聲波測井課后習(xí)題綜述

聲波測井課后習(xí)題綜述聲波測井課后習(xí)題綜述1/24聲波測井課后習(xí)題綜述第一章、寫出縱波速度和橫波速度的表達(dá)式（用彈性系數(shù)表示），并推到一般地層中縱波速度和橫波速度的關(guān)系。聲波速度2VsprVpVs2r212)泊松比的取植范圍為0～0.5r顯然總是大于1對自然界中常有的巖石來說，=0.25，這樣能夠獲得:r=1.73。理想流體中不存在切應(yīng)變，即，因此理想流體中無橫波存在，只有縱波。、推導(dǎo)滑行縱波作為首波接收的幾何聲學(xué)條件，并談?wù)撀暡y井中源距的選擇原則。直達(dá)波：tL/V1滑行縱波：tp2tTAtACV12acosCL2aVPtgCsinCV1VPtpt滑行縱波作為首波幾何聲學(xué)條件:tpV12acosCL2aVPtgCLV1L1V11VPcosV1CL1cossinCCVPVPV1V1當(dāng)L>0.825m時(shí)在整個(gè)地層剖面接收的首波總是來自沿井壁巖層流傳的滑行縱波。聲波測井中源距的選擇原則：a.首波特點(diǎn)：要保證首波為滑行波而不為泥漿直達(dá)波，源距不能夠選擇太小。衰減問題（周波跳躍）:為保證接收器有效接收信號，必定考慮滑行波的衰減問題，源距大會使衰減增強(qiáng)，簡單發(fā)生周波跳躍，因此源距不能夠選擇太大。波組分（縱波、橫波、全反射波）：依照測井講解的不同樣目的，需要獲得更多組分的波。這是需要在發(fā)射聲功率允許下合適增加源距，以保證各種波群能夠在時(shí)間域內(nèi)有效的分別開。、在硬地層（地層橫波速度大于泥漿速度）中，滑行橫波可否作為次首波接收？談?wù)摬⑼茖?dǎo)滑行橫波作為次首波接收的條件。能。有題意知：只需滑行橫波的時(shí)間僅次于滑行縱波即可，即：tp<ts<t。當(dāng)L2aVPVPV1V1時(shí)滑行縱波為首波，此時(shí)tp<t,又V>Vs，tp<ts。同上題理，只需PVsV1L12a，即可滿足ts<t。此時(shí)即可滿足題意。VsV1、簡單表達(dá)聲波在流傳中時(shí)的衰減包括哪幾個(gè)部分。一、波前擴(kuò)展造成的聲能衰減—幾何擴(kuò)散若聲源發(fā)出的總功率為W，則由聲強(qiáng)的定義有WJ(r)，這種由于波陣面的幾何擴(kuò)展而造成的聲強(qiáng)（能量）24r隨流傳距離增加而減弱的現(xiàn)象，習(xí)慣上稱為聲波的幾何衰減二、聲波在介質(zhì)中的吸取造成的衰減介質(zhì)對聲波dp的吸取與聲波在介質(zhì)中的流傳距離dl成正比。三、井下聲波的衰減在井眼中，聲信號強(qiáng)度的衰減嚴(yán)重受聲波在流傳過程中波陣面的幾何擴(kuò)展的影響。在不考慮介質(zhì)對聲波的吸取的前提下，若從探頭到井壁，聲波流傳的距離增加一倍時(shí)，則到達(dá)井壁時(shí)，聲波信號的強(qiáng)度減小4倍。此時(shí)，由于波陣面擴(kuò)展引起的能量分別是不能夠忽略的。四、泥漿對超聲的衰減泥漿對超聲的衰減包括吸取衰減和固相顆粒散射衰減兩部分．泥漿對超聲的吸取衰減：主要有泥漿的粘滯、熱傳導(dǎo)以及泥漿的微觀過程引起的弛豫效應(yīng)。．粘滯吸取泥漿內(nèi)摩擦)系數(shù):超聲在泥漿中流傳由于泥漿內(nèi)摩擦作用，造成泥漿對超聲的吸取:超聲在流傳過程中，引起泥漿壓縮和膨脹造成溫度變化一部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能，以致聲能的耗散。．馳豫吸?。耗酀{壓縮和膨脹過程中伴有泥漿中分子的內(nèi)外自由度能量的重新分配過程(馳豫過程),這一過程需要一準(zhǔn)時(shí)間馳豫時(shí)間)，馳豫過程中有規(guī)則的聲振動轉(zhuǎn)變成無規(guī)則熱運(yùn)動的附加能量耗散。2.泥漿固相顆粒對超聲的散射衰減）散射衰減系數(shù)：泥漿中含有固相顆粒（膨潤土、漂珠、硅藻土等），會引起一部分聲波散射，形成散射衰減。2）泥漿增加劑對散射系數(shù)的影響：防范高壓井噴，需要增加泥漿比重，a.增加固相含量（膨潤土、重晶石等）；b.采用鹽水泥漿。、地層速度的影響因素有哪些？簡述各種影響因素下，地層速度的變化規(guī)律。）巖性是影響聲速的最主要因素。）孔隙和流體性質(zhì)對聲波速度的影響：11PVVmaf,Vp）壓力對聲波速度的影響：經(jīng)解析壓力對聲速的影響可達(dá)35%以上。溫度由℃變到1208.21%3.5%，因此相對壓力而言，認(rèn)為溫度對巖心聲速的影響能夠忽略）巖石生成的地質(zhì)條件對聲波速度的影響。）埋藏深度對巖層速度的影響。其他，巖層速度與構(gòu)造上的地址、斷層特點(diǎn)相關(guān)。巖性同樣并屬于同一地質(zhì)年代的巖層，位于構(gòu)造頂部的聲速要大于構(gòu)造翼部的聲速。但頂部風(fēng)化，Vp。、用聲波幅度和聲波能量兩種方式寫出聲波反射和折射系數(shù)，說明各字符代表的物理意義。垂直入射時(shí)（R為反射系數(shù)，TPP為折射系數(shù)，1為地層縱波聲阻抗，Z2泥漿縱波的聲阻抗，為介質(zhì)密度，PP為波長，μ為彈性參數(shù)。）幅度反射、折射系數(shù)RPPZZ22Z1Z1,Z1V1,1Z2V2PTPPZ2Z12Z1,VP2,VS能量反射、折射系數(shù)2ZZ21RPP,TPPZZ21(Z22Z1Z)12、表達(dá)聲波換能所利用的兩種物理效應(yīng)的基根源理。1.磁致伸縮效應(yīng)：當(dāng)鐵磁性資料的磁狀態(tài)改變時(shí)，其尺寸也發(fā)生相應(yīng)的改變。逆磁致伸縮效應(yīng)：將鐵磁性資料棒放入交變磁場中，在周期性的磁化作用下，其長度也將周期性的發(fā)生改變。若交變電磁場的頻率與棒的固有頻率相等時(shí)，棒將在交變電磁場的作用下，以其固有頻率振動，振幅達(dá)到極大，同時(shí)在棒的兩端將發(fā)射出與棒的固有頻率同樣的聲波。反過來，當(dāng)聲波經(jīng)過棒流傳時(shí)，由于聲波對棒的拉伸和壓縮作用，使其磁化強(qiáng)度發(fā)生變化。套在棒上的線圈中將產(chǎn)生感覺電動勢，利用它能夠接收聲波。2.壓電效應(yīng)：有些多原子分子晶體資料在應(yīng)力作用下發(fā)生形變時(shí)，會在晶體表面產(chǎn)生電荷。逆壓電效應(yīng)：在電場的作用下，這些晶體的幾何尺寸會發(fā)生變化。聲波測井儀器的聲波換能器：圓管狀的壓電陶瓷、壓電陶瓷片。其工作原理是：經(jīng)極化辦理的壓電陶瓷，沿必然方向?qū)ζ涫┘与妷簳r(shí)，在電場力的作用下，將發(fā)生形變，在外加電場變化范圍不大的條件下，形變和外加電場成正比。當(dāng)外加電場的頻率和壓電陶瓷資料的固有頻率同樣時(shí)，資料即產(chǎn)生按資料固有頻率發(fā)生的變形，進(jìn)而在周圍介質(zhì)中激發(fā)聲波。、泥漿對超聲波衰減的影響有哪些？泥漿對超聲的衰減包括吸取衰減和固相顆粒散射衰減兩部分．泥漿對超聲的吸取衰減：主要有泥漿的粘滯、熱傳導(dǎo)以及泥漿的微觀過程引起的弛豫效應(yīng)。．粘滯吸取泥漿內(nèi)摩擦)系數(shù):超聲在泥漿中流傳由于泥漿內(nèi)摩擦作用，造成泥漿對超聲的吸取:超聲在流傳過程中，引起泥漿壓縮和膨脹造成溫度變化一部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能，以致聲能的耗散。．馳豫吸?。耗酀{壓縮和膨脹過程中伴有泥漿中分子的內(nèi)外自由度能量的重新分配過程(馳豫過程),這一過程需要一準(zhǔn)時(shí)間馳豫時(shí)間)，馳豫過程中有規(guī)則的聲振動轉(zhuǎn)變成無規(guī)則熱運(yùn)動的附加能量耗散。2.泥漿固相顆粒對超聲的散射衰減）散射衰減系數(shù)：泥漿中含有固相顆粒（膨潤土、漂珠、硅藻土等），會引起一部分聲波散射，形成散射衰減。2）泥漿增加劑對散射系數(shù)的影響：防范高壓井噴，需要增加泥漿比重，a.增加固相含量（膨潤土、重晶石等）；b.采用鹽水泥漿。第三章1.聲速測井中為什么不采用單發(fā)單收聲系？單發(fā)單收聲系一個(gè)發(fā)射探頭+一個(gè)接收探頭。對于單發(fā)單收聲系，波在實(shí)質(zhì)地層中滑行的距離不同樣，不但與地層特點(diǎn)相關(guān)，還與井眼條件相關(guān)，受泥漿的影響不是固定的很難獲得地層的速度。2.比較單發(fā)雙收和雙發(fā)雙收聲系的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)。單法雙收聲系測量原理R1EFt1ABV1BCVPCEV1VPV1t2ABV1BDVPDFV1ABCEDFtt2t1CDVPlVPmVP因此當(dāng)井眼規(guī)則(CE=DE)時(shí)，t只與地層速度相關(guān)，實(shí)現(xiàn)了測量地層速度的目的。平時(shí)經(jīng)過儀器刻度，時(shí)差單位為:t=1/V（）=106/V（）或用單位us/ft（1ft=0.3048m)單發(fā)雙收聲系的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):Ａ能直接測量巖層的聲波速度或時(shí)差;在固定l上僅與巖層速度相關(guān)流傳時(shí)間,在整個(gè)井眼剖面上獲得的巖層速度指在l間距內(nèi)平均值。Ｂ現(xiàn)用間距為0.5米,使聲波測井曲線能劃分厚度0.5米以上巖層。缺點(diǎn)：Ａ:井眼不規(guī)則影響；當(dāng)ABCEDF時(shí)tCDVPDFCEV1記錄的時(shí)差不但與地層速度相關(guān)，還與泥漿速度(V1)、井徑(CE,DF)大小相關(guān)。Ｂ:深度誤差儀器記錄點(diǎn)與實(shí)質(zhì)流傳路徑中點(diǎn)不在同一深度上)雙發(fā)雙收聲系的優(yōu)缺點(diǎn)測量原理在一對接收探頭的上方和下方對稱的放置發(fā)射探頭，發(fā)射探頭輪流交替發(fā)射聲波脈沖，每個(gè)T發(fā)射信號時(shí)，每個(gè)接收探頭分別記錄一次到達(dá)時(shí)間，爾后取一次時(shí)間差，地面儀器取兩次測量結(jié)果的平均值作為記錄值。優(yōu)點(diǎn):1可除掉井徑變化對測量結(jié)果的影響2可除掉深度誤差缺點(diǎn):1）薄層分別率差2)對于低速地層出現(xiàn)盲區(qū)3.試談?wù)撀曀贉y井中源距和間距的選擇需要考慮哪些問題？聲波測井中源距的選擇原則：首波特點(diǎn)：要保證首波為滑行波而不為泥漿直達(dá)波，源距不能夠選擇太小。b.衰減問題（周波跳躍）為保證接收器有效接收信號，必定考慮滑行波的衰減問題，源距大會使衰減增強(qiáng)，簡單發(fā)生周波跳躍，因此源距不能夠選擇太大。波組分（縱波、橫波、全反射波）：依照測井講解的不同樣目的，需要獲得更多組分的波。這是需要在發(fā)射聲功率允許下合適增加源距，以保證各種波群能夠在時(shí)間域內(nèi)有效的分別開。聲速測井中間距的選擇原則：）縱向分辨率，為提升基層分辨率，有效劃分薄層，間距選綱要小，不能夠太大.）相對誤差，當(dāng)一起測量系統(tǒng)誤差必然，艱巨減小會使相對誤差增大，因此間距不能夠太?。┞暪β剩诼暪β时厝坏那闆r下，艱巨過小，會使接收探頭之間的相互攪亂增大，間距過大，由于第二個(gè)接收探頭接收的信號衰減帝過大概使周波跳躍的發(fā)生4.聲速測井中井眼補(bǔ)償聲系有哪幾種？1雙發(fā)雙收聲系，2單發(fā)雙收聲系加地面延緩電路，3雙發(fā)四收聲系5.CSU長源距雙發(fā)雙收聲系中，如何實(shí)現(xiàn)10ft源距的測量。T1發(fā)射，R1.R2接收，相當(dāng)于雙發(fā)雙收聲系中的時(shí)差t2，送到地面儀器延緩，將聲系提升到10ft，如圖2的位置，T1.T2同時(shí)發(fā)射，R2記錄，相當(dāng)于雙發(fā)雙收聲系中的時(shí)差t1,將延緩的時(shí)差t2和圖中2記錄下來的時(shí)差t1送入計(jì)算機(jī)計(jì)算求得平均時(shí)差6.寫出威利時(shí)間平均公式并說明其物理意義；11VVfVmaM.R.Wyllie時(shí)間平均公式及體積模型ttf1）tmattmatftma（1物理意義：聲波在單位體積巖石內(nèi)流傳所用的時(shí)間等于巖石骨架部分（1-）所經(jīng)過時(shí)間與孔隙部分所經(jīng)過時(shí)間的總和。（2應(yīng)用條件：時(shí)間平均公式不包括任何彈性波在巖石中流傳的動力學(xué)描述，不反響巖層的密度、彈性參數(shù)及孔隙構(gòu)造對巖層聲速的影響。7.表達(dá)體積模型的看法，并利用體積模型推導(dǎo)含氣砂巖的孔隙度計(jì)算公式；體積模型—把單位體積巖石流傳時(shí)間分成幾部分流傳時(shí)間的體積加權(quán)值。含氣砂巖的孔隙度計(jì)算：t[)])，SgtSttggw(tgtt)wSgtmatwtma,其中，t為巖層視察，t為巖層骨架時(shí)差，tw孔隙中為水的時(shí)差，tg為孔隙中氣體時(shí)差，g為含氣飽和度。ma7.周波跳躍的看法及應(yīng)用周波跳躍:在裂縫發(fā)育地層，滑行縱波首波幅度急劇減小，以致第二道接收探頭接收到的首波不能夠觸發(fā)記錄波，而經(jīng)常是首波今后第二個(gè)、甚至是第三或第四個(gè)續(xù)至波觸發(fā)記錄波。這樣記錄到到時(shí)差就急劇增大，而且是按聲波信號的周期成倍增加，這種現(xiàn)象叫周波跳躍。應(yīng)用:它是用來鑒別氣層和裂縫儲層的特點(diǎn)標(biāo)志。8.比較利用體積模型和Raymer換算公式計(jì)算孔隙度的優(yōu)缺點(diǎn)。Raymer換算公式：V=(1-)mVma+Vf計(jì)算孔隙度缺點(diǎn)）孔隙度25～30%內(nèi)合適，5～內(nèi)偏低，>30%時(shí)偏高;（2,砂巖骨架用182us/m(或18000ft/s,55.5us/ft),實(shí)質(zhì)上砂巖骨架時(shí)差是在168~182us/m變化或51.2~55.5us/ft),石灰?guī)r是143~156us/m(或43.6~47.5us/ft)變化白云巖在126~143us/m(或38.4~43.6us/ft)變化。存在選擇合適骨架時(shí)差問題（3）對欠壓實(shí)地層需要壓實(shí)校正及確定巖石系數(shù)）在低中孔隙度地層雷尹麥公式合適(平均公式改用Vma=19500ft/s);（2）兩者一致;（3）平均公式欠壓實(shí),雷尹麥公式考慮了壓實(shí)校正因素;（4）雷尹麥公式中骨架時(shí)差采用單一值,平均公式為18000~19500ft/s變化.用體積公式計(jì)算孔隙度的缺點(diǎn)把地層構(gòu)造簡單化了，把地層的測井參數(shù)簡化成各構(gòu)造成分的測井參數(shù)的體積權(quán)衡值，抹殺了各巖層之間的構(gòu)造差別9.簡述聲速測井的應(yīng)用。、地層比較—劃分地層依照不同樣巖層的聲速不同樣進(jìn)行巖層的劃分。2.判氣絕層3.確定巖層孔隙度時(shí)差曲線能有效地劃分浸透性砂巖和致密砂巖。能有效地確定砂巖地層的孔隙度。但要進(jìn)行油氣、泥質(zhì)、鈣質(zhì)校正及壓實(shí)校正。4.確定斷層力學(xué)性質(zhì)斷層按力學(xué)性質(zhì)能夠分為壓性斷層和張性斷層5.地震標(biāo)定和地球化學(xué)指示6.估計(jì)地層壓力10.表達(dá)利用聲速測井資料估計(jì)地層異常壓力的原理，并畫圖說明。估計(jì)地層異常壓力。估計(jì)地層壓力的方法原理:對于高壓異常井段，地層孔隙內(nèi)液體壓力大于地層靜水柱壓力，他肩負(fù)了一部分上部覆蓋地層的壓力，使巖石骨架承受的壓力減小，反響在孔隙度和聲波時(shí)差上出現(xiàn)了異常段異常點(diǎn)B垂直地應(yīng)力與正常點(diǎn)A地應(yīng)力同樣，A點(diǎn)正常地應(yīng)力為Tn0w(bw)gHnB點(diǎn)的孔隙流體壓力P( )pPTgHgH0nbabwn第四章、套管井中聲波種類有哪些？簡單表達(dá)各自的特點(diǎn)。：首波流傳遵從費(fèi)馬原理。最先到達(dá)的是套管滑行縱波。套管波到達(dá)接收器時(shí)間只與源距，套管、儀器尺寸相關(guān)，因此其到達(dá)時(shí)間在全井段是不變的，能夠采用單發(fā)單收聲系。因此套管波幅度的大小可確定第一界面水泥膠結(jié)質(zhì)量。：在第一界面上不會出現(xiàn)滑行波，有一次或多次反射（sin2/sin3=V2/V3,V2>V3),由于水泥環(huán)中存在微裂隙水泥膠結(jié)不致密一般水泥環(huán)的能量很弱常被其他波列所掩蓋,忽略不計(jì).：水泥—地層(第二界面)膠結(jié)好時(shí)（V4>V3),一般出現(xiàn)地層波(滑行縱橫波),地層波的出現(xiàn)說明二界面膠結(jié)優(yōu)異，進(jìn)而能夠利用地層波信息（幅度、能量）反響二界面膠結(jié)情況。接收器接收到的泥漿波時(shí)間不變，T=189*5=945us2.套管波的影響因素有哪些？）套管的直徑的影響套管直徑實(shí)質(zhì)上對套管波的衰減無影響。它是反響泥漿對聲波衰減的影響，也即對套管波原始振幅有影響。2)套管厚度的影響自由套管的厚度對衰減系數(shù)影響不顯然當(dāng)套管外有水泥固結(jié)時(shí)衰減系數(shù)與套管厚度相關(guān)。在水泥抗壓強(qiáng)度一準(zhǔn)時(shí)，隨著套管厚度增大，衰減系數(shù)減小，即聲幅度增加。3)水泥環(huán)對套管波幅度的影響水泥抗壓強(qiáng)度的影響水泥會使套管波能量減少，實(shí)驗(yàn)研究表示，水泥對套管波衰減系數(shù)與水泥的抗壓強(qiáng)度相關(guān)，抗壓強(qiáng)度增大，衰減系數(shù)也隨著增大b水泥環(huán)密度的影響水泥環(huán)的密度越大，水泥環(huán)的聲阻抗更湊近鋼質(zhì)套管的聲阻抗值，聲波在套管—水泥界面上反射波幅度越小，也即套管中聲波幅度衰減越大。水泥環(huán)的厚度的影響水泥環(huán)的厚度增加，也將使套管波的幅度減小。實(shí)驗(yàn)表示水泥厚度小于3/4英寸（1.905cm）時(shí)，隨著水泥環(huán)厚度增大，套管波的衰減系數(shù)也增大。當(dāng)水泥環(huán)厚度大于3/4英寸時(shí)，衰減系數(shù)保持不變。d.水泥竄槽的影響固井質(zhì)量要求套管與地層之間的環(huán)行空間全部水泥占有，如有一部分沒有水泥或水泥沒有膠結(jié)，給油水運(yùn)動形成通道，稱為竄槽。水泥竄槽會給油井生產(chǎn)帶來不良結(jié)果，水層中的水會竄到油層中，影響油層的產(chǎn)油量。）地層特點(diǎn)對套管波幅度的影響地層特點(diǎn)對套管波沒有顯然的影響.5)測量時(shí)間對套管波幅度的影響水泥灌入套管外的環(huán)形空間，將逐漸凝固，一般水泥侯凝時(shí)間越長，固結(jié)越好。因此測量時(shí)間對套管波幅度的影響，實(shí)際上是水泥固結(jié)侯凝時(shí)間對套管波幅度的影響。．比較解析水泥膠結(jié)測井（CBLVDLSBT）的工作原理（聲源頻率，聲系，源距，記錄波形，談?wù)搶ο螅┘捌湓谡務(wù)摴叹|(zhì)量方面的優(yōu)缺點(diǎn)。聲波變密分區(qū)水

水泥膠結(jié)測井度測井泥膠結(jié)（CBL）（VDL）測井（SBT）聲壓電陶源瓷晶體，100kHz頻20kHz率聲單發(fā)單單發(fā)單收雙發(fā)雙系收聲系聲系收補(bǔ)償聲衰系源3ft或1m5ft6in距記首波幅全波幅度首波幅錄度度波形評第一界第一、二第一界價(jià)面膠結(jié)界面膠結(jié)面膠結(jié)對情況情況情況象優(yōu)1、構(gòu)造1、°點(diǎn)簡單不觀、辦理全方向，復(fù)雜。簡單。高分辨2、談?wù)?率。第一界第二界面2、對儀面的膠進(jìn)行評器居中結(jié)情況價(jià)。要求不的技術(shù)高成熟。3、對微環(huán)不敏感，受泥漿影響小4受快速地層影響小缺1、受1、無方1、無法點(diǎn)儀位分談?wù)摰谄鞅媛识缑嫫?、儀器心居中影要求響高大。3、縱向2、不分辨能率低評4、受微價(jià)環(huán)隙第影響二大界5面。價(jià)水泥膠3、受結(jié)的周向微差別情況環(huán)隙影響大4、不能夠談?wù)撍嗄z結(jié)的周向差別狀況5、沒有周向分辨能力．表達(dá)如何利用VDL測井資料談?wù)摴叹|(zhì)量（工作原理、分四種情況談?wù)摚?。工作原理：以調(diào)輝方式記錄整個(gè)波形（模擬信號）（數(shù)字信號）。顯示只保留波形正半周（或負(fù)半周），幅度大以黑色顯示，幅度小以灰色顯示，去掉的半周以白色顯示，這樣以黑白間互線條組成了變密度測井。）自由套管大部分能量經(jīng)過套管流傳回到接收器，極稀有能量進(jìn)入地層中。全波列波形中套管波幅度很大，地層波特別弱或沒有。變密度曲線左端套管波為黑白反差顯然呈整齊直線條；右端地層波為灰白模糊不清的曲線條或缺失，沒有地層波為套管波后續(xù)波，右端呈灰白間隔的直線條。聲幅曲線為高幅值）僅一界面膠結(jié)好大部分能量經(jīng)過套管透射到水泥環(huán)中，很少進(jìn)入地層中。全波列波形中套管波幅度弱，地層波也特別弱或沒有。變密度曲線左端套管波為灰白模糊不清直線條或缺失；右端地層波為灰白模糊不清的曲線條或缺失，泥漿波呈灰白間隔的直線條。聲幅曲線為低幅值）部分膠結(jié)一部分能量在套管中流傳，也有相當(dāng)大能量透射到地層中。全波列波形中套管波幅度中等，地層波也呈中等強(qiáng)度變密度曲線左端套管波為灰白間隔直線條；右端地層波為灰白間隔的曲線條。聲幅曲線為中等幅值）兩個(gè)界面都膠結(jié)好套管、水泥和地層連成一體，大部分能量經(jīng)過套管透射水泥，再透射到地層中。全波列波形中套管波幅度很弱，地層波很強(qiáng)變密度曲線左端套管波為灰白模糊不清直線條或缺失；右端地層波為黑白反差顯然的曲線條。聲幅曲線為低幅值5.簡述聲幅測井CBL的影響因素。1、儀器獨(dú)愛影響：(1)套管波幅度減小;(2)到達(dá)時(shí)間提前;(3)后續(xù)波失真;在井剖面上套管波到達(dá)時(shí)間不是固定的采用扶正器來、(半周):不能夠二界面情況,槽有可能水泥—地膠不好引起的。利用地、水泥一般0.1mm,不足以引起流體流,但聲耦合有影響造成套管波幅度與部分膠同樣。解決：(1)加再依次可能造成裂套管、水泥),(2)采用反射脈沖反射法井。6.述超聲成像井（USI）的工作原理及用。工作原理：超聲脈沖反射法井采用記方式，在記（旅行-水泥界面（第二界面）的反射波，用第二個(gè)記水泥地界面（第三界面）的反射波。由于套管、水泥、地的聲阻抗不同樣，更主要的是水泥膠利害大大影響水泥聲阻抗，使得超聲波在第二、第三界面反射回的聲能是不同樣的，依照接收器接收的各界面反射聲能就可以判斷水泥膠的利害。：水泥膠、360°方向的套管量第五章1.表達(dá)偶極子和多極子聲源井的基根源理。、脈球源右表示一其中心位于原點(diǎn)的球狀2球表面做球稱的周期膨和縮短運(yùn)，表面徑向速度，球源的體，這04r0里。球源的作用相當(dāng)于向空注入介，注入的體速度是，常作聲源度的胸襟。脈球源射的聲是r0當(dāng)，獲得點(diǎn)源射的聲場02.表達(dá)偶極子波、四極子波的特點(diǎn)。a)隨降低，波折波和旋波的速度都大，并在某個(gè)特定的（即截止）上速度近于井壁地的橫波速度；b)相速度都比群速度快；c)有瑞相）地中，化都與快地相似。但截止低，且在截止周邊速度隨化（即散效）顯然。3表達(dá)裸眼井中聲波全波列及其（硬地、地分考）。一、滑行波）滑行波是一種體波(c)，沿井壁周邊滑行，速度Vp，散（在井段可忽略），是PPP波。）一種非平均波，在地中，離井壁距離增加按指數(shù)律衰減，能量集中在3（即Vp/f）范內(nèi)，在Z=p內(nèi)集中了滑行波能量63%，因此探范在一個(gè)p左右。3)在井中方式:滑行波在程中不斷向井中射能量在井壁上其波面是若源距滑行波在全波中首波，幅度小，速度快。）井內(nèi)接收點(diǎn)，滑行波的振幅隨源離L增加是衰減的.直達(dá)波A1/Z滑行波A1/Z(lnZ)2。Z>e=2.72m,滑行波衰減快，Z<e=2.72m,直達(dá)波衰減快。）存在共振，a井徑；i函數(shù)１(i)的零點(diǎn)，、7.01?.;一般砂巖10、20kHz左右。二、滑行橫波）滑行橫波是一種體波(S)，沿井壁周邊滑行，速度Vs，散（在井段可忽略），是PSP波。）一種非平均波，在地中，離井壁距離增加按指數(shù)律衰減，能量集中在3（即Vs/f）范內(nèi)，在Z=s內(nèi)集中了滑行波能量63%，因此探范在一個(gè)s左右。3)在井中方式:滑行波在程中不斷向井中射能量在井壁上其波面是若源距滑行橫波在全波中次首波，幅度原因:橫波波較波短因此湊近井壁周邊滑行橫波幅度滑行波幅度有更多能量。橫波反射系數(shù)小于縱波，即有更多能量入地，在同樣的情況下有更多的能量滑行橫波。）井內(nèi)接收點(diǎn)，滑行波的振幅隨源離L增加是衰減的。直達(dá)波A1/Z滑行橫波A1/Z2。不像波滑行橫波向來比泥直達(dá)波衰減快。）存在共振，a井徑；i函數(shù)J0(i)的零點(diǎn)，2.4、5.52?.;一般砂巖8、18kHz。）當(dāng)Vs<Vf,井中接收不到滑行橫波。if12a2V三、瑞利波112Vc爵于1885年首次提出的。他研究了性資料接觸真空后在平面的響，發(fā)一種波沿表面，而且點(diǎn)運(yùn)的幅度隨距表面的距離減小。瑞利的現(xiàn)的波的存在，破壞性的震。1)是界面波當(dāng)入射角,沿井壁界面.其相速度介于泥波速度和地橫波速度之.2)是復(fù)合模式波存在多種模式,是無幾何衰減的高散波存在截止.3)隨著增加,其相速度和群速度都逐漸減小.4)當(dāng)于無量大,相速度等于井內(nèi)流體波速度而此群速度存在極小比泥速度小),此波幅度達(dá)到最大稱艾里相,即瑞利波能量主要集中在艾里相.四、斯通利波1924年，斯通利波在兩個(gè)固體界面的行了研究，形式。在流體-井筒表面的波被稱斯通利波。1)是界面波,當(dāng)波數(shù),沿井壁界面.其相速度小于泥波速度.2)模式波有的散特點(diǎn).3)在硬地中,無截止低0.9倍隨增高速度稍增大,高時(shí)0.96倍.4)低斯通利波地浸透率特別敏感。當(dāng)波遇到浸透性裂縫或地固體震，在些地中散，使波生衰減，而且速度慢.開啟裂縫也能斯通利波反射回射器。反射波能量與入射波能量之比與裂縫開度相關(guān)。（地橫波速度大于泥聲速）,全波列中出滑行波、橫波和斯通利波，地（地橫波速度小于泥聲速）,不能夠激出滑行橫波和瑞利波，全波列中只出滑行波和斯通利波)。但是，在更多情況下，由于噪音高、井筒條件差或其他影響因素會使些波至不清楚或相互混淆。4.交織偶極列聲波井工作方式有哪些？分表達(dá)。正交偶極列聲波井工作方式:1)、橫波方式：極子高聲源激,全波信息。算孔隙度、、算性力學(xué)參數(shù)2)斯通利波方式：極子低聲源激,斯通利波信息。、算浸透率3)偶極橫波方式偶極子聲源射，低激，橫波差。算孔隙度，判斷巖性、4)正交偶極子方式：正交偶極子聲源交替射，正交偶極波形。算快、慢橫波慢度，各向異性以及非均性等）首波：極子高聲源激，波首波波至差5.表達(dá)波形信息提取的方法。⑴從域中提?。孩贆M波差比法、②相關(guān)法③同相法④波形⑵從頻域中提?。孩俑妒阶儞Q法⑶斯通利波法⑷泊松比法⑸相關(guān)頻譜法、簡述利用聲波全波列測井資料鑒別巖性、裂縫、油氣層的基本方法、原理以及聲波全波列測井的應(yīng)用。一、確定地層巖性1.用時(shí)差比值DTR=DTS/DTC來判斷巖性橫波時(shí)差DTS與縱波時(shí)差DTC比值與巖性親近相關(guān)，因此能夠作DTS與DTC的交會圖，不同樣巖性分布范圍不同樣，由此能夠確定巖性。砂巖、石灰?guī)r、白云巖的DTC、DTS分布2.用幅度衰減變換系數(shù)來判斷巖性當(dāng)聲波發(fā)射器T發(fā)射聲脈沖時(shí)，將R1、R2接收器接收的波形曲線算出頻譜曲線，令S1(f)、S2(f)分別為、2(f)T(f)S1(f)R2的頻譜曲線，則有T(f)為變換系數(shù)，變化范圍0-1。一般而言，巖性不同樣，其變換系數(shù)也不近同樣。比方課本中圖5-30所示：對于顆粒骨架支撐的巖性，橫波轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.8以上，泥質(zhì)骨架支撐的巖性，橫波變換系數(shù)在0.5左右?？v波與橫波兩者的變換系數(shù)值都可反響巖層的構(gòu)造變化。它們的全波列波形圖同樣也可反響巖層的構(gòu)造變化。由于橫波幅度反響更好些，外國將橫波幅度用于描述地層的巖相，稱為測井相二、確定地層孔隙度利用地層縱波、橫波時(shí)差都能夠求取地層孔隙度；但用橫波時(shí)差的收效要比縱波好。有兩種方法確定橫波時(shí)差與孔隙度的關(guān)系：一個(gè)是用實(shí)驗(yàn)室?guī)r心解析資料與現(xiàn)場聲波全波列測井資料來研究橫波時(shí)差與孔隙度的關(guān)系；另一個(gè)是綜合已有的縱波時(shí)差與孔隙度關(guān)系及縱波時(shí)差與橫波時(shí)差關(guān)系而確定。三、鑒別裂縫、利用縱、橫波信息鑒別裂縫）速度變化:對水平或低角度裂縫，聲波在巖層中流傳要經(jīng)過該裂縫，時(shí)差就會增加，裂縫密度越大聲波時(shí)差增加越多。水平裂縫發(fā)育的井段，時(shí)差曲線上會出現(xiàn)顯然的周波跳躍，但是對井壁節(jié)余氣飽和度高的氣層，即即是孔隙型儲集層，也能夠出現(xiàn)周波跳躍，要借助其他測井資料將兩者劃分開來。b)幅度衰減:聲波經(jīng)過裂縫的幅度衰減與裂縫傾角和聲波全波中各子波的波型相關(guān)。一般地說低傾角裂縫橫波幅度衰減大些，高傾角裂縫縱波幅度衰減大些。、利用斯通利波信息鑒別裂縫a)利用斯通利波時(shí)差、幅度衰減鑒別裂縫低頻斯通利波（管波），在井內(nèi)流傳像一個(gè)活塞運(yùn)動，使井壁徑向上產(chǎn)生膨脹和縮短，裂縫帶處，井內(nèi)和地層中的流體能夠自由連通，使管波能量的耗資。因此它對與井眼訂交的浸透性裂縫較為敏感，地層或裂縫帶的浸透性越好，斯通利波的時(shí)差越大，斯通利波的衰減也越顯然。b)利用反射斯通利波鑒別裂縫對于低頻斯通利波，波列記錄的時(shí)間很長，對裂縫和層界面特別敏感，經(jīng)常出現(xiàn)反射斯通利波，因此分別出反射斯通利波有利于地層裂縫鑒別和談?wù)摗７瓷渌雇ɡㄐ盘栐綇?qiáng)，裂縫更為育。利用反射斯通利波鑒別裂縫的要點(diǎn)技術(shù)是如何分別斯通利波，目前一般有兩種方法：加權(quán)圓滑濾波法簡單、直觀，但不能夠分別出斯通利波波形上、下行反射波，影響到反射系數(shù)的精度。ｔ－Ｐ法能有效地獲得裂縫地層的斯通利波波形上、下行反射波，進(jìn)而對裂縫談?wù)摳?。四、談?wù)摰貙咏嘎逝袛嘁粋€(gè)地層可否有浸透性以及浸透性高低的主要依照是：①斯通利波時(shí)差增大，在波形圖上表現(xiàn)為流傳到達(dá)時(shí)間滯后；②斯通利波幅度衰減增大，特別是高頻成分能量衰減更大，低頻成分能量相對突出；③斯通利波主頻顯然降低。利用低頻斯通利波求取地層浸透，有兩種方法：時(shí)差反演和合成反演。時(shí)差反演：依照頻率、井徑及巖石骨架等參數(shù)，求出斯通利波理論時(shí)差值，爾后與實(shí)質(zhì)測量時(shí)差值比較，直到兩著達(dá)到最小誤差，即可反求出地層浸透率。合成反演：采用實(shí)測斯通利波與合成斯通利波的波至延和緩頻率偏移，經(jīng)過目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化求解地層浸透率的方法。五、鑒別油氣層當(dāng)巖層內(nèi)充滿石油或天然氣時(shí)，巖層縱波速度比孔隙內(nèi)充滿水的巖層縱波速度小，氣層特別顯然。．速度比指示氣層）速度比背景值：地層完好飽和水時(shí)縱橫波速度比值．流體壓縮系數(shù)指示油氣層地層孔隙中油、氣、水的聲學(xué)性質(zhì)是不同樣的，密度有差別，它們的壓縮系數(shù)也是不同樣的。）用體積模型確定流體壓縮系數(shù)CB2(Vp1432Vs)六、談?wù)摰貙痈飨虍愋缘貙拥母飨虍愋灾冈跍y量方向上物理特點(diǎn)的差別。在聲波測竟中，一般反響為礦物顆粒、層理、裂縫或應(yīng)力的空間排列引起波速隨方向而變化。一般構(gòu)造地球的物質(zhì)有水平和垂直兩種組成形式，這樣出現(xiàn)了兩各種類的各向異性，即橫向各向異性和縱向各向異性。前者指以縱向方向?yàn)閷ΨQ軸，彈性參數(shù)在縱向上發(fā)生變化，在水平方向上不發(fā)生變化，傳統(tǒng)垂直聲波測井測量聲波速度和幅度，能進(jìn)行分層鑒別巖性和油氣層等；后者主要對應(yīng)于在縱向上出現(xiàn)裂縫或斷裂以及水平應(yīng)力不對稱等引起的地層各向異性，彈性參數(shù)在特點(diǎn)交織的方向上發(fā)生變化，但沿著特點(diǎn)方向上不變化。七、井眼巖石力學(xué)特點(diǎn)由此可計(jì)算地應(yīng)力、巖石破裂壓力等參數(shù)，可進(jìn)行井眼牢固性解析、泥漿比重選擇、地層破裂壓力和壓裂高度展望等方面應(yīng)用。第六章、簡述超聲成像測井發(fā)展歷程及其特點(diǎn)。超聲成像測井（或超聲電視測井）是利用井壁或套管內(nèi)壁對超聲波的反射特點(diǎn)來研究井身剖面的。在裸眼井中通過測量的聲學(xué)圖像，可認(rèn)識裂縫地層的裂縫密度、傾角、方向以及縫洞分布情況，為勘探和開發(fā)裂縫性儲集層供應(yīng)可靠的地質(zhì)基礎(chǔ)資料。在套管中經(jīng)過聲學(xué)圖像，可認(rèn)識射孔地址，或施工、生產(chǎn)而使套管損壞情況，為井修供應(yīng)資料。發(fā)展歷程：1962年，MOBIL公司第一次在井下用聲學(xué)方法獲得井壁的二維圖象。但由于當(dāng)時(shí)的聲源頻率很高（1MHz,且成像收效不好。2