地球物理测井9(声波测井)

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1、9声波测井9声波测井利用岩石的声学特性（声波速度、声幅）来研究岩石的一类方法。9.1岩石的声学特性声波的成分及速度：声波是由物质的机械振动产生的。通过质点间的相互作用将振动由近及远地传递，根据质点运动特征的不同，声波可分为：①纵波（或压缩波或P波）：质点的振动方向与波的传播方向一致。纵波主要产生体积变化，所以也称压缩波。9.1岩石的声学特性在介质中的速度：Vp—介质中纵波的速度（）（m/s）ρ—介质的体积密度（g/cm3）9.1岩石的声学特性在介质中的速度：E—介质的杨氏模量（纵向伸长系数）：——单位截面上受的力与单位长度的形变之比。9.1岩石的声学特

2、性在介质中的速度：σ—泊松比（横向压缩系数）——横向相对压缩与纵向相对伸长之比9.1岩石的声学特性②横波（或剪切波或S波）质点的振动方向与波的传播方向垂直。横波主要引起形状变化（切变），也称之为剪切波。在介质中的速度：9.1岩石的声学特性③面波：在厚度约等于波长的层内沿介质的表面传播的波。包括：瑞利波：其速度约等于0.9Vs～Vs拉夫波：其速度约等于0.9Vs～Vs偶波：它是最快的面波：速度=0.9Vs～Vs斯通利波：是在液—固体界面上由液体中的纵波和固体中的横波干涉所产生的。其速度小于固体中的Vs和液体中的Vp。9.1岩石的声学特性可以看出：（1）介

3、质中的声波速度与介质的弹性系数及体积密度（岩性、Φ……)有关。9.1岩石的声学特性（2）同一介质中的不同波的速度不同；对于大多数沉积岩：Vp≈1.73Vs即一般纵波速度Vp大于横波速度Vs，横波速度大于面波速度。9.1岩石的声学特性波的折射与反射；声波在经过不同的两种介质的分界面时，会发生反射和折射，且遵循光的反射定律和折射定律。9.1岩石的声学特性对于纵波：9.1岩石的声学特性对于横波：9.1岩石的声学特性当β=90o时,折射波沿界面传播—滑行波这时的i—全反射角（临界入射角）9.1岩石的声学特性反射系数和折射系数：9.1岩石的声学特性ρ1V1与ρ2

4、V2的差别越大，反射系数越大，折射系数越小。9.1岩石的声学特性波的干涉：当相同频率的几个波到达同一点时发生波的干涉，即振动加强（相位相同）或减弱（相位相反）。9.1岩石的声学特性引起声波幅度衰减的其他原因：地层吸收能量而使幅度衰减（即质点的振动要克服相互间的摩擦力）。不同的介质对波幅的衰减程度不同，它主要取决于：（1）波的频率（波长）及波的类型（纵波、横波等）（2）地层的密度(一般密度越小，声幅的衰减越严重)（3）岩石的结构（颗粒大小、接触情况等）（4）介质中的声波速度。9.2声波速度测井（AC）声波速度测井简称声速测井，它主要是通过测量波的速度来研

5、究地层。9.2声波速度测井（AC）单发双收声速测井仪测量过程中发射探头发射声脉冲，接收探头接收声脉冲。9.2声波速度测井（AC）（1）泥浆直达波：9.2声波速度测井（AC）（2）一次反射波：9.2声波速度测井（AC）多次反射波：9.2声波速度测井（AC）（3）滑行波9.2声波速度测井（AC）声波的传播：（1）泥浆直达波：（2）一次反射波：多次反射波：（3）滑行波显然，泥浆直达波、反射波都是在泥浆中传播的，其传播速度与地层无关，只有滑行波的传播与地层有关。9.2声波速度测井（AC）滑行波作为首波到达接收器R的条件：因为所以9.2声波速度测井（AC）滑行波

6、作为首波到达接收器R的条件：9.2声波速度测井（AC）滑行波作为首波到达接收器R的条件：9.2声波速度测井（AC）声波时差与地层速度的关系：滑行波到达R1的时间TR1：9.2声波速度测井（AC）声波时差与地层速度的关系：滑行波到达R2的时间TR2：9.2声波速度测井（AC）声波时差与地层速度的关系：滑行波到达R1、R2的时间差：其中：l—仪器的间距，对于某一仪器l=常数。所以，ΔT反映了地层声速的变化。但ΔT的大小还与l有关，即某地层用不同的仪器测量时，随l的不同所测得的ΔT也会不同，给解释带来不便。9.2声波速度测井（AC）测井所记录的声波时差：同一

7、地层Vt不变，用不同的仪器测量时Δt相同。而不同地层，Vt不同。即用Δt可以分析地层的Vt解决相应的地质问题：Δt的单位：μs/m或μs/ft；记录点：是R1与R2的中点。9.2声波速度测井（AC）其他声速测井仪的测量原理（从略）它们与单发双收有一定的差别，每一种测井仪器的诞生都是对已有测井仪器工作性能的改进。如：双发双收声波测井仪的研制就是为了克服井眼的影响。9.2声波速度测井（AC）对于单发双收测井仪在井眼扩大井段的上下界面处，时差曲线出现假异常。9.2声波速度测井（AC）双发双收测井仪可克服井眼的影响。由T1R1R2测得Δt1由T2R2T1测得Δ

8、t2其测量结果受井眼的影响较小。9.2声波速度测井（AC）总之，我们通过各种声速测井仪器可获得