第9讲正交偶极子声波测井1.pdf

 《测井新方法》 第9讲 正交偶极子声波测井（1） 张元中 地球物理与信息工程学院测井系  《测井新方法》 主要内容 1、声波测井发展历程 2、物理基础及方法原理 1.发展历程 声波的一般特性 声波：是由机械振动产生 的振动波。 声波的频率范围： 20~20kHz (人耳能听到）。 次声波：频率低于20Hz 。 超声波：频率大于20kHz 。 1.发展历程 Particle Motion Particle Motion Wave Direction Wave Direction 纵波：质点振动方向和波的传播方向一致。 横波：质点振动方向和波的传播方向垂直。 流体只能传播纵波而不能传播横波。 纵波速度总是大于横波速度。 1.发展历程 声波测井根据声波物理特性测量井下岩层的速 度 （时差）或幅度衰减等规律，判断岩性、估算 孔隙度以及岩石弹性力学性质的测井方法。 声波测井方法50年代初在国外开始出现，与地 震勘探得原理类似，主要记录声波传播速度。 在近50年的发展中，先后出现了用于检查水泥 胶结质量的声幅测井；测量井剖面声波纵波速度 （慢度或时差）的声速测井；能够得到井壁上孔 洞、裂缝分布情况直观图像的井下声波电视测井 井 （周声波扫描成像测井）。 1.发展历程 20世纪70年代末出现长源距声波全波列测井， 实现了对滑行纵波、滑行横波、伪瑞利波和斯通 利波等在时间轴上分离，从而实现了对声波全波 列的数字化记录。 在声波测井发展历史中，需要解决的一个重要 问题是井筒中横波的测量。 在快速地层 （横波速度大于井内流体声波速度， “硬”地层）中，仪器能接收到横波；而在慢速 地层 （横波速度小于流体声波速度， “软”地 层），仪器接收不到滑行横波。 1.发展历程 测量地层横波有两种方法：1）间接横波测量法， 从全波列中提取横波，或者根据斯通利波反演求 得地层横波速度；2）利用偶极子横波测井方法在 地层中直接激发转换横波的方法。 单极子声源的声波测井仪，只能够在快速地层 中产生转换横波，在慢速地层不产生转换横波， 而斯通利波反演横波则会受到井眼条件、地层密 度等多