声波测井

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    1、什么是声波

    发声体的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。声波借助各种介质向四面八方传播。声波是一种纵波，是弹性介质中传播着的压力振动。但在固体中传播时，也可以同时有纵波及横波。  声波是一种机械波，是机械振动在媒介中的传播过程。

    2、声波测井

    声波井是研究地层声学性质的各种测井方法的总称，主要用来测量地层各种波的传播速度（纵波、横波和斯通利波）和幅度。常用的声波测井方法有补偿声波测井、长源距声波、阵列声波测井、偶极子阵列声波测井、超声波成像测井等。

    声波测井首先要在井内建立一个人工声场，这就需要一个声波发射器，它向井内发射有一定声功率、有一定方向和频率特性的声脉冲。其次，声波在井内的传播与井内流体和井壁附近地层的性质有关。最后，在离声波发射器足够远的地方放置声波接收器。    

    井内泥浆是一种液体，由于它只能发生体积形变，不能发生剪切形变，所以它只能传播纵波，不能传播横波。则置于井内泥浆中的声波测井换能器发射的或接收的都是纵波。当岩石受到声源激发时，它不但能发生体积形变，而且能发生剪切形变，故可同时产生纵波和横波。

    3、声波测井曲线的应用

    1、确定岩石孔隙度

    2、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。

    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。

    4、声波曲线的影响因素
    1、岩石的矿物成分不同，是造成岩石声速差异的主要原因，即岩性是造成岩石声速的主要因素。 
    2、孔隙性岩层的声速要比相同岩性非孔隙性致密岩层的声速低。 
    3、孔隙度相同的砂岩，其含水时声速远高于含油时的声速，而且砂岩孔隙度越大，砂岩骨架声速越高，孔隙相同的含水砂岩和含油砂岩的声速差异越明显，含气砂岩声波时差最大。 
    4、埋藏深度对声速也是有影响的，随深度的增加，岩层所受的上腹地层压力增加，使岩石的颗粒密度、弹性模量以及孔隙中流体密度、弹性参数都会发生变化，更主要的是，岩层孔隙度随上覆岩层深度的增加而又规律减小，这就使岩层声速增加，即相同岩性的地层的声波时差减小。

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