
最大源距( f t )
垂向分辨率 (ft)
适用井径范围 ( i n)
仪器外径( i n) 最大承温 ( ° F)
最大承压( psi ) 仪器重量( l b) 仪器长度( f t )
长源距声波测 井仪
2( 单极) 20
16 2( 单极)
2. 0 7. 0
9
2
4. 5-21 3. 88 400 20000 418. 5 25. 33
第47页/共91页
文昌9－1－2井在水层段纵波幅度的响应特征
第48页/共91页
KL2井声波法识别油气
第49页/共91页
丽水3-6-12井气层上的声波测井效果
第50页/共91页
5.3 缝洞性储层评价
四 . 阵列声波信息提取
第28页/共91页
阵 列 声 波 测 井 资 料 的 处 理 流 程 图
数据输入 波列回放 质量检查 频谱分析 滤波处理 相关分析
时差拾取
到时计算
幅度分析
衰减分析
岩石力学参数计算
渗透率计算
水压裂缝高度预测
第29页/共91页
出砂分析
井眼稳定性分析
相关分析程序的图形用户界面
DTS (us/ft)
第42页/共91页
孔隙度和岩石类型的纵波与纵横比交会图
第43页/共91页
利用流体压缩系数可判别流体性质
第44页/共91页
BZ25-1-9井
力学参数在气层中的响应特征
第45页/共91页
BZ25－1－9井
声波幅度在气、水层段的响应特征
气 水
第46页/共91页
文昌9－1－1井纵波幅度在含气层段明显衰减
最小源距( f t )
最大源距( f t )
垂向分辨率 (ft)
适用井径范围 ( i n)
仪器外径( i n) 最大承温 ( ° F)
最大承压( psi ) 仪器重量( l b) 仪器长度( f t )
长源距声波测 井仪
2( 单极) 20
16 2( 单极)
2. 0 7. 0
9
2
4. 5-21 3. 88 400 20000 418. 5 25. 33
第47页/共91页
文昌9－1－2井在水层段纵波幅度的响应特征
第48页/共91页
KL2井声波法识别油气
第49页/共91页
丽水3-6-12井气层上的声波测井效果
第50页/共91页
5.3 缝洞性储层评价
《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
阵列声波测井介绍
阵列声波测井介绍一、阵列声波测井是什么呢？嘿，小伙伴们！今天咱们来唠唠阵列声波测井这个超有趣的东西。
阵列声波测井啊，就像是给地球内部做一次超级详细的“听诊”呢。
它是一种在石油勘探等领域超级重要的技术手段哦。
简单来说呢，它就是通过在井里放置一些特殊的仪器设备，然后这些设备可以发出声波，再接收从地层反射回来或者传播过来的声波信号。
这些声波信号就像地层在和我们悄悄说话一样，能告诉我们好多关于地层的秘密呢。
二、阵列声波测井的原理你想啊，声波在不同的地层物质里传播速度是不一样的，就像在水里和在空气中声音传播速度不同一样。
当地层里有不同的岩石类型，比如说砂岩、页岩之类的，声波在它们里面跑的速度就有差异。
而且声波在传播过程中还会有衰减、反射等情况。
阵列声波测井仪器就是利用这些特性，通过多个接收器接收不同时间到达的声波信号，然后分析这些信号，就能知道地层的一些性质啦，像是地层的孔隙度啊，渗透率啊之类的，这些对于判断地下有没有石油，石油好不好开采可是非常关键的信息呢。
三、阵列声波测井仪器的组成这个测井仪器也很神奇呢。
它有发声源，这个发声源就像一个小小的“声波工厂”，能够产生我们需要的声波信号。
然后还有一排排列得整整齐齐的接收器，这些接收器就像一群小耳朵，认真地听着地层传回来的声波信号。
这些接收器之间的距离、排列方式等都是有讲究的哦，这样才能更好地捕捉到不同的声波信息。
而且整个仪器还得能够适应井下的高温、高压等恶劣环境，毕竟井下可不是什么舒服的地方。
四、阵列声波测井的应用领域阵列声波测井的用处可大啦。
在石油行业里，那可是勘探开发的得力助手。
通过它得到的地层信息，可以帮助工程师们确定油藏的位置、大小、油层的厚度等。
除了石油行业，在地质研究方面也很有用。
比如研究地层的构造、地层的沉积环境等。
而且在一些水利工程的地下勘探中，也能用到阵列声波测井，看看地下的岩石结构是不是稳定，会不会有渗漏之类的问题。
五、阵列声波测井的发展历程阵列声波测井也不是一下子就这么厉害的。
最新声波测井1ppt课件
•
在全球，超声波广泛运用于诊断学、治疗学、工程学、生
物学等领域。赛福瑞家用超声治疗机属于超声波治疗学的运用范
畴。
• （一）工程学方面的应用：水下定位与通讯、地下资源勘查等
• （二）生物学方面的应用：剪切大分子、生物工程及处理种子等
• （三）诊断学方面的应用：A型、B型、M型、D型、双功及彩超 等
• （四）治疗学方面的应用：理疗、治癌、外科、体外碎石、牙科 等
声波
➢1992年11月24日，桂林上空发生了一起空难， 141人死亡，成为中国民航史上最惨烈的飞机失 事事件。当事件的原因经多方解释而未肯定之时， 中国声学研究所的专家，提出了存在着因“次声 波”的作用而致使飞机坠毁的可能性。
声波
➢ 科学研究表明：人体的内脏，有其固有的振动频率，而这种频率 也在0.01—20赫兹之间，也就是说，它和次声波的频率相似。这 样一来，当外来的次声波不管是自然形成的，还是人为制造的， 一旦它的振动频率与人体内脏的振动频率相同或接近时，就会引 起各种脏器的共振，这一共振便会使人烦躁、耳鸣、头痛、失眠、 恶心、视觉模糊、吞咽困难、肝胃功能失调紊乱；严重时，还会 使人四肢麻木、胸部有压迫感。特别是与人的腹腔、胸腔和颅腔 的固有振动频率一致时，就会与内脏、大脑等产生共振，甚至危 及性命。
声波
超声波的特点: • 1、超声波在传播时，方向性强，能量易于集中 • 2、超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远
的距离。 • 3、超声与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传
声媒质状态的信息（诊断或对传声媒质产生效应。（治 疗）
声波
超声波：
• 超声治疗学是超声医学的重要组成部分。超声治疗时将超声波能 量作用于人体病变部位，以达到治疗疾患和促进机体康复的目的
《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：
声波速度测井PPT课件
井眼因素
井眼大小与形状
井眼的大小和形状对声波速度测井结果有直接影响。井眼过大会使声波在传播 过程中散射，导致速度降低。此外，井眼的形状也会影响声波的传播路径和速 度。
井眼内流体性质
井眼中的流体，如泥浆、水和油气等，对声波速度也有影响。流体的密度和声 波速度有关，密度越大，声波速度越高。
仪器因素
仪器分辨率
应用领域的拓展
随着技术的不断进步和应用需求的增加，声波速度测井技术的应用领域将进一步拓 展。
除了传统的石油和天然气勘探领域，声波速度测井技术还将应用于环境监测、矿产 资源勘探、地质灾害预警等领域。
随着技术的成熟，声波速度测井技术将逐渐成为地质勘查和工程勘察的重要手段之 一。
行业标准的制定与完善
为了规范声波速度测井技术的使用和 推广，相关行业标准和规范将不断完 善。
声波速度测井数据处理
数据预处理
对采集的原始数据进行滤波、 去噪和校准等处理，以提高数
据质量。
声波速度计算
根据测量得到的传播时间和距 离计算声波速度。
地层岩性识别
根据声波速度与地层岩性的关 系，对地层岩性进行识别和分 类。
结果解释与报告编写
将数据处理结果进行解释，编 写测井报告，为地质勘探和油
气开发提供依据。
复杂地质问题中的重要作用和应用前景。
05
声波速度测井的未来发展
技术创新与改进
声波速度测井技术将不断进行技 术创新和改进，以提高测量精度
和可靠性。
新型声波速度测井仪器将采用更 先进的信号处理技术和算法，以
增强对复杂地层的适应性。
未来声波速度测井技术将更加注 重智能化和自动化，减少人为干
预和操作难度。
子和双极子探头等。
阵列声波测井介绍ppt课件
接收电子线路 隔声体
发射电子线路
遥传短节 接收声系 发射声系
11
下井仪器结构及参数
单极子最小源距(T2R1): 3654mm 最大源距(T2R8): 4718mm
偶极子最小源距(T3R1): 3120mm 最大源距(T3R8): 4184mm
四极子最小源距(T1R1): 2587mm 最大源距(T1R8): 3651mm
T3、T4：同深度
接收电子线路 R8
8个接收阵列 R1
隔声体 四极子(T1)
四极源 T1
偶极源Y(T4) 偶极源X(T3) 单单极源极子T2(T2)
发射电子线路
12
仪器概况
主要技术经济指标 耐温： 耐压： 可测最小井眼： 可测最大井眼： 单极子发射器： 偶极子发射器： 四极子发射器： 接收器：
150℃ 100MPa 114.3 mm 533.4 mm 1个 2个相互正交 1个 8组，可进行正交偶极子接收
2、首波波至时间曲线变化形态应一致。
3、在12m井段内，相对方位曲线变化不应 大于360°。
4、曲线应反映岩性变化，纵、横波数值在 纯岩性地层中与理论骨架值接近。
19
原始资料质量控制
5、4条到时曲线基本平行。近单级时差基 本正确。
6、测前、测后应分别在无水泥粘附的套管 中测量10m时差曲线，对套管检查的纵波时差数 值应在187μs/m±5 μs/m（ 57μs/ft±1.5 μs/ft ）以内。
7
偶极子发射器能产生沿井壁传播的挠曲波
挠曲波是一种频散界面波，在低频时，它 以横波速度传播，在高频时，它以低于横 波的速度传播
XMAC通过对挠曲波的测量来计算地层横 波速度的
为确保横波速度的测量精度，偶极发射器 应尽量降低发射频率
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
《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。
相关主题
- 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)。
22
多极子阵列声波测井 （MPAL）处理解释流程
23
处理解释流程示意图
P和S波慢度分析
斯通利波慢度分析
各向异性分析
岩石特性分析 裂缝高度预测 砂岩含量分析 孔隙度分析
气体指标
能量分析 裂缝指标
渗透率分析
裂缝分析 地应力方位分析
24
MPALreco波形恢复模块
波形恢复
把延迟和增益恢复到经过滤波后的波形上
15
仪器总装图
接收电路
接收声系
隔声体
发射声系
发射线路
仪器由发射电路短节、发射换能器短节、 隔声体短节、接收换能器短节和接收控制采集电子 线路短节五部分组成 ，仪器总长8.53米，重约300 公斤。
16
测量方式
单极方式：
采用传统的单极声源发射器，可向井周围发射声波，使 井壁周围产生轻微的膨胀作用，因此在地层中产生了纵 波和横波，由此得出纵波和横波时差 。在疏软地层中， 由于地层横波首波与井中泥浆波一起传播，因此单极声 波测井无法获取横波首波 。
多极子阵列声波测井 及资料应用
2012年01月
1Leabharlann 全波列声波波型成分2
背景：阵列声波的产生
普通声波测井
硬地层
纵横波
软地层
纵波
How? 偶极技术
解决: 地质问题 工程问题
3
主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
4
单极声波在快速地层的传播
9
多极子阵列声波仪器简介
目前应用较多的多极子阵列声波测井仪有以下几种:
10
总体设计方案
仪器由发射声系、接收声系、 隔声体、发射电子线路和接收电 子线路组成，通过遥测短节(技术 中心300k)、地面（EILog-06）和 波形处理，最终得到解释成果。 通过单极阵列和偶极阵列组合， 在快速或慢速地层中都可获得纵 波、横波、斯通利波资料。
接收电子线路 隔声体
发射电子线路
遥传短节 接收声系 发射声系
11
下井仪器结构及参数
单极子最小源距(T2R1): 3654mm 最大源距(T2R8): 4718mm
偶极子最小源距(T3R1): 3120mm 最大源距(T3R8): 4184mm
四极子最小源距(T1R1): 2587mm 最大源距(T1R8): 3651mm
2、首波波至时间曲线变化形态应一致。
3、在12m井段内，相对方位曲线变化不应 大于360°。
4、曲线应反映岩性变化，纵、横波数值在 纯岩性地层中与理论骨架值接近。
19
原始资料质量控制
5、4条到时曲线基本平行。近单级时差基 本正确。
6、测前、测后应分别在无水泥粘附的套管 中测量10m时差曲线，对套管检查的纵波时差数 值应在187μs/m±5 μs/m（ 57μs/ft±1.5 μs/ft ）以内。
13
仪器概况
主要技术经济指标
接收探头间距： 仪器外径： 最大外径： 声源的工作频率范围： 最大测速： 数字化精度： 时间采样间隔：
152mm 92mm 99mm 1kHz~ 14kHz 512m/h 14位 10ms~ 40ms
14
仪器概况
接收电子线路（外壳） 接收声系
隔声体 发射声系
发射电子线路（外壳）
T3、T4：同深度
接收电子线路 R8
8个接收阵列 R1
隔声体 四极子(T1)
四极源 T1
偶极源Y(T4) 偶极源X(T3) 单单极源极子T2(T2)
发射电子线路
12
仪器概况
主要技术经济指标 耐温： 耐压： 可测最小井眼： 可测最大井眼： 单极子发射器： 偶极子发射器： 四极子发射器： 接收器：
150℃ 100MPa 114.3 mm 533.4 mm 1个 2个相互正交 1个 8组，可进行正交偶极子接收
提供纵横波、斯 通利波的八道波形幅 度曲线，计算纵横波、 斯通利波的衰减系数 和相关对比时窗的结 束位置。
25
MPALstc单一模式波形处理（共发射模式）模块
纵波
横波
斯通利波
提供共发射模式下纵横波、斯通利波的时差、到时曲线、相关系数峰值、二维STC相干成像
图、STC相关峰值等。
26
MPALstcr单一模式波形处理（共接收模式）模块
提供共接收模式下纵横波、斯通利波的时差、到时曲线、相关系数峰值、二 维相干成像图等。
7
偶极子发射器能产生沿井壁传播的挠曲波
挠曲波是一种频散界面波，在低频时，它 以横波速度传播，在高频时，它以低于横 波的速度传播
XMAC通过对挠曲波的测量来计算地层横波 速度的
为确保横波速度的测量精度，偶极发射器 应尽量降低发射频率
通过交叉偶极子的定向性对地层进行各向 异性分析.
8
主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
偶极方式：
采用偶极声源发射器，使井壁产生绕曲波，低频绕曲波 速度近似地层横波速度，解决了在疏软地层的横波测量 问题。
交叉偶极方式：正交发射，正交接收。用以研究地层各向异性
17
原始资料质量控制
1、波形认识：波列记录齐全可辨，地层的纵波、横 波、斯通利波的界面清楚，幅度变化正常。
18
原始资料质量控制
20
原始资料质量控制
7、重复测井与主测井的波列特征应相似， 纵波时差重复曲线与主测井曲线形状相同，重 复测量值相对重复误差应小于3%。采用定向测 量方式时，井斜角重复误差在±0.4 °以内， 当井斜角大于0.5 °时，井斜方位角重复误差 应在±10 °以内。
21
主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
Head waves
Compressional
Shear Fast:
Vs > Vf
Stoneley
5
偶极横波成像测井仪基本原理
偶极传感器工作示意图
泥浆
泥浆
传播
P S Wave
定向波发射器 挠曲波 振动
Receiver PP
P S
Wave Source PP
6
用挠曲波替代横波的可行性
挠曲波是一种频散界面波 低频时（<1.2kHz)，其传播速度 与地层横波速度相等；高频时， （约）低于横波速度
MPALlable寻找峰值工具模块
利用二维STC相干成像图、STC相关峰值进一步计算模式波时差、到时曲 线、相关系数峰值等。
MPALcom获得最终时差模块
将共发射模式下纵横波、斯通利波的时差和提供共接收模式下纵横波、斯通利波的 时差进行井眼补偿计算，获取最终的纵横波、斯通利波时差和到时曲线。
27
MPALampattu获取波形幅度及衰减系数模块
多极子阵列声波测井 （MPAL）处理解释流程
23
处理解释流程示意图
P和S波慢度分析
斯通利波慢度分析
各向异性分析
岩石特性分析 裂缝高度预测 砂岩含量分析 孔隙度分析
气体指标
能量分析 裂缝指标
渗透率分析
裂缝分析 地应力方位分析
24
MPALreco波形恢复模块
波形恢复
把延迟和增益恢复到经过滤波后的波形上
15
仪器总装图
接收电路
接收声系
隔声体
发射声系
发射线路
仪器由发射电路短节、发射换能器短节、 隔声体短节、接收换能器短节和接收控制采集电子 线路短节五部分组成 ，仪器总长8.53米，重约300 公斤。
16
测量方式
单极方式：
采用传统的单极声源发射器，可向井周围发射声波，使 井壁周围产生轻微的膨胀作用，因此在地层中产生了纵 波和横波，由此得出纵波和横波时差 。在疏软地层中， 由于地层横波首波与井中泥浆波一起传播，因此单极声 波测井无法获取横波首波 。
多极子阵列声波测井 及资料应用
2012年01月
1Leabharlann 全波列声波波型成分2
背景：阵列声波的产生
普通声波测井
硬地层
纵横波
软地层
纵波
How? 偶极技术
解决: 地质问题 工程问题
3
主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
4
单极声波在快速地层的传播
9
多极子阵列声波仪器简介
目前应用较多的多极子阵列声波测井仪有以下几种:
10
总体设计方案
仪器由发射声系、接收声系、 隔声体、发射电子线路和接收电 子线路组成，通过遥测短节(技术 中心300k)、地面（EILog-06）和 波形处理，最终得到解释成果。 通过单极阵列和偶极阵列组合， 在快速或慢速地层中都可获得纵 波、横波、斯通利波资料。
接收电子线路 隔声体
发射电子线路
遥传短节 接收声系 发射声系
11
下井仪器结构及参数
单极子最小源距(T2R1): 3654mm 最大源距(T2R8): 4718mm
偶极子最小源距(T3R1): 3120mm 最大源距(T3R8): 4184mm
四极子最小源距(T1R1): 2587mm 最大源距(T1R8): 3651mm
2、首波波至时间曲线变化形态应一致。
3、在12m井段内，相对方位曲线变化不应 大于360°。
4、曲线应反映岩性变化，纵、横波数值在 纯岩性地层中与理论骨架值接近。
19
原始资料质量控制
5、4条到时曲线基本平行。近单级时差基 本正确。
6、测前、测后应分别在无水泥粘附的套管 中测量10m时差曲线，对套管检查的纵波时差数 值应在187μs/m±5 μs/m（ 57μs/ft±1.5 μs/ft ）以内。
13
仪器概况
主要技术经济指标
接收探头间距： 仪器外径： 最大外径： 声源的工作频率范围： 最大测速： 数字化精度： 时间采样间隔：
152mm 92mm 99mm 1kHz~ 14kHz 512m/h 14位 10ms~ 40ms
14
仪器概况
接收电子线路（外壳） 接收声系
隔声体 发射声系
发射电子线路（外壳）
T3、T4：同深度
接收电子线路 R8
8个接收阵列 R1
隔声体 四极子(T1)
四极源 T1
偶极源Y(T4) 偶极源X(T3) 单单极源极子T2(T2)
发射电子线路
12
仪器概况
主要技术经济指标 耐温： 耐压： 可测最小井眼： 可测最大井眼： 单极子发射器： 偶极子发射器： 四极子发射器： 接收器：
150℃ 100MPa 114.3 mm 533.4 mm 1个 2个相互正交 1个 8组，可进行正交偶极子接收
提供纵横波、斯 通利波的八道波形幅 度曲线，计算纵横波、 斯通利波的衰减系数 和相关对比时窗的结 束位置。
25
MPALstc单一模式波形处理（共发射模式）模块
纵波
横波
斯通利波
提供共发射模式下纵横波、斯通利波的时差、到时曲线、相关系数峰值、二维STC相干成像
图、STC相关峰值等。
26
MPALstcr单一模式波形处理（共接收模式）模块
提供共接收模式下纵横波、斯通利波的时差、到时曲线、相关系数峰值、二 维相干成像图等。
7
偶极子发射器能产生沿井壁传播的挠曲波
挠曲波是一种频散界面波，在低频时，它 以横波速度传播，在高频时，它以低于横 波的速度传播
XMAC通过对挠曲波的测量来计算地层横波 速度的
为确保横波速度的测量精度，偶极发射器 应尽量降低发射频率
通过交叉偶极子的定向性对地层进行各向 异性分析.
8
主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
偶极方式：
采用偶极声源发射器，使井壁产生绕曲波，低频绕曲波 速度近似地层横波速度，解决了在疏软地层的横波测量 问题。
交叉偶极方式：正交发射，正交接收。用以研究地层各向异性
17
原始资料质量控制
1、波形认识：波列记录齐全可辨，地层的纵波、横 波、斯通利波的界面清楚，幅度变化正常。
18
原始资料质量控制
20
原始资料质量控制
7、重复测井与主测井的波列特征应相似， 纵波时差重复曲线与主测井曲线形状相同，重 复测量值相对重复误差应小于3%。采用定向测 量方式时，井斜角重复误差在±0.4 °以内， 当井斜角大于0.5 °时，井斜方位角重复误差 应在±10 °以内。
21
主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
Head waves
Compressional
Shear Fast:
Vs > Vf
Stoneley
5
偶极横波成像测井仪基本原理
偶极传感器工作示意图
泥浆
泥浆
传播
P S Wave
定向波发射器 挠曲波 振动
Receiver PP
P S
Wave Source PP
6
用挠曲波替代横波的可行性
挠曲波是一种频散界面波 低频时（<1.2kHz)，其传播速度 与地层横波速度相等；高频时， （约）低于横波速度
MPALlable寻找峰值工具模块
利用二维STC相干成像图、STC相关峰值进一步计算模式波时差、到时曲 线、相关系数峰值等。
MPALcom获得最终时差模块
将共发射模式下纵横波、斯通利波的时差和提供共接收模式下纵横波、斯通利波的 时差进行井眼补偿计算，获取最终的纵横波、斯通利波时差和到时曲线。
27
MPALampattu获取波形幅度及衰减系数模块