声波测井仪器原理介绍
声波测井仪器原理介绍
声波测井是指利用声波在不同岩石的中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性不相同来研究钻井的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法。
工作原理
将一个受控声波振源放入井中,声源发出的声波引起周围质点的振动,在地层中产生体波即纵波和横波,在井壁一钻井液界面上产生诱导的界面波即伪瑞利波和斯通莱波。这些波作为地层信息的载体,被井下接收器接收,送至地面的记录下来,就是声波测井。接收器、声源统称为声系,根据声系排列及尺寸的不同,声波测井仪可分为补偿测井仪(BHC)、长源距声波测井仪( LSS)和阵列声波测井仪。声波在井内地层中传播由于地层岩石成分、结构、孔隙中流体成分的变化其波的速度、幅度甚至频率都会发生变化。只记录声波速度变化的称为声速测井(AC),而记录声幅度变化的则称为声幅测井。声波速度测井中短源声系仅记录纵波(即首波)传播时差,长源距声系可记录下纵波、横波、伪瑞利波、斯通莱波等各种波列的传播时差,所以又称为全波声波测井,而阵列声波仪由于声系复杂既可以记录纵波声速,又可以记录全波列声速,还可以记录声幅。
分类
声波测井分为声速测井和声幅测井。声速测井测量地层声波速度。地层声波速度跟地层的岩性、孔隙度以及孔隙流体性质等因素有关。根据声波在地层中的传播速度，就可以确定地层孔隙度、岩性即孔隙流体性质。
声波速度测井简称声速测井，它记录的是声波通过1米岩层所需的时间，测量地层滑行波的时差△t(地层纵波速度的倒数)。主要用以计算地层孔隙度、地层岩性分析和判断气层等。
声波测井曲线的应用
1、划分地层
由于不同地层具有不同的声波速度，所以根据声波时差曲线可以划分不同岩性地层，砂泥岩剖岩中砂岩声波速度大，时差小;泥岩声波速度小;在碳酸盐岩剖面中致密灰岩和白云岩时差低，含泥质时时差增大，若有裂缝和孔隙时声波时差明显增大。砂岩55.5 us/ft(182us/m)、灰岩为47us/ft(155us/m),白云岩43us/ft(141us/m),淡水为189us/ft(620us/m)。
2、确定岩石孔隙度
3、识别气层和裂缝
声波测井曲线表现为时差值急剧增大，增大的数值是按声波信号的周期(50微秒左右)成倍增加，这种现象称为“周波跳跃”。“周波跳跃”可以作为裂缝层段或储集层中含气的特征标志。
(1) 时差一般性增大，一般可以认为同类地层中孔隙度更发育一些。但如果有产气或裂缝的地质依据，也可以判断为有气或有裂缝带。
(2) 如果时差明显增大或有周波跳跃，当地质上可能含气，并且电阻率测井以明显高电阻率显示证明地层含油气时，可以判断为气层;当地质上不可能含气时，可以判断为裂缝异常发育;如果本地层存在裂缝发育的气层，也应从电阻率测井等资料证实。
(3) 井眼严重扩大的岩盐层或泥浆严重混气的井段，也可能产生时差明显增大或周波跳跃。
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