声波在不同介质中传播时.ppt

2002 05 18 三、曲线应用 １、估算储集层的孔隙度 可利用Raymer平均时间修正公式： 其中DIR最好利用地区岩性的统计资料。 ２、判断岩性 横波时差与纵波时差比值与岩性密切相关，因此可以作 与 的交会图，不同岩性分布范围不同，由此可以确定岩性。 3、划分含气层 储集层含气时，时差值增大，有时还出现周波跳跃现象，另外也可用 与 的交会图判断含气层，如果与中子、密度测井综合应用，能更为准确地划分含气层。 4、判断裂缝带 对于裂缝带，纵、横波幅度下降。通常认为：垂直裂缝带纵波衰减明显低于横波衰减，中到高角度裂缝带纵波衰减明显大于横波衰减，但对低角度裂缝带纵波衰减又明显低于横波衰减。如果能与其它判断裂缝的测井方法综合利用，会得出更为准确的结果。 5、估算岩石力学的某些参数 作业：推导长源距声波测井的井眼补偿原理 声波在介质中传播，其幅度会逐渐衰减，声波幅度的衰减在声波频率一定的情况下，是和介质的密度、弹性等因素有关的。测量井下声波信号的幅度的声幅测井，目前主要用于检查固井后水泥和套管的胶结情况。它是通过测量声波幅度的衰减变化来认识地层特点以及水泥胶结情况的一种测井方法。 一、套管井中声波波型的分析（射线理论） 图8-37为套管井中声波从发射器发射至接收器接收的声射线分布情况。从图中看出声波从发射器传播到接收器有四种可能途径： ①沿套管传播的套管波 ②沿水泥环传播的水泥环波 ③在地层中传播的滑行纵波与滑行横波 ④ 通过泥浆直接传播的泥浆波 §8.6 声波幅度测井 一般地，最早到达接收器的是套管波，其次是水泥环波及地层波，最晚的是泥浆波。 1．套管波 其波列有套管滑行波（纵波、横波）、套管与水泥界面的一次反射波及多次反射波。其中多次反射波的能量很弱可以忽略不计，而套管滑行波与套管——水泥界面的一次反射波到达接收器的时差非常小，对现有仪器精度来说，这两种波可看作同时到达，故可视为同一波列。 套管滑行波或套管一次反射波的声强与套管——水泥胶结好坏有关。由于滑行波、一次反射波的传播路线是固定的，传播路线所经的介质（如泥浆、套管）也是固定的，介质对声的吸收就成为固定值。泥浆—套管的折射系数是固定值，因此接收器的套管波声强与套管—水泥界面的反射系数有关。如管外水泥胶结不好，反射系数增大，记录声强幅度增大；如管外是泥浆或空气，则套管波幅度将增大4～5倍以上。 2.水泥环波 由于水泥环中存在微裂隙或者水泥胶结不致密，水泥环波能量很弱，常被其它波列所遮盖，一般可忽略不计。 3.地层波 沿地层传播的波称为地层波。地层波可分为滑行纵波和滑行横波。既套管波之后，到达接收器的是地层滑行纵波，随地层纵波速度而变，到达时间可用裸眼井声波时差曲线上的数值乘上适当倍数来进行估计。（如变密度测井可为1.52倍）。 在纵波到达时间的1.5～1.8倍范围内可以找到横波，因为横波速度比纵波速度小，传播单位距离所需时间比纵波大，也就是说波形曲线深度轴上的斜率比纵波大，用此来区分纵波与横波。 4.泥浆波 沿泥浆传播的波称泥浆波。在源距适当时，最后到达接收器的是泥浆波，泥浆波的特点是在全井段测出的泥浆波到达接收器的时间是不变的。对声波变密度测井来说，到达时间近似为： 上述四种波列组成套管井中接收器记录的声波波型。 二、套管井声波波型与固井质量的关系 下面将管外水泥胶结分成以下角几种情况加以讨论：①管外无水泥胶结，为自由套管；②仅套管与水泥胶结，水泥与地层无胶结；③套管与水泥、水泥与地层部分胶结；④套管与水泥、水泥与低速地层胶结良好；⑤套管与水泥、水泥与高速地层胶结良好。 1、自由套管 无水泥胶结的自由套管所测的波形如图8-38所示，有以下一些特征： （1）大约在320 左右出现套管波，自由套管的套管波幅度最大，在固井声幅测井中，以它为标准来刻度其它水泥胶结情况的套管波幅度。 （2）可以根据波形的周期计算套管波的中心频率，记录的波型显示出套管波有单一波形频率。 （3）整个波型的包络线有高的振幅和能量。 （4）波型拖尾较长，即持续时间较长。 （5）无地层波，约在945 处出现泥浆波。 2、仅套管与水泥胶结 当套管与水泥胶结良好，水泥与地层无胶结（第二界面胶结不好）时，其波型曲线如图8-39所示。从图中可以看出： （1）大约在320 左右出现套管波。由于套管与水泥胶结良好，部分能量透射到水泥中，因而套管波幅度大大减小。