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1、声波测井(Sonic Log),绪论 岩石的声学特性 声波速度测井 声波幅度测井 长源距声波全波列测井 声成像测井 其它声波测井,绪论,声波测井发展概况 声波测井资料的用途 声波测井方法分类,岩石的声学特性,岩石的弹性 声波在岩石中的传播特性 声波在介质界面上的传播特性,岩石的弹性,波的概念 波? 岩石的弹性 弹性体的概念? 描述弹性介质的物理参数? 杨氏模量E 泊松比 切变模量 体积弹性模量K,声波在岩石中的传播特性,声速 影响岩石声速的因素 声幅,影响岩石声速的主要因素,岩性 声速与介质密度及弹性的关系 孔隙度 地质年代 在相同条件下, 岩层埋藏深度 相同条件下,hv,岩石的声波幅度,声波
2、的能量与其幅度的平方成正比,声幅的高低反映声能的大小.声波在介质中传播时,由于内摩擦等原因,造成声波能量的衰减,声幅降低.对于平面波,其声强的衰减规律为: J0:初始声强 J:声波传播距离 后的声强 :介质的吸收系数,声波在介质界面上的传播特性,反射定律 折射定律 反射系数和折射系数 声偶合率,反射定律、折射定律,临界角及滑行波,设 ，则 当 时， 当 时， 临界角 ,滑行波?,反射系数R、折射系数T,定义：,可以看出： T+R=1,声偶合率,两种介质的声阻抗之比：,越大或越小，声耦合越差，声波不易从介质1到介质2中去。,越接近1，声耦合越好，声波易从介质1到介质2中去。,2 声波速度测井,测
3、量及记录的参数 时差的定义 换能器(探头) 声系的设计 单发双收声系测量原理,问题解答 影响时差曲线的主要因素 井眼补偿声波测井 声波测井资料的应用,时差亦称慢度(Slowness),其单位是:微秒/米或微秒/英尺.,换能器工作原理: 所用材料:压电或磁性材料 发射探头和接收探头工作过程,T,R,T,R1,R2,T,R1,R2,A,E,B,C,D,F,声波沿路径ABCE传播所需时间为t1 声波沿路径ABDF传播所需时间为t2,则声波到达两个接收探头的 时间差:T=t2-t1,T,R1,R2,A,E,B,C,D,F,设: 仪器居中 井径规则 则:,影响时差曲线的主要因素,井径变化的影响,声波速度
4、测井资料的应用,判断气层 划分地层及岩性 确定岩石孔隙度 在油气开发工程中方面的应用,裸眼井声波测井,第三节 声波测井仪 一、SLT-N系列声波测井仪的组成 声系（SLS） 电子线路短节（SLC） 一、常见的声系结构 二、SLT-N系列声波测井仪的探头结构 三、SLT-N工作原理及过程,SLT-N系列声波测井仪的探头结构,二元阵探头的特点：？,SLT-N工作原理及过程： T1 R4 T1 R2 T2 R1 T2 R3 其中，每一次发射都包含直接发射和延迟发射。,SLC构成及控制操作示意图,SLC原理框图,SLC时序关系图,W1（字1）时序图,4 SLC主要电路分析,发射电路 作用: 组成: 强
5、脉冲电流形成电路 直接及延迟发射电路 定时电路,强脉冲电流形成电路,定时电路 组成:,11s延迟,直接开关脉冲,17s延迟,延迟开关脉冲,图中U1A和U1B构成单稳态电路,起时间延迟作用,单稳态电路,VC,稳定状态: Q1饱和、Q2截止 VO=1 暂稳态 当Vi负脉冲到来时出现： Vb1 Vc1 Vb2 Vc2 Vb1 此正反馈过程，使得： Q1截止、Q2饱和,单稳态电路,U1,稳态时,U1负向饱和,输出低电平,电容C两端电压为左正右负; 当触发信号B的后沿到来时,产生如下正反馈过程:V- VO V+,C,此正反馈最后使得U1正向饱和,触发脉冲过后,电容C将放电,开始时放电电流较大,继续维持U
6、1的正向饱和状态,当V+出现负值时,又形成一个正反馈过程:V+ VO,最后,U1负向饱和,恢复到初始的稳定状态,基本时序形成电路 作用:CP、A、B、C、D BCD、W1、W2、W3、W4 构成：,BD,发射触发脉冲形成电路 作用：TX上 TX下 T0启动脉冲 构成：见P189，R-S触发器、单稳态等。,噪声门形成电路 作用：产生宽度为1.7ms的方波信号（每 个字的第2相期间产生，此间通过电 缆向地面传输噪声信号） 构成：见P190，主要由积分器、电压比较 门电路等组成。,选通门电路 作用：1.7ms（第2相） 4.4ms（第3相）信号门 4.5ms（第3相）GR禁止 构成：见P192，由单
7、稳态、门电路等组成,S-T0发生器电路 作用：S(同步信号)(每个BHC序列产生1个） T0(触发标志脉冲)(每个字期间产生1个) 该电路分别在两个不同的地方产生极性 相反的S、T0脉冲. 电路组成:见P193,增益脉冲鉴别和计数电路 作用:对从地面输送下来的增益脉冲进行整 形、鉴别和计数。 电路组成：见P194和P195，主要由滤波、 可变增益放大器、峰值保持器 和电压比较器等组成。,接收放大器电路 作用： 组成：,接收放大器电路,SLT-N地面接口电路,作用 组成： 声波测井模块（SLM） 通用电子线路单元（GEU）,SLT-N地面接口示意图,SLM的主要功能,声波信号的标准化； 同步；
8、T0检测 TX检测； E1（或E2）检测。,声波幅度测井,岩石的声波幅度 声波幅度测井 1.裸眼井声波幅度测井 2.水泥胶结测井(CBL) 3.声波变密度测井(VDL),水泥胶结测井(CBL) (Cement Bond Log),测量原理 影响因素 资料的用途,测量原理,声系结构 套管波幅度与水泥胶结质量的关系,T,R,影响因素,测井时间的影响 水泥环厚度的影响 井的影响,CBL资料的应用,检查固井质量 确定水泥面位置 判断气层 确定套管断裂位置,声波变密度测井(VDL) (Variable Density Log),绪论 可能到达接收探头的波 记录方式,可能到达接收探头的波,套管波 水泥环波 地层波 泥浆波,实 例,调辉记录的形成,