超声波成像测井仪在套管井中的应用22页PPT
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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。
《超声成像测井》课件
《超声成像测井》PPT课 件
这是演示文稿《超声成像测井》的纲要：
什么是超声成像测井
1 定义和原理
2 应用领域
超声成像测井是利用超声波在岩石中传 播的特性，通过记录和解释超声波信号， 来评估地层的物性参数和产能信息。
超声成像测井广泛应用于油气勘探中的 石油地质、油层工程、油藏评价等方面， 为油田开发和管理提供了重要的技术支 持。
1
实际场景中的超声成像
通过实际案例，展示超声成像测井在油气勘探和开发中的应用场景和效果。
2
实践中的挑战与解决方案
分享在超声成像测井过程中可能遇到的挑战，并提供解决方案和实用建议。
3
成果和前景展望
总结超声成像测井的应用成果，并展望未来的发展方向和研究重点。
1 超声成像仪器的组成和工作原理 2 超声成像测井数据的处理与解释
超声成像仪器由探头、发射器、接收器 和信号处理部分构成，通过发射和接收 超声波信号进行成像和数据采集。
超声成像测井数据会经过处理算法进行 去噪和增强，然后根据地质条件和物性 模型进行解释和分析，得出地层的物性 参数。
超声成像测井的案例分析
超声成像测井的优势
1 与传统测井方法的对比
相比传统测井方法，超声成像测井能程师更好地理解地层情况。
2 准确性和高分辨率
超声成像测井具有极高的探测精度和空间分辨率，能够捕捉到微小的地层变化，为油气 勘探和开发提供详细和精准的信息。
超声成像测井的技术与设备
这是演示文稿《超声成像测井》的纲要：
什么是超声成像测井
1 定义和原理
2 应用领域
超声成像测井是利用超声波在岩石中传 播的特性，通过记录和解释超声波信号， 来评估地层的物性参数和产能信息。
超声成像测井广泛应用于油气勘探中的 石油地质、油层工程、油藏评价等方面， 为油田开发和管理提供了重要的技术支 持。
1
实际场景中的超声成像
通过实际案例，展示超声成像测井在油气勘探和开发中的应用场景和效果。
2
实践中的挑战与解决方案
分享在超声成像测井过程中可能遇到的挑战，并提供解决方案和实用建议。
3
成果和前景展望
总结超声成像测井的应用成果，并展望未来的发展方向和研究重点。
1 超声成像仪器的组成和工作原理 2 超声成像测井数据的处理与解释
超声成像仪器由探头、发射器、接收器 和信号处理部分构成，通过发射和接收 超声波信号进行成像和数据采集。
超声成像测井数据会经过处理算法进行 去噪和增强，然后根据地质条件和物性 模型进行解释和分析，得出地层的物性 参数。
超声成像测井的案例分析
超声成像测井的优势
1 与传统测井方法的对比
相比传统测井方法，超声成像测井能程师更好地理解地层情况。
2 准确性和高分辨率
超声成像测井具有极高的探测精度和空间分辨率，能够捕捉到微小的地层变化，为油气 勘探和开发提供详细和精准的信息。
超声成像测井的技术与设备
声波测井-超声波成像测井4
声成像反映井壁宏观形态,探测较大裂缝；电成像反映地 层内部结构，对细小裂缝较灵敏。二者相互弥补，为识别岩性、 分析地层特征、评价储层、判断裂缝充填情况提供了重要手段， 在套管井中用声成像还能检测套管破损、变形情况。
超声波成像测井
声电成像测井资料的地质应用
三、应用
定性识别
●地层特征识别 ●诱导缝的识别 ●天然裂缝的识别 ●孔洞、井眼崩落及
超声波成像测井
一、概述
60年代末－Mobil公司第一套BHTV 80年代初－Shell公司改进BHTV 80年代末－三大测井公司井下电视商业化 80年代末和90年代初－中国成功研制井下电视 90年代初－
●Ultra Sonic Imager(USI) ●Ultra Borehole Imager(UBI) ●Circumferential Borehole Imaging Log(CBIL) ●Circumferential Acoustic Scanning Tool(CAST) ●Borehole Televiewer (BHTV) 华北油田测井公司
超声波成像测井二方法原理下井仪器结构超声波成像测井二方法原理声波的反射脉冲回波信号超声波成像测井二方法原理换能器声脉冲在井壁的扫描线示意图v为测井速度n为转速为声脉冲频率数据采集超声波成像测井二方法原理幅度成像声阻抗幅度成像声阻抗幅度低阻抗小幅度低阻抗小幅度高阻抗大幅度高阻抗大传播时间成像井眼半径成像传播时间成像井眼半径成像时间长半径大时间长半径大时间短半径小时间短半径小对井壁进行扫描对井壁进行扫描记录回波幅度记录回波幅度回波传播时间回波传播时间
超声波成像测井
二、方法原理
超声波成像测井
二、方法原理
数字声波井周成像测井(CBIL) Circumferential Borehole Imaging Log 以脉冲回波的方式，对整个井壁进行扫描，记录: ●回波幅度图像BHTA ●回波传播时间图像BHTT
井壁超声成像测井系统在套管检测中的应用
［ 编辑］ 子 ［ 收稿 日期］２ ０ 一ｌ ３ ０ １ ｏ一 ｌ ［ 作者 简介］陈 千群 （ ９ ９一 ，男 ，１ ９ 年 大学毕业 ，工程师 ，现主 要从事油 田开发工作 。 １６ ） ９１ 小
图 ４ 垦 ６ ６・ ２ １井 套 管 检 测 情 况
维普资讯
～
ｌｌ Ｏ ４ ｒ 处套 管 严重 变形 ｌ． ｒ ｌ ２ ）套 管腐 蚀 检 测 中 】 ５井 使 用 ９—
巾 １ ｒｒ × ５ Ｔ ｌ ４ ｒｒ ｌｌ １ Ｉ薄 皮 管 验 套 时 ， 在 ｌ１ ２ ｒ遇 阻 ，怀 疑 标 准 套 管 内 径 小 。进 ０ ｒ ｌ 行 超 声 成 像 测 井 时 ，仪 器 下 到 ｌ２ ０ ｒ。 １ ｒ ｌ 图 ２显 示 ，标 准 套 管 内 径 与 其 他 套 管 一 致 ，但 在 ｌ１ ２ ９ ｌ１ ６ ９ ｒ套 管有 腐 蚀 ０ ． ～ ０ ． ｒ ｌ 和 弯 曲变 形 。 同时 ，ｌｌ １ ２ ｌ２ ０ ０ ｒ ９ ． ～ １． ｒ ｌ 套 管弯 曲 ，其 中 ，ｌ２ ０ ４ ｌ２ ０ ０ ｒ套 ０ ． ～ １ ． ｒ ｌ 管严 重 变形 。 ３ 套 管 破 裂 检 测 图 ３显 示 渤 ） ２ — — ０ 在 ｌ２ ６ ９ ｌ ２ ８ ５ ｍ 套 管 １ ６ １井 ７ ． ～ ７．
，
［ 献标识码］Ａ 文
［ 章编号 ］１０ 文 ０ ０—９ ５ （ ０ ２ ０ ０ ３ ０ ７ ２ ２ ０ ） ３— ０ ９— １
孤 岛油 田套 管损 坏 井 逐 年增 多 ，影响 了油 田生 产 和经 济效 益 。以前 套 管 损坏 检 测 主 要 是 采用 通 井 规
通 井 、铅 模打 印 、薄皮 管验 套 和 井径 测 井 等 方法 。为 了进 一步 了解套 管 损坏 的情 况 ，引进 了胜 利 油 田测 井公 司生 产 的 Ｓ Ｉ ２型 井壁 超 声成 像 测 井 系统 。Ｓ Ｉ ２系统 主 要 由井 下 仪 器 、地 面 仪 器 和 资 料 处 理 Ｉ 一 Ｓ Ｉ 一 Ｓ 系统 ３部 分组 成 。井 下 超声 换 能 器 由同 步 电机 带 动绕 井 轴旋 转 ，并 向垂 直于 套 管 壁 的方 向发 射超 声 脉 冲
图 ４ 垦 ６ ６・ ２ １井 套 管 检 测 情 况
维普资讯
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ｌｌ Ｏ ４ ｒ 处套 管 严重 变形 ｌ． ｒ ｌ ２ ）套 管腐 蚀 检 测 中 】 ５井 使 用 ９—
巾 １ ｒｒ × ５ Ｔ ｌ ４ ｒｒ ｌｌ １ Ｉ薄 皮 管 验 套 时 ， 在 ｌ１ ２ ｒ遇 阻 ，怀 疑 标 准 套 管 内 径 小 。进 ０ ｒ ｌ 行 超 声 成 像 测 井 时 ，仪 器 下 到 ｌ２ ０ ｒ。 １ ｒ ｌ 图 ２显 示 ，标 准 套 管 内 径 与 其 他 套 管 一 致 ，但 在 ｌ１ ２ ９ ｌ１ ６ ９ ｒ套 管有 腐 蚀 ０ ． ～ ０ ． ｒ ｌ 和 弯 曲变 形 。 同时 ，ｌｌ １ ２ ｌ２ ０ ０ ｒ ９ ． ～ １． ｒ ｌ 套 管弯 曲 ，其 中 ，ｌ２ ０ ４ ｌ２ ０ ０ ｒ套 ０ ． ～ １ ． ｒ ｌ 管严 重 变形 。 ３ 套 管 破 裂 检 测 图 ３显 示 渤 ） ２ — — ０ 在 ｌ２ ６ ９ ｌ ２ ８ ５ ｍ 套 管 １ ６ １井 ７ ． ～ ７．
，
［ 献标识码］Ａ 文
［ 章编号 ］１０ 文 ０ ０—９ ５ （ ０ ２ ０ ０ ３ ０ ７ ２ ２ ０ ） ３— ０ ９— １
孤 岛油 田套 管损 坏 井 逐 年增 多 ，影响 了油 田生 产 和经 济效 益 。以前 套 管 损坏 检 测 主 要 是 采用 通 井 规
通 井 、铅 模打 印 、薄皮 管验 套 和 井径 测 井 等 方法 。为 了进 一步 了解套 管 损坏 的情 况 ，引进 了胜 利 油 田测 井公 司生 产 的 Ｓ Ｉ ２型 井壁 超 声成 像 测 井 系统 。Ｓ Ｉ ２系统 主 要 由井 下 仪 器 、地 面 仪 器 和 资 料 处 理 Ｉ 一 Ｓ Ｉ 一 Ｓ 系统 ３部 分组 成 。井 下 超声 换 能 器 由同 步 电机 带 动绕 井 轴旋 转 ，并 向垂 直于 套 管 壁 的方 向发 射超 声 脉 冲
超声波检测技术教学课件PPT
• 现实中常常利用声响来检测物体的的好坏，这种 方法早已被人们采用。如，用手拍西瓜，听是否 熟了；敲瓷碗，听是否裂了。声音反映物体内部 某些性质。
2021/5/16
4
• 真正促使人类研究利用超声波进行探测的事件是 泰坦尼克号沉没事件。瑞查得森用在空气和水下 传播的声音回声进行探测定位查找泰坦尼克号。2021/5/16来自201）超声波检测仪分类
(1)按超声波的连续性分
① 脉冲波检测仪 ② 连续波检测仪 ③ 调频波检测仪
2021/5/16
21
(2)按缺陷显示的方式分
可将超声波检测仪分为A型、B型和C型等三种 类型。
（b）A型 （c）B型 （d）C型
2021/5/16
22
2) A型显示检测仪
（1）A型显示检测仪组成 • A型显示检测仪是目前使用最广泛的检测仪。 • A型显示检测仪主要由同步电路、时基电路、发射
• 适用于探测晶片正下方与声 束方向垂直的缺陷。 • 检测灵敏度高； • 探测深度较大,适用范围广； • 直探头用来发射和接收纵波；
2021/5/16
37
（2）斜探头
• 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷；如焊 缝中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
• 探测深度较小,适用直探头难以探测的部位； • 检测灵敏度较高。 • 斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
2021/5/16
2
• 超声波检测一般是指使超声波与工件相互作用， 就反射、衍射、透射和散射的波进行研究，对 工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织 结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对 其特定应用性进行评估的技术。
2021/5/16
3
• 在特种设备行业中，超声波检测通常指宏观缺陷 检测和材料厚度测量。
2021/5/16
4
• 真正促使人类研究利用超声波进行探测的事件是 泰坦尼克号沉没事件。瑞查得森用在空气和水下 传播的声音回声进行探测定位查找泰坦尼克号。2021/5/16来自201）超声波检测仪分类
(1)按超声波的连续性分
① 脉冲波检测仪 ② 连续波检测仪 ③ 调频波检测仪
2021/5/16
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(2)按缺陷显示的方式分
可将超声波检测仪分为A型、B型和C型等三种 类型。
（b）A型 （c）B型 （d）C型
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2) A型显示检测仪
（1）A型显示检测仪组成 • A型显示检测仪是目前使用最广泛的检测仪。 • A型显示检测仪主要由同步电路、时基电路、发射
• 适用于探测晶片正下方与声 束方向垂直的缺陷。 • 检测灵敏度高； • 探测深度较大,适用范围广； • 直探头用来发射和接收纵波；
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（2）斜探头
• 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷；如焊 缝中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
• 探测深度较小,适用直探头难以探测的部位； • 检测灵敏度较高。 • 斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
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2
• 超声波检测一般是指使超声波与工件相互作用， 就反射、衍射、透射和散射的波进行研究，对 工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织 结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对 其特定应用性进行评估的技术。
2021/5/16
3
• 在特种设备行业中，超声波检测通常指宏观缺陷 检测和材料厚度测量。
井周声波扫描成像测井
接收器，一部分能量沿套管外的物质传播。
3.CAST-V的测量原理
套管井模式 换能器最初接收到来自套管 内壁的返回信号及随后到达
的随指数衰减的信号，它反
映了套管的胶结情况； 胶结状况差的衰减慢，而胶结好时衰减快，由 套管和水泥的耦合情况决定的。这些参数以黑白 图或彩图显示。
3.CAST-V的测量原理 套管井模式 在套管井模式：传播时间、首波波峰幅度、谐 振窗计数和套管壁厚。
1.发展历程
Atlas公司在CBIL的基础上还发展了数字井周成 像测井仪DCBIL，该仪器有两个声学换能器，直 径分别为 1.5in 和 2in ，工作频率为 250kHz ，在泥 浆比重较大的条件下也可以获得优质的图像，可 以在导电和非导电的泥浆中应用，并且能够得到 井周连续的360o图像。
4.仪器结构
扫描头单元：包括两个超声换 能器； 第一个换能器安装在旋转扫描 头上，当它发射一超声脉冲后马 上开关到接收方式，接收信号经 电路处理后上传到地面； 第二个换能器是泥浆槽换能器， 测量井眼中流体的声速，确定井 眼流体的传播时间。
独立的换能器来持续测量井筒流体的声波速度。
2.物理基础与方法原理 传播时间
井筒流体的声波速度
Vf 2d m t am
d m 为泥浆中换能器和反射面之间的距离
t a m为泥浆中脉冲信号的传播时间
换能器到井壁的距离
d V f ta 2
t a为声脉冲的传播时间
2.物理基础与方法原理
方法原理 红色圆球换能器 , 按照顺时 针方向旋转，记录点成螺旋 式上升。 测量井壁反射波的幅度和及 传播时间，经定向后可以获 得按照地理北、磁北或其它 方式的井周声波幅度和传播 时间图像。
2.物理基础与方法原理
《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
CAST-V测井在套管井中的应用
CAST-V测井在套管井中的应用作者：王磊来源：《管理观察》2010年第01期摘要:阐述了CAST-V测井原理及现场应用情况。
CAST-V测井适用于套管井和裸眼井测井,既能检查射孔质量,固井质量,可对套管错段、变形、找漏等套损情况进行检测,还可确定工具及异常井段,可检查地层构造及相应参数,识别地层裂缝,判断井壁坍塌。
关键词:CAST-V测井检测在油田开发过程,定期进行工程测井,监测井下技术状况及储层的变化,及时发现问题、解决问题是保持油田稳产,延长油井生产寿命的重要手段[1.2]。
CAST-V测井能立体直观地展示固井质量、套损及射孔情况,定量进行解释,对全井进行系统分析。
在套管井中,它能检查射孔质量,固井质量,可对套管错段、变形、找漏等套损情况进行检测,能确定工具及异常井段。
该仪器与电磁成像仪组合测井可较精确的进行薄层划分,能对整个测量井段进行任意方向、任意比例的三维成像,立体直观,检测精度极高,为油田监测提供可靠的依据,对油田稳产起到重要的作用。
一、CAST-V测井仪器CAST-V测井仪是从哈里伯顿引进的仪器,它是一种脉冲超声波系列的测井仪。
见图1。
它由电路、方位和探头三部分组成。
仪器底部为扫描探头,由两个既可以作为发射器也可以作为接收器的压电超声换能器组成。
第一个换能器安装在旋转的扫描头上,可根据不同的套管尺寸选择不同的扫描探头,一般5-1/2-in的套管选用3-5/8-in的探头,7in的套管选用4-3/8in的探头。
当它发射一超声脉冲后马上开关到接收方式,接收的信号经电路处理后上传到地面。
第二个换能器是泥浆壳换能器(Mud-Cell Transducer),用来测量井眼中流体的声速。
换能器正对固定靶,由于靶与换能器之间的距离已知,所以通过记录换能器传播时间,就可以确定井眼流体的传播时差(FTT-Fluild Transit Time)。
它可以被用来确定井眼或套管中的内径及椭圆度。
二、CAST-V测井资料应用(1)检查射孔质量。
超声波无损检测原理及应用图文PPT课件
• 若工件中存在缺陷，则在检测图形中，底面回波前有表示缺陷的回波F
16
第16页/共31页
超声检测技术
• 2.多次底波法 • 当透入工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传播多
次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、…。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散 射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律， 并显示出缺陷回波，如图5—3所示。这种依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方 法，称为多次底波法。
按入射声束方向分 按偶合方式分
探头
按晶片数量分
按声束形状分
按频带分
按使用环境分
10
第10页/共31页
超声检测设备
• 2.超声波探头 探头的结构：
压电晶片：实现声电相互转换； 阻尼块：吸收声能加大阻尼； 外壳：保护固定内部原件； 电极：实现晶片和电缆连接； 保护膜、斜锲：保护晶片、波形转 换； 调谐线圈：实现探头与仪器最佳匹 配。
12
超声检测设备
• 4.耦合剂 作用：排除探头与工件表面的空气，使超声波能有效的传入工件，以便检测
减小探头与工件表面的摩擦，延长探头的使用寿命。
13
第13页/共31页
超声波无损检测原理及应用
1
超声检测的基本原理
2
超声检测设备
3
超声检测技术
4
超声检测的应用
14
5
超声检测的新近进展
第14页/共31页
assessment of an integrated matching layer for air-coupled ultrasonic
applications[J]. IEEE Transactions on Ultrasonic Ferroelectrics and
16
第16页/共31页
超声检测技术
• 2.多次底波法 • 当透入工件的超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传播多
次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、…。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散 射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律， 并显示出缺陷回波，如图5—3所示。这种依据多次底面回波的变化，判断工件有无缺陷的方 法，称为多次底波法。
按入射声束方向分 按偶合方式分
探头
按晶片数量分
按声束形状分
按频带分
按使用环境分
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超声检测设备
• 2.超声波探头 探头的结构：
压电晶片：实现声电相互转换； 阻尼块：吸收声能加大阻尼； 外壳：保护固定内部原件； 电极：实现晶片和电缆连接； 保护膜、斜锲：保护晶片、波形转 换； 调谐线圈：实现探头与仪器最佳匹 配。
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超声检测设备
• 4.耦合剂 作用：排除探头与工件表面的空气，使超声波能有效的传入工件，以便检测
减小探头与工件表面的摩擦，延长探头的使用寿命。
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超声波无损检测原理及应用
1
超声检测的基本原理
2
超声检测设备
3
超声检测技术
4
超声检测的应用
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5
超声检测的新近进展
第14页/共31页
assessment of an integrated matching layer for air-coupled ultrasonic
applications[J]. IEEE Transactions on Ultrasonic Ferroelectrics and
《超声波成像测井》课件
超声波成像测井的应用领域
1 矿产勘探
2 石油勘探和采集
可以帮助勘探人员快速了解地下矿藏的位置、 形态和性质，为矿产勘探提供重要的技术支 持。
是石油勘探和采集的重要手段，可以提高勘 探和开采效率，减少成本。
3 水资源调查
可以对地下水源的分布、深度和流量进行精 确控制，准确评估渗透性和水含量等。
4 城市地下管网检测
超声波成像测井
本课件将为您介绍超声波成像测井技术，包含原理、应用、优势、局限性和 发展趋势。
什么是超声波成像测井
工作原理
运用超声波技术，通过测量 声波在井壁内的传播速度和 共振效应，形成对地下储层 的成像。
应用场景
常用于石油勘探、开采及井 下油藏评估，也可以用于其 他地下储层如水、煤炭等的 成像。
超声波成像测井的局限性
受墨子波和旁通波干扰
这两种波会产生噪音，会影响成 像质量。
需要专业设备和技能
超声波成像测井需要使用专业的 设备和技能，对操作人员要求较 高。
需要特定的地质条件
不能用于所有地质环境，对地质 条件有一定限制。
超声波成像测井的发展趋势
1
ห้องสมุดไป่ตู้高分辨率成像
研究新的超声波成像方法和技术，提高成像质量和分辨率。
2
实时在线监测
结合互联网和云计算技术，实现实时在线监测和数据共享。
3
多物理场联合反演
将超声波成像测井技术与电磁、地震、重力等物理场相结合，实现多学科交叉和联合反演。
结论和总结
成像测井技术方兴未艾
成像测井技术在油田勘探和开采、矿业勘探和 水资源调查等领域发挥重要作用，未来有广阔 的发展空间。
持续投入研究和创新
需要不断投入研究和创新，提高技术水平和应 用水平，实现更好的成像效果和更大的应用范 围。
超声波成像测井技术在套管井中的应用
超声波成像测井技术在套管井中的应⽤超声波成像测井技术在套管井中的应⽤摘要：超声波成像测井仪利⽤超声波撞击套管内壁，根据超声波的反射原理，通过记录各个界⾯的反射波，并对其进⾏复杂的处理后，可得出⽔泥的声阻抗，套管壁厚，套管内径（相当于40臂井径）等参数，以此获得直观的⾼分辨率的⽔泥评价和套管腐蚀图像。
本⽂主要介绍超声波成像测井技术的基本原理及其在固井质量检测和套管检测⽅⾯的应⽤。
关键词：超声波成像测井套管井换能器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。
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。
（1）通过改进超声换能器的布局，将换能器与钻井液直接接触，减⼩了信号的衰减；（2）通过改进换能器，提⾼了仪器在⾼密度钻井液中的适应能⼒。
（3）通过增⼤采样点数，提⾼了仪器的成像分辨率。
（4）采⽤多种尺⼨的扫描头和多种频率的换能器，以适应不同尺⼨的套管。
基本原理超声波成像测井仪（环周声波扫描CAST-V），利⽤在⼀个⾼速旋转的扫描头上安装的换能器发射超声波撞击套管内壁，根据超声波的反射原理，通过记录各个界⾯的反射波，并对其进⾏复杂的处理后，可得出⽔泥的声阻抗，套管壁厚，套管内径（相当于40臂井径）等参数，以此获得直观的⾼分辨率的⽔泥评价和套管腐蚀图像，对固井质量和套管状况作出更为直观准确的判断。
如图⼀所⽰，仪器的换能器既是发射器⼜是接收器，换能器（这时作为发射器）发射⼀个超声波脉冲，通过流体传到流体与套管界⾯，⼤部能量被反射回换能器（这时作为接收器），另⼀部分能量折射穿过套管到达套管与⽔泥界⾯，同样反射回⼀部分能量被接收器探测到，其折射与反射能量的多少取决于界⾯两侧物质的声阻抗差异。
声波扫描成像(CAST)资料在国外X油田套管井中的应用
国外 Ｘ油 田 的 Ｍ 地 层岩性 非 常复杂 ，主要是 由盐 岩 、硬 石 膏 、薄层 灰 岩和 白云质 灰 岩构 成 。局 部 地 层存 在高 压 ，盐岩 层 的扩径 和高压 层 的存在 不但 对钻井 是 一种挑 战 ，对 固井来 说也 是一 大难题 ，经 常 出现 固井后 质量 不好 ，地 层 中的盐水 顺 着水 泥环 中 的裂缝 溢 出到 地 面 。并且 该 地 区 的原 油 中存 在 Ｈ Ｓ ，
［ 关键 词 ］ 超 声 波 成 像 测 井 ；Ｃ Ｉ ＶＤ Ｂ ／ Ｌ；套 管 质 量 检 查 ； 水 泥 胶 结 评 价 ；套 管 腐 蚀 ［ 图 分 类 号 ］ Ｐ ３． ４ 中 ６ １ ８ ［ 献标识码］Ａ 文 ［ 章 编 号 ］ １０ —９ ５ （０ ０ ６ ４ ２一 ３ 文 ０ ０ ７２ ２ １ ）０ —０ １ Ｏ
第３ ２卷第 ６期
普明间等 ： 声波扫描成像 （ ＡＳ Ｃ Ｔ）资料在 国外 Ｘ油田套管井中的应用
・４ ・ １ ３
２ Ｃ Ｔ资 料 进 行 套 管质 量 检 查 和 水 泥胶 结质 量 评 价 的 原 理 ＡＳ
２ １ 套 管 质 量 检 查 的 原 理 ．
Ｃ Ｔ 资料具 有井周 覆 盖率 大 ，纵 向分 辨 率高 的特 点 ，因此 可 以提供 套管 在井 周 ３ ０范 围 的 内径 和 ＡＳ ６。 壁 厚 的信息 ，通过 测 量 的内径数 值 和壁厚 数值 与 实际套 管数 据 的 比较可 以得 出套 管是 否变 形和 被腐蚀 的
对 准一 个 固定 的 目标 ，这～・ 翻标 与换 能器 的距 离是 已知 的 ，所 以根 据声波 传播 的时问就 可 以确定声 波在
井 内流体 中传 播 速度 ．结 合主测 量所 获得 的声 波在仪 器 和套管 之 间传播 的时 间就 可 以分 析套 管 的内径 和
超声成像测井PPT课件
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二、影响成像质量因素
➢声衰减的影响 泥浆对声波衰减主要是摩擦吸收衰减和固相颗粒散射引起的衰减。摩擦
吸收衰减与频率平方成正比，而颗粒散射衰减与频率四次方成正比，因此当 频率较高时，泥浆性能对超声测量影响是不能忽略的。 ➢井眼形状和仪器偏心的影响
由于井径的不规则性或仪器的偏心使得声信号在泥浆中传播时间因方位 而异，即使井壁介质均匀，也会在成像测井图上呈现差别。更有甚者，可能 造成部分或全部反射声束不能被换能器所接收，回波幅度严重下降，以至于 在成像测井图上形成显著的黑色垂直条带。
（2）在中心轴线上，Z>0，存在一系列位置，z=dn声压幅值为零
sin
(
a2
d
2 n
d
2 n
)
0
a2
d
2 n
d
2 n
2n
2
边缘声线与轴向z声 D线0 的路程差为半波长的偶数倍，则在Z=dn上的声压为零.
n值越小，d越大，最远处声压为零相当于n=1，
d1
a 2 2 2
Z=Dn声压幅值为最大
sin
r
kasin H
1.0
P(0) a 2 A e j(tkr)
r
0.5
H P( ) 2J1(kasin ) 0
2
P(0) kasin
6 10 kasin
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H
2 1
ka
H
2．发射换能器的近场特性与近场衍射 P
1.0
321
n=0
0.5
z a
Z
0 0 10 20 30 40
z 50
P Ae jt
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第三节 超声成像测井的应用