声波测井技术的应用探析

声波测井技术的应用探析

近年来，随着国家科技水平的不断进步以及经济实力的不断提升，石油勘探和石油开采都进入到了一个新的发展阶段。其中声波测井技术作为一种新的技术手段，在石油勘探项目中的应用越来越广泛。声波测井技术是指利用声波在岩层中的传播规律和传播特点来识别和分析地下的地质情况，为石油开采做必要的技术准备。本文基于声波探测的基本原理，探讨声波测井技术在相关技术领域中的应用，并简要介绍声波测井技术的发展前景。

标签：声波测井石油勘探应用探析

声波测井技术最先在20世纪50年代出现，历经了一系列的技术革新和技术发展，目前已经成为比较重要的测井方法之一。声波测井的技术基础是利用声波在地下不同介质中传播规律的不同特点，来研究地下岩石的分布和地质条件，进而识别地下的地层特性，并进行相关的计算工作。近些年，声波测井技术的发展速度比较快，同时也推动了其他测井技术的研究进展，提高了工程的施工进度和施工质量，给企业带来了经济效益的提升。

1声波测井的基本原理

在物理上，声波是由于物体的机械振动产生的，是一种常见的运动形式，这也决定了声波的传播状态受到介质的相关参数的影响。由于声波在固体中传播具有速度快、能量小等特点，所以声波可以在固体岩石探测中使用，固体岩石本身就是一种弹性介质，不同岩石的组合分布、不同种类的岩石中的声波传播具有不同的特点，所以可以用来研究地质情况。在声波测井技术中所利用的仪器主要是声波测井仪，通过该装置发出一定频率的声波，然后收集声波的传播数据来探测地下岩层的分布情况，进而研究地质性质。

声波测井仪主要有地面装置、井下换能器和数据记录分析设备组成，记录分析设备是用来记录换能器收集声波时产生的时间差，这种方法有一定的测量精度。此外，声波测井装置还引入了信号网络，利用网络信号的传输过程，实现井下地质情况的精确探测。

2声波测井技术的应用情况

近年来，声波测井技术得到了不断的发展，经历了一系列的技术演变，由最初的声速测井和声幅测井到长距声波测井再到包含多个技术系统的超声波测井和多极子阵列声波测井技术，在这个技术发展历程中我们可以看出声波测井已经摆脱了单纯的声波应用，在这个技术基础之上又不断融合了声学理论、信号传播技术、计算机网络技术等现代最新的科技成果，其工作的效率、质量、精确程度不断得到提升。目前声波测井技术的应用主要有以下几个方面。

2.1声波测井用来划分地层

声波在不同性质和不同种类的岩层中具有不同的传播特点，基于这种理论支撑，我们可以利用声波测井技术来探测不同的地层分布。比如，因为泥岩中含有丰富的石膏、粘土矿物和碎屑矿物等不同的物质和元素，所以声波在泥岩中的渗透率就会比较高，传播的速度比较慢，声波在泥岩中的时差就会大于声波在砂岩中的传播时差。另外，也可以利用声波在不同传播介质中的时差差异，判断井下岩层的致密程度，进而研究地下的岩层和地层分布的情况，例如：碳酸盐根据其裂缝和空隙的发育情况将其划分为白云岩和石灰岩，而由于声波在两种岩石介质中的传播速度有差别，所以可以将岩石介质的致密程度推算出来。

2.2声波测井用来识别地下裂缝

大量的数据资料表明，在岩层性质比较一致和趋于稳定的前提下，包含气层的岩石会出现比较高的时差值，同时这个地层段还会出现周波跳动活跃的独特现象，所以基于含气岩层的声波传播特点，就可以利用采集的声波数据区分油层和气层。但是还有另外一种情况，就是如果地质层中不含有气层的话，也会出现传播时差比较大和周波跳动活跃的现象，此时，一般在技术上会被认定为存在异常发育的岩石裂缝。

2.3声波测井用来计算岩层的孔隙度

岩层中大量发育的孔隙会造成岩层密度的变化，比如，岩层中含有较多的孔隙会减低岩层的密度。而岩石层密度的变化又会导致声波传播速度的相应变化，所以基于声波传播和岩层密度的紧密联系就可以来定性的探测井下岩石的性质。此外，利用声波传播和岩层孔隙度的定量关系可以确定岩层的孔隙度。

3声波测井技术的发展趋势

随着科学技术水平的不断进步，对声波测井技术的精确程度和工作的效率提出了更高的要求，基于声波测井仪器设备功能的不断进步，偶极测井技术和多极声波测井技术应运而生，大大提高了测井技术的精确程度。目前测井技术的发展趋势是多种技术不断综合应用，并且发挥各自的技术优势来提高工作效率。比如：三维立体成像技术的不断应用等。本文主要讨论声波测井的以下两种发展趋势。第一，电声测井。电声测井是利用强电场和岩层相互作用的物理机制，使岩层在强电场的激发作用下产生弹性波，同时，利用偶极电子的不同脉冲方式来收集声波的不同传播特性，从而分析探测岩层的声学向异性。第二，随钻测井。这种技术的基本原理是利用钻头在破碎岩石产生的大量声波信号作为数据基础来研究岩石的性质，实验表明，这种技术能够有效的分辨不同岩石和岩层的物理性质。

至此，未来的声波测井将不断适应越来越复杂的勘探环境，适应不同条件下的工程要求；声波测井的技术设备将向着高工作精度和高工作效率的方向发展，声波探测的方法会向着多源、多频、多谱的方向发展，以提高复杂地层探测的精确程度，提高信息收集的效率和信息采集的质量。

4结语

声波测井技术是伴随中国石油勘探和开采技术的发展而逐渐兴起的，声波测井技术在石油行业中的地位越来越重要。当前石油勘探的环境越来越复杂，声波测井技术也面临着前所未有的挑战。技术是否先进直接影响了工程的施工效率和施工质量，因此，相关的技术部门必须对声波测井中出现的问题加以研究和总结，提出相应的解决办法，以使声波测井技术的发展越来越好。