声波测井原理
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。
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。
声波测井原理
声波测井原理声波测井是一种利用声波在地层中传播的特性来获取地层信息的技术手段。
声波测井可以提供地层的孔隙度、渗透率、岩性、地层压力等重要参数，对于油气勘探和开发具有重要意义。
声波测井原理是声波在地层中传播的物理过程，下面将对声波测井原理进行详细介绍。
首先，声波测井是利用声波在地层中传播的速度来获取地层信息的。
声波在地层中传播的速度与地层的物性参数有密切的关系，不同类型的地层对声波的传播速度有不同的影响。
通过测量声波在地层中的传播速度，可以推断出地层的孔隙度、渗透率等参数。
其次，声波测井是利用声波在地层中的反射和折射来获取地层信息的。
当声波遇到地层界面时，会发生反射和折射现象，根据反射和折射的规律，可以推断出地层的厚度、岩性等信息。
通过分析反射和折射的特征，可以识别出地层中的油气层、水层等目标层位。
另外，声波测井是利用声波在地层中的衰减来获取地层信息的。
声波在地层中传播时会发生衰减，衰减的程度与地层的渗透率、孔隙度等参数有关。
通过测量声波的衰减情况，可以推断出地层的渗透率、孔隙度等信息。
总的来说，声波测井原理是利用声波在地层中传播的速度、反射和折射、衰减等特性来获取地层信息的。
通过对声波在地层中的传播过程进行分析和解释，可以揭示地层的内部结构、物性参数等重要信息。
声波测井技术在油气勘探和开发中具有重要的应用价值，对于提高勘探开发效率、降低勘探风险具有重要意义。
综上所述，声波测井原理是声波在地层中传播的物理过程，通过对声波在地层中的传播速度、反射和折射、衰减等特性进行分析，可以获取地层的孔隙度、渗透率、岩性、地层压力等重要参数。
声波测井技术是一种重要的地球物理勘探手段，对于油气勘探和开发具有重要意义。
希望本文能够对声波测井原理有所了解，并对相关领域的研究工作有所帮助。
阵列声波测井的原理
阵列声波测井的原理
阵列声波测井是一种地球物理测井技术，其原理是利用声波在地下岩石中的传播特性来获取地层的物理特征。
下面是阵列声波测井的主要原理：
1.声波传播原理：阵列声波测井利用地下介质中的岩石和流体对声波的传播速度和衰减产生的影响。
当声波传播到不同性质的地层时，会发生反射、折射和散射等现象，可以通过地震学和声学理论研究声波的传播规律。
2.发射与接收系统：阵列声波测井使用一组多个发送和接收器件构成的阵列来发射和接收声波信号。
发送器件通常是振动子，它能够将电信号转换为机械振动，从而发射声波信号。
接收器件通常是压电晶体或振动器，能够将接收到的机械振动转换为电信号。
3.接收信号处理：接收到的声波信号被记录下来并进行信号处理。
通常会通过时域和频域的方法对接收信号进行分析，比较接收到的信号和已知模型的差异，从而推导出地层的波速、衰减、密度等物理参数。
4.解释与应用：通过对地层声波响应的解释，可以获得地层的结构、岩性、饱含流体类型和含量等信息。
阵列声波测井可用于石油勘探、地质调查、地下水资源评价等领域，帮助确定油气储层的分布和性质，评估地下水资源的储量和质量等。
声波测井原理
纵波：介质质点旳振动方向与波旳传播发向一致。弹 性体旳小体积元体积变化，而边角关系不变。
横波：介质质点旳振动方向与波传播方向垂直旳波。 特点：弹性体旳小体积元旳体积不变，而边角 关系发生变化，例如,切变波。
注意：
(1) 横波不能在流体（气、液体）中传播，因为它旳 切变模量=0
2 弹性体旳应力和应变
2.1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 复原状旳物体，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 而不能恢复原状旳物体，称为塑性体。
弹性体
可变成
塑性体
在声波测井中，声源旳能量很小，声波作用 在岩石上旳时间很短，因而岩石能够当成弹 性体，在岩石中传播旳声波能够被以为是弹 性波。
VP (m/s)
VS (m/s)
第一临界角 第二临界角
泥
岩
1800
950
62º44´
不产生滑行横波
砂 层（疏松）
2630
1518
37º28´
不产生滑行横波
砂 岩（疏松）
3850
2300
24º33´
44º05´
砂 岩（致密）
5500
3200
16º55´
30º
石灰岩（骨架）
7000
3700
13º13´
25º37´
绪论
声波测井
声波测井
声波
声波旳分类 一般按照频率来分，声波能够分为：
超声波（ultra-sonic wave）>20Байду номын сангаасHz
声波 (sonic wave)
20~20KHz
次声波（infrasonic wave) <20Hz
声波测井
R1R2=0.61m
T1R2=2.44m
第一种测量源距，2.66 米。
在目的层，T1发射，R1，R2接收。 然后仪器上移，当T1，T2到达目的 层的同一位置时，T1，T2同时发射， R1接收。 此时的声系相当于源距2.44米的双 发双收声系。
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R1R2=0.61m
T1R2=2.44m
分别组成两个单发双收声系（T1R1-R2，T2-R1-R2）和两个双发单收 声系(T1-R1-R2， T1-R1-R2)。
T1发出的信号，由于CD增加，R1被触发的 时刻偏晚，结果使Δt1减少； 同理，T2发出的信号，由于E’F’增加，R1被 触发的时间偏晚，使Δt2增加；
19
2.4 周波跳跃
信号衰减，触发波形的相位发 生变化。使测量声波时差不规 则增大或减小。 主要出现在气层或裂缝段。
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测井实例
周波跳跃
21
2.6 补偿声波测井的分辨率
40
In these case of well logging, the borehole wall, formation bedding, borehole rugosity, and fractures can all represent significant acoustic discontinuities. Therefore, the phenomena of wave refraction, reflection, and conversion lead to the presence of many acoustic waves in the borehole when a sonic log is being run. It is not surprising, in view of these consideration, that many acoustic energy arrivals are seen by the receivers of a sonic logging tool. The more usual energy arrivals are shown in the acoustic waveform displays of Fig.5-1. These waveforms were recorded with an array of eight receivers located 8 to 11-1/2 ft from the transmitter. The various wave packets have been labeled. Although the wave packets are not totally separated in time at this spacing, the distinct changes corresponding to the onset of the formation compressional and shear arrivals and the Stoneley arrival can be observed.
声波测井重要知识点
声波测井重要知识点声波测井是地球物理勘探中常用的一种测井方法，其原理是利用声波在地层中的传播特性来获取有关地层结构和岩石属性的信息。
声波测井包括测量地震波在地层中传播时间和振幅的测井方法，以及通过分析地震反射和折射来确定地层性质的地震测井方法。
本文将介绍声波测井的基本原理以及几个重要的知识点。
声波测井原理：声波在地层传播时会受到地层的吸收、散射和反射等因素的影响，从而传播的速度、振幅和频率会发生变化。
通过测量声波的传播特性，可以获得有关地层的信息。
声波测井的主要知识点如下：1.声速：声速是声波在介质中传播的速度，它受到地层岩石的密度和流体饱和度等因素的影响。
常见的声速测井方法有全波传播时差测井、全波传播振幅测井和多道测井等。
2.声频率：频率是声波的振动次数，它对地层信息的分辨能力有很大影响。
高频率的声波能够提供更高的地层分辨率，但传播距离较短，低频率的声波可以传播更远，但分辨率较低。
合理选择声波的频率可以获得更准确的地层信息。
3.反射：地震波在地层中传播时，会遇到不同介质之间的反射界面，从而产生反射波。
反射波的振幅和到达时间可以提供地层的界面信息，如岩石层位、裂缝、气水界面等。
4.折射：地震波在地层中传播时，会由于介质的变化而发生弯折，这种现象称为折射。
折射波的振幅和到达时间可以提供地层的速度、倾角和入射角等信息。
5.衰减：声波在地层中传播时会由于介质的吸收和散射而衰减。
衰减会导致声波传播距离的减小和振幅的减弱。
对于薄层和含有流体的岩石，衰减影响更为显著。
6.岩石弹性参数：声波测井可以通过测量声波传播速度和密度等参数来确定地层岩石的弹性参数，如岩石的弹性模量、泊松比、剪切模量等。
这些参数对于岩石力学性质和岩性解释非常重要。
7.流体饱和度：声波测井可以通过测量声波速度的变化来估算地层中的流体饱和度。
由于流体的密度和声速与岩石不同，当地层中存在流体时，声速会有明显的变化。
声波测井可以提供丰富的地层信息，对于确定含油气层、划分地层、解释岩性和评价油气储层等都具有重要意义。
声波测井仪器原理
声波测井仪器原理
声波测井仪器是利用声波在地层中传播时与地层中的岩层发生物理作用而形成的。
声波在地层中传播时，既受到岩石的弹性、强度、密度等力学性质的影响，又受到井内气体、流体的影响。
由于这些影响因素不同，使得岩石、流体所产生的声波也不相同。
在一个完整的地层中，上述因素对声波传播影响程度依次为：密度、弹性模量、泊松比、电阻率。
不同类型地层由于其物理性质不同，声波的衰减程度也不一样。
因此，测井时必须选择适当的测井仪器来测量各测井参数。
声波测井仪由声波发生器（一般为声源）、声源控制台、接
收换能器组成。
其中，声源由基声发射器经电缆发出，接收换能器则是用来接收从井壁传来的声波。
仪器的功能就是测量各测井仪接收到的声波信号并进行处理，从而得出各测井参数。
根据测井时所要测量的参数不同，声波测井仪器又分为声波纵波和声波横波两种类型。
声波纵波在岩石中传播时，当速度较快时（如空气中）会产生各种干扰波。
这些干扰波除了引起声能损失外，还会使岩石弹性参数发生变化。
—— 1 —1 —。
声波测井的基本原理
声波测井的基本原理引言：声波测井是一种常用的地球物理测井技术，通过发送声波信号并接收其反射信号来获取地下岩石的物理特性信息。
本文将介绍声波测井的基本原理，并探讨其在油气勘探和地质研究中的应用。
一、声波传播原理声波是一种机械波，是由分子间的振动传递能量而产生的。
在地下岩石中，声波通过分子间的碰撞和相互作用传播。
声波传播的速度取决于岩石的密度和弹性模量。
岩石越密度大、弹性模量高，声波传播速度越快。
二、声波测井仪器声波测井通常使用声波测井仪器进行，它包括发射器和接收器两部分。
发射器会向井孔中发射声波信号，而接收器则接收并记录反射回来的声波信号。
三、测井参数解释声波测井中常用的参数有声波传播速度（Vp）、剪切波传播速度（Vs）和声波衰减系数（Attenuation）。
声波传播速度是指声波在岩石中传播的速度，剪切波传播速度是指岩石中剪切波的传播速度，而声波衰减系数则表示声波在岩石中传播时的衰减程度。
四、应用领域1. 油气勘探：声波测井可以提供地下岩石的物理特性信息，如孔隙度、饱和度、岩石密度等，这些信息对于油气勘探具有重要意义。
通过测量声波传播速度和剪切波传播速度，可以帮助确定油气储层的性质和分布。
2. 地质研究：声波测井可以提供岩石的弹性参数，如岩石的压缩模量和剪切模量。
这些参数对于研究地下构造和岩石力学性质具有重要意义。
通过测量声波传播速度和剪切波传播速度的变化，可以揭示地下构造的变化和岩石的变形状态。
3. 水文地质研究：声波测井可以帮助确定地下水的分布和流动状况。
通过测量声波传播速度和声波衰减系数的变化，可以推断地下水的饱和度和渗透能力等参数，从而为水文地质研究提供重要参考。
五、声波测井的优势声波测井具有以下几个优势：1. 非侵入性：声波测井是一种非侵入性的测井技术，不需要取样，不会对地下环境产生破坏。
2. 高分辨率：声波测井可以提供高分辨率的地下岩石信息，可以检测到细小的地质构造和岩石特征。
3. 广泛适用：声波测井适用于各种类型的地质环境，包括陆地和海洋等。
声波测井技术及其在储层中的应用
声波测井技术及其在储层中的应用声波测井技术是一种应用声波传导原理来获得地下储层信息的方法。
通过发射声波信号进入地层，并接收和记录相应的传播反射信号，可以获取有关储层物性、岩石类型、孔隙度、渗透率等信息。
声波测井技术已经成为油气勘探开发领域中不可或缺的工具，下面将详细介绍其原理、方法和在储层中的应用。
一、原理声波测井技术基于声波传导和反射原理。
传统声波测井方法主要有声波全波形测井和声波传播时间测井。
1. 声波全波形测井：通过发射宽频率范围的声波信号，记录各个频率范围内的传播速度和振幅。
根据地层的声波反射、散射和干扰特性，可以分析得出储层的精细结构和物性信息。
2. 声波传播时间测井：通过发射声波信号，并记录反射信号的到达时间。
根据声波在地层中的传播速度，可以获得地下储层的速度信息。
根据速度信息的变化，可以推断储层的岩性和孔隙度等特征。
二、方法声波测井方法主要包括固定频率声波测井和多频率声波测井。
1. 固定频率声波测井：在固定频率范围内发射声波信号，并测量相应的传播速度和振幅。
这种方法适用于储层的粗略分析，可以获得储层的速度、密度和弹性模量等基本参数。
2. 多频率声波测井：通过发射多个不同频率的声波信号，并分析各个频率下的反射和散射特性。
这种方法可以获取更多的地层信息，例如储层的薄层分析、流体饱和度估算等。
三、应用声波测井技术在储层评价和油气开发中具有广泛的应用。
1. 储层物性评价：通过分析声波传播速度和振幅数据，可以获得地下储层的弹性参数、孔隙度、渗透率等物性信息。
这些信息对储层的评价和储层模型的建立具有重要意义。
2. 岩石类型分析：不同岩石类型对声波的传播速度和振幅有不同的响应。
通过分析声波数据，可以识别储层中的不同岩石类型，并对岩性进行分类。
3. 孔隙度评估：声波传播速度与地层孔隙度存在一定的关系。
通过声波测井技术，可以对储层的孔隙度进行初步评估，为储层有效孔隙度的分析提供参考。
4. 渗透率估算：通过分析声波测井数据，可以间接估算储层的渗透率。
《声速测井》PPT课件
2
VP
F1 A B
E
C
J1 F’
O’ D’
F
D
J2 E’
O’’ C’
A’
B’
F2
3、双发双收声系
〔2〕可消除深度误差 F1—J1、J2，实际深度点O’
h=-a tg c，实际深度H- a tg c F2—J2、J1，实际深度点O’’
h=a tg c，实际深度H+a tg c 实际O’O’’的中点就是仪器 记录点O，两者一致。即时差 平均值的中点〔岩层CC’的中
《声速测井》PPT课件
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声波速度测井原理
1、单发单收声系
声波速度测井简称声速测井，测 量地层滑行波的时差△t〔地层纵波速 度的倒数，单位是μs/m或μs/ft〕。 这种下井仪器包括三个局部：声系、 电子线路和隔声体。声系由一个发射 换能器T和一个接收换能器R组成，其 中，发射器和接收器之间的距离称为 源距，声波测井声系的最小源距为1 米。电子线路提供脉冲电信号，触发 发射器T发射声波，接收器R接收声波 信号，并转换为电信号。
E R1
F'
F R2
E'
A' T2
C O'
D' D O'' C'
B'
双发双收声系构造示意图
声波速度测井原理
3、双发双收声系
测井时，上、下发射器交替发射声脉
冲，两个接收器接收T1、T2交替发射产生
声波测井的原理和应用
声波测井的原理和应用1. 声波测井的原理声波测井是一种测量地下岩石物性参数的方法，通过向地下发送声波信号并接收返回的信号来推断地下岩石的特征。
声波测井的原理基于声波在不同岩石介质中传播速度的差异，利用声波的反射、透射和散射等现象来获取地层的信息。
1.1 声波的传播特性声波在岩石中传播的速度取决于岩石的密度、弹性模量和泊松比等物性参数。
不同类型的岩石具有不同的声波传播速度，因此声波测井可以通过测量声波传播速度来推断地层的岩石类型和物性参数。
1.2 声波的反射与透射当声波遇到介质边界时，会发生反射和透射现象。
反射是指声波从介质边界上反射回来，而透射是指声波穿过介质边界继续传播。
通过分析反射和透射信号的特性，可以确定地下岩石的界面位置和性质，从而推断地层的地质结构和岩性。
2. 声波测井的应用声波测井在石油勘探和生产中具有广泛的应用，下面列举了几个常见的应用场景。
2.1 岩性识别和地层划分通过测量声波传播速度和反射信号特性，可以对地下岩石的岩性进行识别和划分。
不同类型的岩石具有不同的声波传播速度和反射特征，利用声波测井可以确定地层的岩性变化和岩石界面位置，为地层解释和油气储层评价提供重要依据。
2.2 孔隙度和渗透率评价声波测井可以通过测量声波传播速度和衰减特性来间接评价地下岩石的孔隙度和渗透率。
孔隙度是岩石中的空隙比例，渗透率是岩石中流体流动的能力。
声波测井利用声波在孔隙和岩石中的传播差异，可以对孔隙度和渗透率进行定量解释，为油气储层评价和开发方案的确定提供参考。
2.3 地震勘探辅助声波测井是地震勘探的重要辅助手段。
地震勘探通过地表或井口发送地震波来获取地下的岩石结构和性质，而声波测井则可以提供与地震数据对应的地下岩石参数。
两者相互补充，可以提高对地下岩石的解释和预测能力，为油气勘探和生产决策提供更可靠的依据。
2.4 井间连通性评价声波测井可以用于评价油田中不同井之间的连通性。
通过测量声波在井中的传播时间和信号强度的变化，可以推断不同井之间的流体交流情况。
声波测井的基本原理
声波测井的基本原理声波测井是一种常用的地球物理勘探方法，它利用声波在地下介质中传播的特性来获取地下岩石的物理参数。
声波测井的基本原理可以总结为以下几点。
1. 声波传播原理声波是一种机械波，它可以在固体、液体和气体等介质中传播。
在地下岩石中，声波的传播速度与岩石的密度、模量以及岩石中的孔隙度有关。
当声波传播到不同介质之间的界面时，会发生反射和折射现象，通过测量声波的传播时间和传播速度，可以获得地下岩石的结构和性质信息。
2. 声波发射与接收声波测井通常通过在井中放置声源和接收器来实现。
声源会产生一系列的声波脉冲，这些声波脉冲沿着井筒向地下传播。
当声波脉冲遇到地层界面时，一部分能量会被反射回来，一部分能量会继续向下传播。
接收器可以接收到反射回来的声波信号，并将其转化为电信号。
3. 声波传播时间与距离声波传播的速度与介质的物理性质有关。
在地下岩石中，声波的传播速度通常比较稳定，因此可以利用声波传播时间与声波传播距离的关系来计算声波的传播速度。
通过测量声波的传播时间，可以推算出声波在地层中的传播距离，从而得到地下岩石的深度信息。
4. 声波速度与地层参数地下岩石的物理参数可以通过声波的传播速度来推算。
例如，声波在固体中的传播速度与固体的弹性模量和密度有关，声波在液体中的传播速度与液体的密度有关。
通过测量声波的传播速度，可以反推出地下岩石的弹性模量、密度等物理参数，从而了解岩石的性质和结构。
5. 声波测井的应用声波测井广泛应用于油气勘探、地质工程和水文地质等领域。
在油气勘探中，声波测井可以帮助确定油气藏的储集层和非储集层，评估油气储量和产能。
在地质工程中，声波测井可以评估地下岩石的稳定性和工程建设的可行性。
在水文地质中，声波测井可以帮助研究地下水的分布和流动规律。
声波测井的基本原理是利用声波在地下介质中传播的特性来获取地下岩石的物理参数。
通过测量声波的传播时间和传播速度，可以推算出地下岩石的深度、结构和性质信息。
声波时差测井原理
声波时差测井原理今天咱们来唠唠声波时差测井这个超有趣的事儿。
你可以把这个测井啊，想象成给地球内部做一次超级精细的“体检”，而声波时差测井呢，就像是用一种特殊的“听诊器”来探测地下的情况。
那这个特殊的“听诊器”是啥呢？就是声波呀。
咱们先说说声波在这个测井里是怎么产生的。
就像你敲鼓会发出声音一样，在测井仪器里有专门的装置能产生声波呢。
这个声波就像一个个调皮的小信使，它们迫不及待地要往地层里钻。
当这些声波进入到地层之后啊，就开始了它们奇妙的旅程。
地层就像是一个超级复杂的迷宫，有各种各样的岩石和孔隙。
声波在这个迷宫里传播的时候，可就没那么顺利啦。
比如说，有的岩石很致密，就像一堵结实的墙，声波在这种岩石里传播得就比较快。
就好像你在平坦的马路上跑步，没什么阻碍，速度自然就快。
而要是地层里有很多孔隙呢，就像是马路上有很多坑坑洼洼一样，声波就得绕着走，传播速度就慢下来了。
这就是声波在不同地层里传播速度不一样的原因啦。
那这个声波时差又是怎么回事呢？其实很简单，就是声波从仪器发出，经过地层再回到仪器被接收到，这一来一回所花费的时间。
因为不同地层里声波传播速度不一样，所以这个时间也就有差别啦。
就像你和小伙伴比赛跑步，在不同的跑道上（不同地层），跑相同的距离（从仪器到地层再回来），所用的时间肯定不一样。
咱们再深入一点想哦。
如果地层里有油气层，那这个地层的性质就又有点特殊了。
油气层里有很多空隙是被油气占据着的，这就使得声波传播的速度和周围的岩石层又有了区别。
所以啊，通过测量声波时差，我们就能把油气层和其他地层区分开来呢。
这就好比你在一堆苹果里找那个特别甜的苹果，你可以通过一些特殊的方法（声波时差测量）来找到它。
而且哦，这个声波时差测井的数据还能告诉我们很多地层的信息呢。
比如说地层的孔隙度。
孔隙度大的地层，声波传播慢，时差就大；孔隙度小的，声波传播快，时差就小。
这就像是你看一个筛子，孔大的筛子，东西通过得慢，孔小的筛子，东西通过得快一样的道理。
声波测井的基本原理
声波测井的基本原理声波测井是一种常用的地球物理勘探技术，它利用声波在岩石中传播的特性，测量地下岩石的物理性质，如密度、声速、泊松比等，从而推断出地下岩石的结构和性质。
声波测井的基本原理是利用声波在岩石中传播的速度和衰减特性，来推断地下岩石的物理性质。
声波测井的原理可以简单地描述为：在井中发射一束声波，当声波穿过地层时，会受到地层中各种物理性质的影响，如密度、声速、泊松比等，从而导致声波的传播速度和衰减特性发生变化。
通过测量声波在地层中的传播速度和衰减特性，可以推断出地层的物理性质，如密度、声速、泊松比等。
声波测井的基本原理可以用以下公式表示：V = d / t其中，V表示声波在岩石中的传播速度，d表示声波在岩石中传播的距离，t表示声波传播的时间。
根据这个公式，可以通过测量声波传播的时间和距离，来计算声波在岩石中的传播速度。
声波测井的测量方法通常有两种：一种是通过测量声波在岩石中的传播时间和距离，来计算声波在岩石中的传播速度；另一种是通过测量声波在岩石中的衰减特性，来推断岩石的物理性质。
声波测井的应用范围非常广泛，可以用于石油勘探、矿产勘探、地质调查、地下水资源勘探等领域。
在石油勘探中，声波测井可以用于确定油层的厚度、孔隙度、渗透率等参数，从而帮助石油勘探人员确定油田的储量和开发方案。
在矿产勘探中，声波测井可以用于确定矿体的形态、大小、深度等参数，从而帮助矿产勘探人员确定矿体的储量和开采方案。
在地质调查和地下水资源勘探中，声波测井可以用于确定地下岩石的物理性质，从而帮助地质学家和水文学家了解地下岩石的结构和性质，为地质调查和地下水资源勘探提供重要的参考数据。
总之，声波测井是一种非常重要的地球物理勘探技术，它利用声波在岩石中传播的特性，测量地下岩石的物理性质，从而推断出地下岩石的结构和性质。
声波测井的基本原理是利用声波在岩石中传播的速度和衰减特性，来推断地下岩石的物理性质。
声波测井的应用范围非常广泛，可以用于石油勘探、矿产勘探、地质调查、地下水资源勘探等领域。
声波测井原理与应用的
声波测井原理与应用的介绍1. 声波测井简介声波测井是一种常见的地球物理勘探方法，它利用声波在地下岩石中传播的特性来获取地质信息。
通过测量声波在地下的传播速度和反射强度，可以了解地层的岩性、孔隙度、饱和度等重要参数。
2. 声波测井原理2.1 声波传播原理声波是一种弹性波，它在地下岩石中的传播受到岩石的物理性质影响。
常见的声波测井方法有全波形记录测井和双曲线法测井。
全波形记录测井通过发射一系列不同频率的声波信号，记录地下反射回来的波形，并通过分析波形变化来推断地层的岩性和饱和度。
双曲线法测井则通过测量声波在地层中的传播时间来计算地层速度，从而得到地层的岩性信息。
2.2 声波测井仪器声波测井需要使用专门的测井仪器。
常见的声波测井仪器有测井装置、发射器和接收器。
测井装置主要负责控制声波信号的发射和接收过程，而发射器则将电能转化为声能发射出去，接收器则将接收到的声能转化为电能。
3. 声波测井的应用声波测井在石油勘探和开发中有着广泛的应用。
以下是声波测井的一些常见应用场景：3.1 地层岩性分析声波测井可以通过测量地层的声波速度和阻抗来判断地层的岩性。
不同类型的岩石对声波的传播速度和衰减率有不同的特点，通过比较声波测井记录和地质样品分析，可以精确地判别地层的岩性。
3.2 孔隙度测量声波测井可以通过测量声波速度来计算地层的孔隙度。
孔隙度是地层中的孔隙空间占总体积的比例，是评价岩石储集性能的重要参数。
声波速度和孔隙度呈正相关关系，通过测量声波速度可以估计地层的孔隙度大小。
3.3 饱和度评价声波测井可以通过测量声波速度和反射强度来评价地层的饱和度。
饱和度是指地层中含有的流体相对于总孔隙体积的比例。
根据不同流体的声波速度和反射强度特点，可以推断地层中的饱和度分布。
3.4 砂岩与页岩鉴别声波测井可以辨别砂岩和页岩这两种不同的岩石类型。
砂岩具有较高的声波速度和低的衰减率，而页岩则相反。
通过测量地层中的声波速度和衰减率，可以准确判断地层是否为砂岩或页岩。
第二节：声波测井
第二节声波测井1.普通声波测井声波在不同介质中传播时，其速度、幅度衰减及频率变化等声学特性是不同的。
声波测井就是以岩石等介质的声学特性为基础而提出的一种研究钻井地质剖面、评价固井质量等问题的测井方法。
声波测井分为声速测井和声幅测井。
声速测井（也称声波时差测井）测量地层声波速度。
地层声波速度与地层的岩性、孔隙度及孔隙流体性质等因素有关。
因此，根据声波在地层中的传播速度，就可以确定地层孔隙度、岩性及孔隙流体性质。
1.1岩石的声学特性声波是一种机械波，它是由物质的机械振动而产生的，通过介质质点间的相互作用将振动由近及远的传递而传播的，所以，声波不能在真空中传播。
根据声波的频率（声波在介质中传播时，介质质点每秒振动的次数）可将声波分为：次声波（频率低于20Hz）；可闻声波（20Hz至20kHz）；超声波（频率大于20kHz）。
各类声波测井用的机械波是可闻声波或超声波。
1.1.1岩石的弹性1.1.1.1弹性力学的基本假设：1）物体是连续的，即描述物体弹性性质的力学参数及形变状态的物理量是空间的连续函数；2）物体是均匀，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，并服从广义的胡克定律。
满足以上基本假设条件的物体称为理想的完全线弹性体，描述介质弹性性质的参数为常数。
当外力取消后不能恢复到其原来状态的物体称为塑性体。
一个物体是弹性体还是塑性体，除与物体本身的性质有关外，还与作用其上的外力的大小、作用时间的长短以及作用方式等因素有关，一般情况下，外力小且作用时间短，物体表现为弹性体。
声波测井中声源发射的声波能量较小，作用在地层上的时间也很短，所以对声波速度测井来讲，岩石可以看作弹性体。
因此，可以用弹性波在介质中的传播规律来研究声波在岩石中的传播特性。
阵列声波测井原理
阵列声波测井原理介绍如下：
阵列声波测井是一种测量岩层物理性质的技术，其原理基于声波在岩石中传播时受到的衰减和反射。
以下是阵列声波测井的原理：
1.声波传播原理：阵列声波测井主要利用声波在岩石中的传播规律。
当声波从声源发
出时，它会在岩石中传播，同时受到衰减和反射。
衰减是指声波在传播过程中能量不断减少，反射是指声波遇到不同密度或速度的介质时，部分能量会反射回来。
通过测量声波的衰减和反射情况，可以了解岩石的物理性质。
2.阵列声波测井原理：阵列声波测井是一种利用多个声波接收器同时接收声波信号的
技术。
该技术主要包括发射和接收两个过程。
在发射过程中，声源向地层发射声波信号，在接收过程中，多个声波接收器接收地层反射的声波信号。
通过对接收信号的处理，可以得到地层中声波传播的速度和衰减等信息。
3.应用范围：阵列声波测井技术广泛应用于石油勘探领域。
通过测量声波在岩石中传
播的速度和衰减情况，可以了解地层的岩性、孔隙度、含水量等物理性质，从而判断油气藏的储集层和非储集层。
阵列声波测井也可用于地质灾害预测、地下水资源勘探等领域。
声波测井的基本原理
声波测井的基本原理声波测井是一种常用的地球物理勘探方法，通过发送声波信号进入地下，然后接收和分析返回的信号，可以获取有关地下岩石性质和地层构造的信息。
声波测井的基本原理是利用声波在不同岩石中的传播速度差异来推断地层的性质。
声波测井利用的声波信号是由测井仪器通过声源产生的。
这些声源通常是以一定频率振动的麦克氏震荡器，通过控制震荡器的频率和振幅，可以产生不同类型的声波信号。
在测井过程中，这些声波信号通过井中的探头向地下传播。
当声波信号遇到地下岩石时，会发生反射、折射和散射等现象。
这些现象会导致声波信号的传播速度和振幅发生变化。
通过测量返回的声波信号的传播时间和振幅，可以推断地下岩石的物理性质。
在声波测井中，最常用的参数是声波的传播速度。
传播速度是声波信号在岩石中传播的速度。
不同类型的岩石对声波的传播速度有不同的影响。
例如，固体岩石的传播速度较高，而含有流体的岩石的传播速度较低。
通过测量声波信号的传播时间，可以计算出不同深度处的传播速度，并进一步推断出地下岩石的类型和含有的流体性质。
除了传播速度，声波测井还可以提供其他有关地下岩石的信息。
例如，通过分析声波信号的振幅，可以推断地下岩石的密度和孔隙度。
密度是岩石单位体积的质量，而孔隙度是岩石中孔隙空间的比例。
这些参数对于研究地下岩石的物理性质和储层特征非常重要。
声波测井不仅可以应用于石油勘探和开发领域，还可以用于地质研究、水文地质调查等领域。
通过声波测井可以获取的地下岩石信息非常丰富，可以帮助地质学家和工程师更好地了解地下结构和性质，指导相关工程的设计和施工。
声波测井是一种基于声波传播原理的地球物理勘探方法。
通过测量声波信号的传播时间、振幅等参数，可以推断地下岩石的性质和构造。
声波测井在石油勘探和开发、地质研究等领域有着广泛的应用，为相关工程的设计和施工提供了重要的信息基础。
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入射角=0°，T+R=1
5. 波阻抗、声耦合率
(1)波阻抗Z Z=波的传播速度×介质的密度=V• (2)声耦合率
两种介质的声阻抗之比：Z1/Z2
Z1/Z2 越大或越小，声耦合越差， R 大， T 小， 声波不易从介质1到介质2中去。
Z1/Z2越接近1，声耦合越好，R小，T大，声
波易从介质1到介质2中去。
K=应力/体应变=(F/S)/(△V/V) (N/m2或kg/cm2) 体积弹性模量的倒数叫体积压缩系数，用表示， 即：=1/K
(4)剪切模量 (也称切变模量) （kg/cm2） 如右下图所示的矩形六面弹性体，其上表面 的面积为 A ，受到平行于该表面的剪切力 Ft 的作用时，在力的方向上相对位移一段距离 L，剪切应力等于Ft/A，剪切应变等于L/L， 则切应力与切应变之比就叫剪切模量或切变 模量，用表示。
律）的一种测井方法。
声波测井主要内容 声波速度测井 声波幅度测井 声波全波列测井
声波井下电视测井
噪声测井
1 声波速度测井
声波速度测井，又叫声波时差测井，它是测量井 剖面声波纵波速度 Cp的倒数，即声波纵波在 1 米地 层中传播所需的时间，在测井中叫做时差，记作 t， t＝1/Cp，单位：微秒/米或微秒/英尺。 声波速度测井是声波测井中应用最广泛的声波测 井方法，主要利用声波速度测井资料来研究井剖 面的岩性，估算储集层孔隙度等。
VP、VS不同
(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
实际资料表明：厚度、岩性相同，岩层越老，则传播 速度越快。
(5) 岩层的埋藏深度影响
岩性和地质时代相同：埋深增加导致传播速度增加。 结论：可用传播速度来研究岩层的岩性和孔隙度。
2 声波幅度测井
声波幅度测井 ( 声幅测井 ) 主要用于检查固井质量。 水泥胶结良好时，声波幅度较小；水泥胶结不好 时，声波幅度较大。
3 声波全波列测井
声波全波列测井记录滑行纵波、滑行横波等一系
列波列的速度、幅度、衰减、频率等与岩层性质
和特征有关的信息。
数字记录 模拟记录
用途:判断岩性－估算孔隙度－估算弹性力学参数
②物体是均匀的； ③物体是各向同性的； ④物体受力后的变形和位移是微小的； ⑤物体是完全弹性的。
弹性力学所研究的是理想弹性体，而石油的储集
体－地下岩石并非理想的弹性体。
非均质性：孔隙、裂缝，骨架与胶结物性质各不相同 各向异性：节理、层理等
但是，由于任何物体在外力很小时，因外力而发生形 变都很小的情况下，均可把其当作弹性体进行处理，
水和各种介质界面上的声压反射系数
介质(Z2) 钢 管 声速(m/s) 5400 密度(kg/m3) 7800 波阻抗(kg/m2S) 24.12×106 反射系数 0.9312
砂 岩
石灰岩 白云岩 泥 岩 硬 煤
3300
6500 7000 1800 3700
2650
2870 2870 2450 1400
中只能传播纵波。
三、声波在介质界面上的传播
2. 波的传播
入射波 入 射 角 反 射 角 反射波
介质1 介质2 折射角 折射波
3. 产生滑行波的条件
S in VP 1 折射定律: S in 1 VP2
VP2 > VP1时,折射角 = 90°
第一临界角:1*=arcsin(VP1/VP2)
1.15 0.3～0.57
0.295
0.23 0.198～0.30
0.281
0.156～0.237
二、声波在岩石中的传播特性
1. 纵波、横波的定义 2. 波的传播特征 3. 产生滑行波的条件 4. 反射、折射系数（R、T） 5. 波阻抗、声耦合率 6. 声速影响因素 7. 不同介质的声波速度
二、声波在岩石中的传播特性
绪 论 声 波 测 井
声波测井
声 波
声波的分类 一般按照频率来分，声波可以分为：
超声波（ultra-sonic wave）>20KHz
声波 (sonic wave)
20~20KHz
次声波（infrasonic wave) <20Hz
声波测井
声波测井是测量和记录井剖面上岩层的声学
性质（岩石的声速、声波在岩石中的衰减规
一 声波在井壁上的折射与滑行波
井下声波发射探头发射出的声波，一部分在井壁 （井内泥浆与井壁岩层分界面）上发生反射；一 部分在井壁上发生折射，进入井壁地层。由于井 壁地层是固相介质，因而，折射进入地层的声波 可能转换成为折射纵波和折射横波。
1 折射波与临界角
2 产生滑行波的条件
折射定律:
1 弹性的定义
弹性：是指物体在外力作用下将发生变形，即物
体受力的效果不是产生宏观运动，而是物体内部
各体积元或各部分之间相对位置的变化，在外力
不超过一定限度情况下，取消外力则物体将恢复
原状，物体的这种性质称为弹性，即物体受有限
外力作用而发生形变后恢复原来形态的能力。
弹性力学对被研究物体的假定：
①物体是连续的
44º 05´ 30º 25º 37´
白云岩（骨架）
钢 管
7900
5400
4400
3100
11º 41´
17º 41´
21º 19´
31º 04´
二、 声波速度测井
单发双收的测量原理
1 声系
T：发射探头－电能转化为声能。 R：接收探头－声能转化为电能；
声波在介质中的传播主要指声速、声幅和频率特性
时差
空气
甲烷
渗透性砂岩
致密砂岩
石油
水 泥岩
致密石灰岩
白云岩 岩盐
泥质砂岩
5638
177
硬石膏
6100～6250
164～160
第2节 声波速度测井
声波速度测井是测量井下岩石地层的声波传播
速度（或时差），以判断井剖面地层的岩性， 估算储集层孔隙度的测井方法。 声波速度测井是岩性－孔隙度测井系列中的主 要测井方法之一。 声波速度测井所记录的地层声速一般是指地层 纵波的速度（或时差）。
E 物理意义： 弹性体发生单位线应变时弹性体产生的 应力大小；数值大小表示弹性体或弹性材料在外力作 用下发生形变的难易程度，其量纲与应力相同。
(2)泊松比
弹性体在外力作用下，纵向上产生伸长的同时， 横向缩小。假设：有一圆柱形弹性体的直径和长
度分别为 D和 L，在外力作用下，直径和长度的变
化分别为 D和 L，则横向相对缩减 D/D和纵向 相对伸长 L/L之比称为泊松比，用表示。
故可把地下岩石近似看作弹性体。
2 弹性体的应力和应变
2.1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。 可变成
弹性体
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
介质名称 泥 岩 VP (m/s) 1800 2630 3850 5500 7000 VS (m/s) 950 1518 2300 3200 3700 第一临界角 62º 44´ 37º 28´ 24º 33´ 16º 55´ 13º 13´ 第二临界角
不产生滑行横波 不产生滑行横波
砂 层（疏松） 砂 岩（疏松） 砂 岩（致密） 石灰岩（骨架）
1. 弹性力学 2. 弹性的定义 3. 弹性体和塑性体 4. 描述弹性体的参数： 杨氏弹性模量 E 泊松比 体积弹性模量 K 剪切模量 4. 部分岩石的弹性模量
• • • •
弹性力学是力学的一个分支学科，它研究弹
性体由于受外力作用 ( 或温度变化 ) 等原因而
发生的应力、形变得出:当折射产生横波时有
Sin VP1 Sin 2 VS 2
第二临界角:2* = arcsin(VP1/VS2)
4. 反射、折射系数（R、T）
反射系数R： R=WR/W=反射波的能量/入射波的能量 =(2•V2-1•V1)/(2•V2+1•V1) 折射系数T： T=WT/W=折射波的能量/入射波的能量 =21•V1/(2•V2+1•V1)
330 442 1070～1320 1530～1620 1830～3962
(s/m)
3000 2260 985～757 655～620 548～252
时差
介质
声速
(m/s)
5943 5500 6400～7000 7900 4600～5200
(s/m)
168 182 156～143 125 217～193
S in VP1 S in 1 VP2
VP2 > VP1时,折射角 = 90°时产生滑行纵波 第一临界角:1*=arcsin(VP1/VP2)
同理可得出:当折射产生横波时有
Sin VP1 Sin 2 VS 2
第二临界角:2* = arcsin(VP1/VS2)
常见介质的纵横波速度及第一第二临界角
= 弹性体的横向应变 / 纵向应变
=（△D/D）/（△L/L）
任何材料， =0～0.5。
物理意义：描述弹性体形状改变的物理量，无量纲；
-D施加力
L
(3)体积弹性模量 K (也称膨胀率)
体积弹性模量：在外力作用下，物体体积发生相 对变化 V/V ，即，体积应变，则，体积弹性模量
为应力与体应变之比。
性体，在岩石中传播的声波可以被认为是弹 性波。
2.2 描述弹性体的参数
虎克定律：在弹性限度内，弹性体的弹性形变与 外力成正比，即：f＝-E·