聲波測(cè)井

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    1、什么是聲波

    發(fā)聲體的振動(dòng)在空氣或其他物質(zhì)中的傳播叫做聲波。聲波借助各種介質(zhì)向四面八方傳播。聲波是一種縱波，是彈性介質(zhì)中傳播著的壓力振動(dòng)。但在固體中傳播時(shí)，也可以同時(shí)有縱波及橫波。  聲波是一種機(jī)械波，是機(jī)械振動(dòng)在媒介中的傳播過(guò)程。

    2、聲波測(cè)井

    聲波井是研究地層聲學(xué)性質(zhì)的各種測(cè)井方法的總稱，主要用來(lái)測(cè)量地層各種波的傳播速度（縱波、橫波和斯通利波）和幅度。常用的聲波測(cè)井方法有補(bǔ)償聲波測(cè)井、長(zhǎng)源距聲波、陣列聲波測(cè)井、偶極子陣列聲波測(cè)井、超聲波成像測(cè)井等。

    聲波測(cè)井首先要在井內(nèi)建立一個(gè)人工聲場(chǎng)，這就需要一個(gè)聲波發(fā)射器，它向井內(nèi)發(fā)射有一定聲功率、有一定方向和頻率特性的聲脈沖。其次，聲波在井內(nèi)的傳播與井內(nèi)流體和井壁附近地層的性質(zhì)有關(guān)。最后，在離聲波發(fā)射器足夠遠(yuǎn)的地方放置聲波接收器。    

    井內(nèi)泥漿是一種液體，由于它只能發(fā)生體積形變，不能發(fā)生剪切形變，所以它只能傳播縱波，不能傳播橫波。則置于井內(nèi)泥漿中的聲波測(cè)井換能器發(fā)射的或接收的都是縱波。當(dāng)巖石受到聲源激發(fā)時(shí)，它不但能發(fā)生體積形變，而且能發(fā)生剪切形變，故可同時(shí)產(chǎn)生縱波和橫波。

    3、聲波測(cè)井曲線的應(yīng)用

    1、確定巖石孔隙度

    2、劃分地層 
   由于不同地層具有不同的聲波速度，所以根據(jù)聲波時(shí)差曲線可以劃分不同巖性地層，砂泥巖剖巖中砂巖聲波速度大，時(shí)差��；泥巖聲波速度小；在碳酸鹽巖剖面中致密灰?guī)r和白云巖時(shí)差低，含泥質(zhì)時(shí)時(shí)差增大，若有裂縫和孔隙時(shí)聲波時(shí)差明顯增大。

    3、識(shí)別氣層和裂縫

    聲波測(cè)井曲線表現(xiàn)為時(shí)差值急劇增大，增大的數(shù)值是按聲波信號(hào)的周期（50微秒左右）成倍增加，這種現(xiàn)象稱為“周波跳躍”。“周波跳躍”可以作為裂縫層段或儲(chǔ)集層中含氣的特征標(biāo)志。 
    1)時(shí)差一般性增大，一般可以認(rèn)為同類地層中孔隙度更發(fā)育一些。但如果有產(chǎn)氣或裂縫的地質(zhì)依據(jù)，也可以判斷為有氣或有裂縫帶。 
    2)如果時(shí)差明顯增大或有周波跳躍，當(dāng)?shù)刭|(zhì)上可能含氣，并且電阻率測(cè)井以明顯高電阻率顯示證明地層含油氣時(shí)，可以判斷為氣層；當(dāng)?shù)刭|(zhì)上不可能含氣時(shí)，可以判斷為裂縫異常發(fā)育；如果本地層存在裂縫發(fā)育的氣層，也應(yīng)從電阻率測(cè)井等資料證實(shí)。 
    3)井眼嚴(yán)重?cái)U(kuò)大的巖鹽層或泥漿嚴(yán)重混氣的井段，也可能產(chǎn)生時(shí)差明顯增大或周波跳躍。

    4、聲波曲線的影響因素
    1、巖石的礦物成分不同，是造成巖石聲速差異的主要原因，即巖性是造成巖石聲速的主要因素。 
    2、孔隙性巖層的聲速要比相同巖性非孔隙性致密巖層的聲速低。 
    3、孔隙度相同的砂巖，其含水時(shí)聲速遠(yuǎn)高于含油時(shí)的聲速，而且砂巖孔隙度越大，砂巖骨架聲速越高，孔隙相同的含水砂巖和含油砂巖的聲速差異越明顯，含氣砂巖聲波時(shí)差最大。 
    4、埋藏深度對(duì)聲速也是有影響的，隨深度的增加，巖層所受的上腹地層壓力增加，使巖石的顆粒密度、彈性模量以及孔隙中流體密度、彈性參數(shù)都會(huì)發(fā)生變化，更主要的是，巖層孔隙度隨上覆巖層深度的增加而又規(guī)律減小，這就使巖層聲速增加，即相同巖性的地層的聲波時(shí)差減小。

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