论声波测井在地质勘察中的应用
摘要：声波测井由于其仪器携带方便，测试方法简单，在地质勘察中获得了广泛应用。本文阐述了声波测井原理，并通过一工程实例说明声波测井在工程地质勘察中的应用。
关键词：声波测井工程地质勘察应用
1.引言
在工程地质勘察中采用钻探方法，有时由于钻探工艺和操作水平等原因，岩芯采取率很低，或者在钻探过程中，由于机械破坏作用使岩体的物理状态发生了变化，使岩芯呈砂状和碎块状，对于现场技术人员很难判断地层的真实情况，甚至于造成误判和错判，但是通过一定的手段对孔壁的物理性质进行检测，可以判断地层岩石的真实情况，声波测井就是检测钻孔内孔壁情况的一种方法。
2.测试原理
声波测井测试测试原理如图所示，发射换能器（T）将声波仪发射机输出的具有一定功率的电信号转化为声信号发出后，二个接收换能器（R1和R2）则分别接收声信号转变为电信号，输入到声波仪的输入系统中。在发射点与二个接收点之间，会形成一个复杂的声场，发射出的声波经过井液射向井壁，一部分透过井壁进入岩石中（透射波），一部分反射回来（反射波），其中以临介角i入射这一部分则在井壁上产生滑行波，另外还有一部分直接沿井液传播（直达波）。不同的声波走时都不相同，因井液的波速小于岩石的波速，所以滑行波最先到达接收器。形成信号波形的初始起跳，一般称为”初至”。分别读出二个接收换能器初始起跳的声时，按下式即可计算岩体的纵波波速：
Vp=ΔL /（T2—T1）
其中：Vp为纵波波速，单位m/s；ΔL为二个接收换能器的跨距，单位m；T2为二号接收换能器初始起跳的声时，T1为一号接收换能器初始起跳的声时，单位s。
一般说来，波速的大小主要与岩石的密度、表面破碎程度、裂隙或节理发育程度以及岩石的孔隙度、胶结程度、风化程度等因素有关。
由现场和实验室研究表明，岩体的密度高、单轴抗压强度大则纵波波速高；岩体越致密，岩体声速越高；结构面（层面、节理、裂隙等）的存在，使得声速降低；岩体风化破碎程度大则声速低。因此，纵波波速的大小在一定程度上反映了岩体的完整性和风化程度。
3.工程实例
某高速公路大桥，一桥墩位于可溶性岩石—灰质白云岩的山间谷地中，谷地中覆盖层为红粘土厚度约6m，在地质钻探揭穿红粘土后，在6.1～9.3深度中，岩芯呈砂状和碎块状，9.3～18米岩芯完整，呈长柱状。这种情况对于6.1～9.3段地质情况判断造成困难。为了探明该段内的地质情况，技术人员决定采用中国科学院武汉岩土力学研究所生产的RSM-SY5型声波检测仪，换能器为单孔圆管径向式，资料用RSMSY5声波仪检测程序进行分析处理。
通过对该钻孔的声波测试，6.1～9.3段声波速度最高为6000m/s，最低为4200 m/s，平均5500 m/s，而9.3～18米段声波速度最高为6500m/s，最低为4500 m/s，平均5600 m/s,。两段内声波速度相差不大，据此可以判断，6.1～9.3段岩芯破碎是由于钻探机械原因而造成的，地下岩体基本完整，此段可以作为基础的持力层。后来施工时根据现场开挖结果表明，该桥墩下6.1～9.3段为完整基岩，原来判断情况一致。
4.声波测井缺点
声波测井作为勘察的一种手段，由于其便捷性和操作简单性获得较为广泛的应用。但是，就像任何事物都具有两面性一样，声波测井也有自己的局限性，首先它的探头要有媒质和孔壁接触，在平常就选用水作为这种媒质材料。如果在岩体节理裂隙发育的岩体钻孔中进行声波测试，这时由于钻孔漏水而使孔内无水，孔中没有探头与孔壁连接的媒质物体，这就使得声波测井不能进行，虽然有时可以注水进行测量，但是由于受水流的影响，测试数据的可靠性就会降低。再者，声波测井只能是测试孔壁的岩体的完整程度，但是对于岩体的完整程度却没有办法测量，当然，这个缺陷也可以通过跨孔声波测试来克服。其次，声波数据还受孔壁光滑程度等成孔质量因素影响，使得测试数据有一定的偏差。
5.小结
声波测井作为一种勘察方法，由于其所无可比拟的优点，在工程地质勘察获得了广泛的应用，本文从声波测井的测试原理出发，通过工程实例对声波测井在地质勘察中得应用，同时又对声波测井的缺点做了阐述，使读者对声波测井有一个基本全面的认识，对于推广声波测井在勘察中的应用起到推到作用。
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利用阵列声波测井技术精细评价压裂缝 高度的方法及应用 摘要：以往，常规压裂监测技术进行压裂效果监测，但在实际应用过程中均 表现出压裂层段定位不准、环境污染等局限性。目前非常规油气勘探主要应用微 地震监测技术进行压裂效果监测，该技术主要通过在邻井中（或地面）布设检波 器来监测压裂井在压裂过程中诱发的微地震波来描述压裂过程中裂缝生长的几何 形状和空间展布，能够实时提供压裂施工过程中产生裂隙的高度、长度和方位角 等信息。然而，由于海上作业成本的限制，微地震技术无法用于海上压裂效果评价。因此，海上压裂裂缝高度的评价主要利用正交偶极子声波各向异性技术，该 技术主要通过对比压裂前、后横波分裂程度来评价裂缝高度。 关键词：阵列声波测井技术；精细评价；压裂缝高度 引言 阵列声波测井技术随着20世纪90年代斯伦贝谢公司推出DSI偶极子横波成 像仪，西方阿特拉斯公司推出MAC多极子声波测井仪开始大规模应用，是进行地 质研究及储层评价的重要手段。阵列声波资料富含丰富的信息，最开始针对阵列 声波测井资料只是对纵、横波时差精确提取方面的应用，到后来斯通利波在裂缝 评价及渗透率分析方面显著作用，交叉偶极横波在地应力分析和裂缝预测方面有 独特的应用，随着研究的深入和技术的进步，人们开始对一些次一级的声波信号 进行开发利用，利用反射波信息对井旁地质体进行成像，声波频谱的信息也被应 用与进行裂缝有效性方面的评价。然而在储层评价方面阵列声波资料应用的程度 还不够深入，本文介绍了近年来开发的纵波频散谱技术、斯通利波能量衰减技术、远探测声波二次成像技术三种阵列声波测井最新的处理技术，并重点探索了这三 种技术在四川盆地缝洞型碳酸盐岩储层解释评价中的应用，为测井评价及油气勘 探开发提供了更多元化的评价技术。
论声波测井在地质勘察中的应用 摘要：声波测井由于其仪器携带方便，测试方法简单，在地质勘察中获得了广泛应用。本文阐述了声波测井原理，并通过一工程实例说明声波测井在工程地质勘察中的应用。 关键词：声波测井工程地质勘察应用 1.引言 在工程地质勘察中采用钻探方法，有时由于钻探工艺和操作水平等原因，岩芯采取率很低，或者在钻探过程中，由于机械破坏作用使岩体的物理状态发生了变化，使岩芯呈砂状和碎块状，对于现场技术人员很难判断地层的真实情况，甚至于造成误判和错判，但是通过一定的手段对孔壁的物理性质进行检测，可以判断地层岩石的真实情况，声波测井就是检测钻孔内孔壁情况的一种方法。 2.测试原理 声波测井测试测试原理如图所示，发射换能器（T）将声波仪发射机输出的具有一定功率的电信号转化为声信号发出后，二个接收换能器（R1和R2）则分别接收声信号转变为电信号，输入到声波仪的输入系统中。在发射点与二个接收点之间，会形成一个复杂的声场，发射出的声波经过井液射向井壁，一部分透过井壁进入岩石中（透射波），一部分反射回来（反射波），其中以临介角i入射这一部分则在井壁上产生滑行波，另外还有一部分直接沿井液传播（直达波）。不同的声波走时都不相同，因井液的波速小于岩石的波速，所以滑行波最先到达接收器。形成信号波形的初始起跳，一般称为”初至”。分别读出二个接收换能器初始起跳的声时，按下式即可计算岩体的纵波波速： Vp=ΔL /（T2—T1） 其中：Vp为纵波波速，单位m/s；ΔL为二个接收换能器的跨距，单位m；T2为二号接收换能器初始起跳的声时，T1为一号接收换能器初始起跳的声时，单位s。 一般说来，波速的大小主要与岩石的密度、表面破碎程度、裂隙或节理发育程度以及岩石的孔隙度、胶结程度、风化程度等因素有关。
浅谈声学测井技术在石油工程中的应用 摘要：在石油工程开发领域中对声学测井技术应用有着较多的需求，为了发 挥出技术的作用，应对技术应用进行优化。通过对声学测量矿井深度特征的分析，阐述声学测井设备的应用内容，使各类技术设备在应用中带来更好的效果，为探 测工作的开展提供帮助，保证石油开发的条件完善，进而提升开发的水平。 关键词：石油工程；声学测井技术；应用 引言 在目前的石油开发中对测井技术应用提出了要求，其中声学测井技术应用有 着较显著的优势，可满足我国的石油工程开发需求。由于声学测井技术在井下可 对不同地层结构的不同波进行准确测量，便于人员了解岩层的密度以及其他数据等，为地层的分析提供帮助。由于井中的结构比较复杂，条件比较恶劣，为了使 测井技术发挥出有效的作用，应对该技术进行合理应用。 1声学测量矿井深度特征 在技术的发展下，声学测量技术应用需求提高，结合技术应用情况分析，其 有着较多的优势。在测井工作进行过程中仅需配合下井动作可完成对项目的系统 检测。声波传递速率准确性会对测井的精度产生较多的影响，可掌握传播介质的 实际情况，也可反应出地区的地质条件，同时，可获取到岩石力学参数指标。在 目前的应用中包括了多级子声波测量仪测量及偶极声波测量方法，在测定实施过 程中力学指标有着一定的差异，但可满足岩石力学性能测量的需求。经过多种信 息的明确，可使油井质量的评价得到支持。油井的指标可为油井的情况分析提供 较多的依据，对人员来说有着重要的意义。可利用相应的仪器设备来掌握油井的 波体及波段传播速率，可通过对该设备的应用来准确记录岩石的反射值，之后在 设备使用中结合参数来建立相应的力学模型，之后将岩石的数据确认，掌握岩石 数值的变化情况。可以此为基础来测量各项数值，利用测验公式计算出油井的深度，使测量的准确性得到保障。
浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用摘要：本文首先论述了声速测井的测试原理，进而论述了影响岩石声波速度的主要因素，第三以工程实例，利用声波测井技术得到了评价岩土动力学特征的参数，既校正地解释岩性和岩层，还反映了岩土层的相对强度，为建筑设计提供一定的参考依据；最后，文章还阐述了当前声波测井技术在岩土工程勘察中存在的不足之处，以供参考。 关键词：声波测井技术；岩土工程勘察；应用 abstract: this paper first discusses the velocity measurement principles of well logging, and then discusses the influence of the main factors rock acoustic velocity, and the third by engineering example, the acoustic logging technology got the evaluation of the parameters of the dynamic characteristics of rock, both correction to explain the lithology and rocks, but also reflect the relative strength of geotechnical layer, for building design provides some reference basis; finally, the paper also expounds the current acoustic logging technology in geotechnical engineering investigation in existence deficiency, for reference. keywords: acoustic logging technology; geotechnical engineering; application 中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：
声波测井应用学习 声波测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、超声波成象测井等。 补偿声波测井是在油气勘探、开发中应用最多的测井方法之一，是通过测量井壁介质的声学性质来判断井 壁地层的地质特征及井眼工程状况的一类测井方法。通常是采用单发—双收或双发—双收的探头设计，用 于补偿井眼扩径造成的对纵波幅度影响。这类声波测井仪的测量数据主要用来估算地层的孔隙度。这里介 绍的声波测井就是指声波速度测井，声波速度测井曲线上记录的是地层的声波时差（单位：μs/ft或μs/m）。 第一节声波曲线的应用 1、划分地层 由于不同的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的岩性地层。砂泥岩剖岩中砂 岩声波速度大，时差小；泥岩声波速度小，时差大；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。常用岩石骨架值如下：砂岩为55.5μs/ft(182μs/m)，灰岩为47μs/ft(155μs/m)，白云岩为43μs/ft(141μs/m)，淡水为189μs/ft(620μs/m)。 2、确定岩石孔隙度 声速测井是最常用的岩性—孔隙度测井方法之一。要用声速测井确定孔隙度，就必须建立声速测井响应方程，即时间平均公式Δt=φΔtf+(1-φ)Δtma，其物理意义是声波在单位厚度岩层上传播所用的时间，等于其在孔隙中以流体声速经过全部孔隙所用时间，以及在孔隙外岩石骨架部分以岩石骨架声速经过全部骨 架所需时间的总和。 若考虑地层压力，则孔隙度 Δt—测量的纯岩石声波时差，μs/ft或μs/m； Δtma—岩石骨架的声波时差，μs/ft或μs/m； Δtf—岩石孔隙流体的声波时差，μs/ft或μs/m； CP—压实系数； φ—纯岩石孔隙度，%。 3、识别气层和裂缝 声速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，图8中19、20号层声波数值增大。 （1）时差一般性增大，一般可以认为同类地层中孔隙更发育一些。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，可判断为气层；当地质上不可能含气时，可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得到证实。 （3）井眼严重扩大的盐岩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、研究断层和检测压力异常 断层是岩层在地应力作用下发生破裂变形的结果。它可使岩石成分、结构、孔隙性和渗透性发生明显变化。按断层的力学性质可分为压性断层和涨性断层。压性断层主要受压性应力作用产生的断层，常发生重结晶 作用或形成变质矿物，使岩石变硬、致密，孔隙性和渗透性变差，从而使声波时差和幅度衰减变小。张性 断层是主要受涨性应力作用产生的断层，岩石多为疏松的角砾岩，裂隙发育，孔隙性和渗透性变好，从而 使声波时差和幅度衰减变大。
声波测井的原理和应用 1. 声波测井的原理 声波测井是一种测量地下岩石物性参数的方法，通过向地下发送声波信号并接收返回的信号来推断地下岩石的特征。声波测井的原理基于声波在不同岩石介质中传播速度的差异，利用声波的反射、透射和散射等现象来获取地层的信息。 1.1 声波的传播特性 声波在岩石中传播的速度取决于岩石的密度、弹性模量和泊松比等物性参数。不同类型的岩石具有不同的声波传播速度，因此声波测井可以通过测量声波传播速度来推断地层的岩石类型和物性参数。 1.2 声波的反射与透射 当声波遇到介质边界时，会发生反射和透射现象。反射是指声波从介质边界上反射回来，而透射是指声波穿过介质边界继续传播。通过分析反射和透射信号的特性，可以确定地下岩石的界面位置和性质，从而推断地层的地质结构和岩性。 2. 声波测井的应用 声波测井在石油勘探和生产中具有广泛的应用，下面列举了几个常见的应用场景。 2.1 岩性识别和地层划分 通过测量声波传播速度和反射信号特性，可以对地下岩石的岩性进行识别和划分。不同类型的岩石具有不同的声波传播速度和反射特征，利用声波测井可以确定地层的岩性变化和岩石界面位置，为地层解释和油气储层评价提供重要依据。 2.2 孔隙度和渗透率评价 声波测井可以通过测量声波传播速度和衰减特性来间接评价地下岩石的孔隙度和渗透率。孔隙度是岩石中的空隙比例，渗透率是岩石中流体流动的能力。声波测井利用声波在孔隙和岩石中的传播差异，可以对孔隙度和渗透率进行定量解释，为油气储层评价和开发方案的确定提供参考。 2.3 地震勘探辅助 声波测井是地震勘探的重要辅助手段。地震勘探通过地表或井口发送地震波来获取地下的岩石结构和性质，而声波测井则可以提供与地震数据对应的地下岩石参
声波测井技术在安吉两库引水工程中的 应用 摘要：众所周知，中国地质条件复杂，水文状况多样，且不同因素处于一种 不断变化的状态之中，因此需根据具体情况采用不同的物勘方法。文章结合工程 实例对声波测井技术与方法进行了简单的论述，以为声波测井技术在后期的实践 中提供些理论与技术参考。 关键词：测井技术；安吉两库引水工程；声波测井 1 工程概述 安吉两库引水工程位于浙江省湖州市安吉县、长兴县、吴兴区、经济技术开 发区，拟选取安吉县西南侧的赋石水库及老石坎水库为水源点，两库联合调度， 为湖州市区供水，以保障湖州用水需求。本工程为长引水工程，全长约77.45km。其中隧洞长65.64km(含两库连通隧洞6.1km)，管道长11.81km。基本引水规模 23万m3/d，引水保证率为90%，多年平均引水量为8238万m3。建设内容主要包 括新建赋石水库取水口，老石坎及赋石水库两库连通隧洞、输水隧洞和输水管道等，总投资约23.9856亿元。 老石坎水库与赋石水库间采用有压引水隧洞连通，设计长度约6.1km，其取 水口布置于老石坎水库大坝左岸上游约0.7km岸坡部位，取水口后接引水隧洞， 出水口布置于赋石水库库尾右岸；输水线路于赋石水库左岸新建取水口，采用引 水隧洞及引水管道送至湖州规划的西部水厂，长约71.35km，隧洞选用城门洞型，开挖尺寸3.5m×4.0m(宽×高)。 本阶段工程物探工作拟采用钻孔声波测试方法评价岩体完整性。单孔声波检 测主要用于检测岩体波速，间接评价岩体完整性情况。单孔声波测试工作示使用 单发双收观测方式，由发射探头发射超声波，通过水传播到孔壁介质产生折射波，先后到达两接收探头，再由声波仪读取其超声波走时，根据超声波到达两接收探
声波测井仪器的原理及应用 单位：胜利测井四分公司 姓名：王玉庆 日期：2011年7月
摘要 声波测井是石油勘探中专业性很强的一个领域。它是一门多学科的应用技术，已经成为油田勘探、储量评估、油气开采等方面不可缺少的工具。声波速度测井简称声速测井是利用声波在岩石中传播的速度来研究钻井剖面的一类物探方法，其方法是测量滑行波通过地层传播的时差 t（声速的倒数，单位us/ft）。目前主要用以估算孔隙度、判断气层和研究岩性等方面，是主要测井方法之一。 数字声波测井仪，其中包括66667声波数字化通用短节和6680声波探头2部分。能完成声波时差测井和水泥胶结测井，能与SL6000型地面系统和进口的5700型地面系统相配接。 正交多极子阵列声波测井(XMACII)将新一代的偶极技术与最新发展的单极技术结合在一起，提供了当今测量地层纵波、横波和斯通利波的最好方法。当偶极子声源振动时，使井壁产生扰动，形成轻微的跷曲，在地层中直接激发出横波和纵波，根据正交多极子阵列声波资料得出的纵横、波速度比可识别与含气有关的幅度异常。 关键词：数字化；声波时差；声波变密度；阵列声波；声波全波列；
目录 第1章前言 (1) 第2章岩石的声学特性 (2) 第3章数字声波测井原理及应用 (3) 3.1 数字声波测井原理 (3) 3.2仪器的工作模式 (5) 3.3时差计算 (5) 3.4 数字声波测井仪器的性能 (6) 3.5 SL6680测井仪器的不足 (7) 3.6数字声波仪器小结 (7) 第4章正交多极子阵列声波测井 (8) 4.1 XMACII多极子阵列声波测井原理 (8) 4.2 XMACII多极子阵列声波仪器组成 (9) 4.3 XMACII多极子阵列声波的使用及注意事项 (10) 4.4 应用效果及结论 (14) 第5章声波测井流程及注意事项 (15) 5.1 声波测井流程 (15) 5.2 注意事项 (16) 参考文献 (17)
声波测井仪在勘察中的运用 声波测井仪是一种利用声波原理进行勘察和检测的仪器，它可以对地下的岩石和沉积物进行准确的探测和测量，因此在勘察中得到了广泛的应用。 声波测井仪的工作原理是通过在地下向不同方向发射声波，然后根据声波的反射和传播特性来对地下岩石和沉积物的性质进行分析和测量。声波测井仪可以利用声波信号的强度和到达时间等特征来确定地下岩石和沉积物的类型、厚度、密度、孔隙度、渗透性等重要参数。 在油气勘探和开发中，声波测井仪可以广泛应用于以下方面： 1. 认识地层结构：声波测井可以帮助工程师了解地下各 层岩石的构成，厚度和形态。这些信息可以用于建立地质模型，以确定沉积物的类型和含量，从而在油气勘探中选择合适的钻孔位置。 2. 测井评价：通过声波测井，可以测定岩石的泊松比、 弹模以及密度等多种参数，以评估地下岩性，判断地下岩石储层的物性和储量，有助于确定油气区块的开发方案。 3. 地下环境监测：声波测井可以在监测过程中获得地下 水的含量，帮助评估水资源的潜在供应和健康状况。同时，声波测井还可以监测密闭系统内部的变化，以便及时识别或预测地下气体或液体的泄漏情况。
声波测井仪在勘察中的应用有几个显著的优点。首先，声波测井的准确度相当高。声波信号的信噪比很高，导致返回的数据可以帮助确定地下岩层何时出现，并可以精确指示储层的物性和厚度。其次，使用声波测井可以大大减少在调查和勘探过程中的人为误差。该仪器可以集成不同的传感器系统，从而减少在使用多个测量仪器时可能发生的交叉干扰和数据中的错误。 然而，声波测井仪也存在一些局限性。例如，地下储层有许多复杂的细节会影响声波传导，这会导致数据质量下降。此外，钻井的精度不足可能会影响信号传输和数据质量，使得所得数据需要加以修正。 在实践中，声波测井经常与其他勘探方法结合使用，如电阻率测量、地震勘探、磁测和重力测量等，以获得更准确和更完整的数据。总之，声波测井作为勘察领域的一种重要技术手段，对于油气勘探和开发、地质调查、环境监测、地震研究等领域都有着广泛的应用前景。
声波测井原理与应用的介绍 1. 声波测井简介 声波测井是一种常见的地球物理勘探方法，它利用声波在地下岩石中传播的特性来获取地质信息。通过测量声波在地下的传播速度和反射强度，可以了解地层的岩性、孔隙度、饱和度等重要参数。 2. 声波测井原理 2.1 声波传播原理 声波是一种弹性波，它在地下岩石中的传播受到岩石的物理性质影响。常见的声波测井方法有全波形记录测井和双曲线法测井。 全波形记录测井通过发射一系列不同频率的声波信号，记录地下反射回来的波形，并通过分析波形变化来推断地层的岩性和饱和度。双曲线法测井则通过测量声波在地层中的传播时间来计算地层速度，从而得到地层的岩性信息。 2.2 声波测井仪器 声波测井需要使用专门的测井仪器。常见的声波测井仪器有测井装置、发射器和接收器。测井装置主要负责控制声波信号的发射和接收过程，而发射器则将电能转化为声能发射出去，接收器则将接收到的声能转化为电能。 3. 声波测井的应用 声波测井在石油勘探和开发中有着广泛的应用。以下是声波测井的一些常见应用场景： 3.1 地层岩性分析 声波测井可以通过测量地层的声波速度和阻抗来判断地层的岩性。不同类型的岩石对声波的传播速度和衰减率有不同的特点，通过比较声波测井记录和地质样品分析，可以精确地判别地层的岩性。 3.2 孔隙度测量 声波测井可以通过测量声波速度来计算地层的孔隙度。孔隙度是地层中的孔隙空间占总体积的比例，是评价岩石储集性能的重要参数。声波速度和孔隙度呈正相关关系，通过测量声波速度可以估计地层的孔隙度大小。
3.3 饱和度评价 声波测井可以通过测量声波速度和反射强度来评价地层的饱和度。饱和度是指 地层中含有的流体相对于总孔隙体积的比例。根据不同流体的声波速度和反射强度特点，可以推断地层中的饱和度分布。 3.4 砂岩与页岩鉴别 声波测井可以辨别砂岩和页岩这两种不同的岩石类型。砂岩具有较高的声波速 度和低的衰减率，而页岩则相反。通过测量地层中的声波速度和衰减率，可以准确判断地层是否为砂岩或页岩。 4. 声波测井的局限性 声波测井也存在一些局限性。以下是声波测井的一些局限性： 4.1 地层波动问题 地层的物理性质会导致声波在地层中的波动，从而影响声波测井结果的准确性。例如，地层的裂缝、骨架物质、渗透流体等因素都可能对声波的传播产生干扰。 4.2 岩性复杂问题 地下岩石的岩性复杂性也会对声波测井造成影响。在一些复杂的地层中，声波 的传播速度和反射强度会受到多种岩石组分的相互作用影响，导致测量结果的复杂性。 4.3 测井仪器限制 测井仪器的性能和操作限制也会对声波测井的准确性产生影响。仪器的精度、 分辨率和采样率等参数都可能影响声波测井的结果。 结论 声波测井是一种重要的地球物理测井方法，通过测量声波在地下的传播速度和 反射强度，可以获取地层的重要信息。声波测井在石油勘探和开发中具有广泛的应用。然而，声波测井也存在一些局限性，需要综合考虑其他地球物理方法和地质资料来进行解释和分析。
石油工程中声学测井技术的应用 论文报告：声学测井技术在石油工程中的应用 提纲: 1. 石油工程中的声学测井技术 2. 声学测井技术的原理及基本方法 3. 声学测井技术在油井地质解释中的应用 4. 声学测井技术在油井产能评价中的应用 5. 声学测井技术在油井完井设计中的应用 一、石油工程中的声学测井技术 声学测井技术是指通过发射声波并测量声波在井中的传播速度、反射和衰减等参数，获得油井地层声学信息的一种测井技术。它是石油工程领域中非常重要的技术之一，可以为油井探测提供非常重要的信息。 二、声学测井技术的原理及基本方法 声学测井技术基于声波在不同介质中的传播规律，通过测量声波传播时间和反射数据可以获得油井中地层的声学参数，如速度、衰减、密度等。常见的声学测井方法包括声波传输法、单发射接收法、多发射接收法和一维反演法等。 三、声学测井技术在油井地质解释中的应用
声学测井技术可以为油井地质解释提供重要的信息，如岩性、面积和厚度等。通过测量声波传播速度和衰减数据可以确定油井中的岩性，帮助解决油井地层间的难题；通过记录强度变化及时更新沉积物的性质和结构；通过测量声波在井内的反射情况，可以了解油井地层的面积和厚度等信息。 四、声学测井技术在油井产能评价中的应用 声学测井技术可以为油井产能评价提供有用的信息。通过测量声波传播速度和衰减数据，可判断油井中流体的类型和含量，以及油藏渗透率的大小和方向。这些信息可以为确定油井的产能提供依据，并根据测量得到的数据来估算油藏的储量。 五、声学测井技术在油井完井设计中的应用 声学测井技术可以为油井完井设计提供基本的数据所需信息。通过测量声波反射和衰减等参数，可以确定井内的阻流器类型，以及阻流器的装置位置和数量等信息。这些信息可以为确定井的完井设计提供依据，并提供数据以评估油井的产能和生产效率。 案例： 1. 声波测井分析油藏储量评估 通过对于采样的地层声波测量，大小、封装等数据调查，分析研究获得了油藏的地层储层厚度，渗透率等数据。基于数据结果，有助于这个区域中的油公司决定是否在这里开发油田，以
渤海油田含油气流体识别中阵列声波测 井技术的应用 摘要：渤海油田广泛发育河流和三角洲沉积，这导致其储层岩性及含流体性 质在纵横向上都变化较大，特别是一些低阻油层、凝析气层的存在给采用以电阻 率一孔隙度系列为基础的常规测井解释带来了困难。为此，为进一步提升渤海油 田含油气流体识别精度，针对渤海油田大部分探井均测有阵列声波的实际情况， 开展了阵列声波测井技术的研究与应用，因为在地层岩性和物性相同的情况下， 所含流体性质不同其纵横波速度比以及弹性力学参数也不同，因此，可以利用阵 列声波来识别流体性质。并通过在渤海油田的实际应用表明，阵列声波可以准确 识别气层，对于气油比高的低阻油层也有不错的应用效果。 关键词：渤海油田；含油气流体储层；阵列声波测井 0前言 随着渤海油田勘探开发的不断深入，测井遇到的各种疑难层也越来越多，复 杂岩性和复杂的流体关系为测井解释带来很大的困难，而对于中一低孔渗储层及 含泥质较重的储层，电缆地层测试测压及取样技术成功率大大降低，而海上油田 高昂的DST测试成本为利用测井资料进行储层流体性质的判别提出了更高的要求。理论和实验研究表明，在其它地层条件相同的情况下，地层含不同的流体时，其 纵波、横波速度以及各种弹性力学参数(泊松比、体积压缩系数等)存在差异，这 为利用阵列声波资料识别储层流体性质提供了理论基础，而目前在探井中广泛应 用的阵列声波测井则为基于弹性力学参数的流体识别技术提供了物质基础。 以电阻率-孔隙度系列为基础的常规测井技术仍是渤海油田测井评价的主要 手段，通过充分分析电阻率与三孔隙度、自然电位、自然伽马等测井曲线特征与 储层含油气性的对应关系，综合解释储层含油气性，但是对于低电阻率油气层、 中低孔渗储层，高泥质含量等储层，其流体判别则一直是测井解释的难点。利用
岩土工程勘察声波测井技术岩土工程勘察声波测井技术 岩土工程勘察是指对地下建筑工程中所涉及的岩土、地下水等物理和力学性质进行调查、分析和研究，以确定地下情况及特性，并为地下工程设计和施工提供客观依据。 随着国民经济的快速发展，对地下工程的需求越来越大，而岩土工程勘察作为地下工程建设的基石，在工程实施过程中也经常发挥着重要作用。然而，传统的岩土工程勘察方法往往存在效率低、精度不高等问题，为此，科技的不断进步推动了岩土工程勘察领域的技术更新与升级，声波测井技术就是其中的代表之一。 声波测井技术是一种利用地面或井下产生的声波对地下岩土物质性质进行判断的一种技术，它通过声波的传播速度、衰减特性等信息，对地下岩土物质的性质进行分析，在岩土工程勘察中应用十分广泛。 声波测井技术依据其不同的传播方式，可以分为三种类型：正向波测井、反射波测井和全波测井。正向波测井是通过井头把声波在一个方向上较远地传输，然后观测波传播速度和能量损失情况，以推断地下岩土体密度、声波速度、压力等物理参数。反射波测井则是将声波通过井壁向地下障碍物发射，观测声波反射时的波形和时间，通过反射波与入射波的交错变化及其关系，综合判断出地下物质的类型、厚度、速度反差、裂缝
情况等。全波测井则是同时用正向波和反射波两种方式进行声波测量，从而获取更全面的地下物质信息，是当前应用广泛的一种声波测井技术。 不同类型的声波测井技术在应用上也存在一些差异性，正向波测井由于其操作简单，对仪器本身的精度标定要求较低，在实际应用中通常用于探测未知地下结构的具体属性和性质。反射波测井吸收了正向波测井的一些特点，同时在精度上有所提高，并且能够很好地解决各类特殊地质情况下的勘察问题。而全波测井则是将正向波测井和反射波测井的优势结合起来，能够在多种复杂地质环境中为岩土工程勘察提供更加全面、准确的数据。 除了上述三种基本的声波测井技术以外，随着技术的不断进步，人们还将声波测井技术引入到井下水文地质勘察中，发展出了地下水位测井、压力测井、渗透率测井等多种新应用，极大地扩展了声波测井技术在岩土工程勘察中的应用范围。 总之，声波测井技术的运用，不仅可以提高岩土工程勘察的效率和精度，同时也能够为岩土工程设计和施工提供更加全面和准确的数据，是岩土工程勘察中不可或缺的技术手段。预计未来，随着科技的发展和应用领域的不断扩展，声波测井技术还将继续成为地下岩土工程领域中的研究热点和技术支撑。
石油测井中测井仪器的技术应用 石油测井是石油地质勘探和开发中的重要技术手段，它通过利用测井仪器对井孔进行 物性参数测试，获取地层的有关信息，为石油勘探开发提供了重要的依据。测井仪器是石 油测井技术的核心，它的技术应用直接影响着测井数据的准确性和可靠性。本文将着重介 绍石油测井中测井仪器的技术应用。 一、测井仪器的类型 根据功能不同，测井仪器可以分为多种类型，常见的有自然伽马测井仪、声波测井仪、电阻率测井仪、密度测井仪等。这些测井仪器在石油测井中各有所长，能够满足不同地质 情况下的测井需求。 二、测井仪器的技术应用 1. 自然伽马测井仪 自然伽马测井仪是一种常用的测井仪器，它主要用于测量地层的伽马射线强度，从而 判断地层的类型和厚度。通过自然伽马测井仪可以获取地层的放射性信息，对石油地质勘 探和开发有着重要的作用。在实际应用中，自然伽马测井仪往往结合其他测井仪器进行综 合解释，提高数据的准确性和可靠性。 2. 声波测井仪 声波测井仪是用来测量地层声波速度和声波振幅的仪器，它可以为地层的岩性判读提 供重要的数据支持。声波测井仪通过向井孔中发射声波，并记录声波的传播时间和振幅， 从而推断地层的结构和裂缝情况。声波测井仪在石油勘探和地质研究中起到了重要的作 用。 3. 电阻率测井仪 电阻率测井仪是用来测量地层电导率和电阻率的仪器，它能够对地层的含水饱和度和 孔隙度进行评价。电阻率测井仪通过向地层施加电流，并测量电流的传播情况，从而获取 地层的电性参数。在石油开发中，电阻率测井仪可以为水驱油层评价和油藏开发提供重要 的技术支持。 三、测井仪器的发展趋势 随着石油勘探技术的不断发展，测井仪器也在不断更新换代。未来，测井仪器的发展 趋势将主要体现在以下几个方面： 1. 多参数综合测井
现代声波测井技术及其发展特点 声波测井技术是一种用声波对地层进行探测和分析的方法，它广泛应用于油田勘探开发、地质科研、环境监测等领域。随着科技的不断进步，现代声波测井技术已经取得了长足的发展，为地质勘探和生产提供了更为准确和可靠的数据支持。 一、声波测井技术概述 声波测井技术是指利用地下岩石对声波的传播和反射特性进行测量，从而获取有关地层岩石参数的一种地球物理勘探方法。声波测井技术可分为传统声波测井和现代声波测井两大类。 传统声波测井是指利用声波在地层中的传播时间和幅度信息，通过分析地层中的含油气和水的分布状况，来判断岩石的渗透率、孔隙度、岩性等参数。而现代声波测井技术则是在传统声波测井的基础上，结合先进的数学建模和数据处理技术，更加精确地研究地层中的声波反射、衍射、散射以及其它复杂特性，实现对地下储层精细成像和参数解释。 1. 高分辨率成像 现代声波测井技术采用高频率、多频率声波的激发方式，结合高灵敏度的接收器和先进的信号处理技术，实现了地下储层的高分辨率成像。利用现代声波测井技术，可以获取地层内部更为精细的信息，对孔隙结构、岩性分布、渗透率等参数进行更为准确的描述，为油田勘探开发提供了更丰富的数据支持。 2. 多参数同步解释 现代声波测井技术不仅可以获取地下储层的声波速度、密度等基本参数，还可以获取地震波的频散，声波的衰减、偏振等复杂特性。通过综合分析这些多参数数据，可以实现对地下储层的多角度解释，更好地理解地层结构和物性变化规律。这种同步多参数解释方法，为油田勘探和生产提供了更为全面细致的地质描述和评价。 3. 多尺度三维成像 现代声波测井技术结合了地震成像和声波测井的优势，可以实现对地下储层的多尺度三维成像。无论是大尺度的地质构造还是小尺度的孔隙结构，现代声波测井技术都能够提供高分辨率的三维成像图像。这种多尺度三维成像技术，使地质勘探人员可以更好地理解地下储层的空间分布和变化规律，为油田勘探开发提供了更为准确的地质模型。 4. 实时测量和解释
新型技术在石油地质勘探中的应用研究 近年来，伴随着科技的不断进步和创新，新型技术在石油地质勘探中的应用越来越广泛。这些新技术，不仅提高了勘探效率和质量，同时也为石油资源的开发利用提供了更为可靠的技术支持。本文将从三个方面探讨新型技术在石油地质勘探中的应用研究。 一、三维地震勘探技术 三维地震勘探技术是近年来比较先进的勘探技术，通过采集地震数据，再进行处理和解释得到地下构造的图像。它相比二维地震勘探方法，能够提供更高分辨率的图像，从而更加准确地描绘地下地质构造。同时，三维地震勘探技术还可以通过波速和密度的综合分析，进一步研究地下岩石的物理性质。 在石油勘探中，三维地震勘探技术可以较准确地勘探油气藏的形状、大小、深度、岩性等地质信息。此外，根据地表分布的钻探资料和地震勘探数据得到的地质模型，可以对油气藏的储量进行较为准确的计算。 二、物探技术 物探技术在石油地质勘探中有着广泛的应用，主要包括电法、磁法、重力法等。在传统物探技术的基础上，针对勘探的需要，到目前为止也陆续研发出了多种新型物探技术： 1. 介电声波测井技术 介电声波测井技术是一种高分辨率电法勘探技术，它采用了高频脉冲声波和交流电磁场作用下介质本身的电和磁性质，达到了对井壁和岩石等成分分布的细致检测和定量分析。 2. 孔隙度测量技术 孔隙度测量技术是一种通过岩石物理学参数得到的测井技术，可以快速地判定储层孔隙度大小，从而得到储量等相关物性参数，进而评价石油地质储层的好坏。 三、大数据技术 在大数据时代，利用互联网、人工智能等新技术手段，可以对海量的数据进行深度处理和分析，挖掘出其中有效的信息，为科学研究和技术应用提供有力支撑。 在石油勘探中，大数据技术可以协助勘探过程中的各种数据处理和挖掘。例如，可以对海量的地震数据进行分析，得到岩石中的储层参数和物性参数，从而帮助勘探地质符合更准确的物理模型。此外，大数据技术还可以对油气井数据进行分析，进一步研究油气的储藏特征和分布规律。
测井技术在石油勘探中的应用 测井技术在石油勘探中的应用 石油勘探是一个复杂而多元化的过程，需要使用多种技术手段来判断油藏性质和储量。其中一个重要的技术是测井技术，它是通过在井眼中测量沉积岩石性质和油气分布情况，帮助石油工业界了解井眼周围的地层情况和潜在的石油储量。测井技术已经成为石油勘探和生产行业的重要组成部分，下面我们将详细介绍测井技术在石油勘探中的应用。 1.测量含油气井眼周围地质情况 测井技术是一种利用特殊测量工具在井下测量储层岩石物理性质和油气含量的技术。通过这些测量数据，工程师可以评估井眼周围的地质情况和潜在的含油气层。根据这些数据，工程师可以制定采油工艺和采油计划，以达到最佳的产油效果。 2.识别含油气层和非含油气层 利用测井技术，工程师可以深入了解每个沉积岩的特性，例如密度、声波速度、电阻率、自然伽马辐射等。这些特性可以帮助工程师分析岩石组成和发育环境，进而帮助他们确定哪些地层可能包含石油和天然气，哪些层不包含石油和天然气。这使工程师可以准确评估一个油井的钻井成本和产量。 3.评估油藏的储量
测井技术还可以帮助工程师确定油藏的储量。这是通过分析各 种地质特征、岩性数据和测井数据来进行的。例如，通过分析岩石 密度数据和声波速度数据，工程师可以确定岩石中的孔隙度和渗透率。这些数据有助于确定油藏的储量，即包含有多少含油气物质。 4.协助生产过程中的控制 测井技术也可以协助油气勘探的生产工作，特别是在生产过程 中的控制中。例如，通过分析岩石形态和斜度数据，检测井下阀门 或管道管道的状况，可以协助生产工作。这使工程师可以及时发现 并解决生产过程中的控制问题，确保生产正常运行，保证生产效益。 5.协助井下工程开发 通过分析岩石间隙和岩石孔隙的数据，工程师可以确定传统的 石油储层或不同类型的石油储层的形成条件和裂缝分布情况，以帮 助工程师了解埋藏物的形态。也可以通过分析岩石的热力学特性来 进行地质储层精细解释，并协助油井完井时进行压力评估。 6.评估采油工艺 最后，测井技术可以帮助评估采油工艺。例如，通过分析井壁 静止角的数据，工程师可以确定油井的最佳采油压力，以充分利用 油田的生产潜力。此外，额外使用多孔介质渗流数学模型和人工智 能技术可以协助工程师对基础测量技术的完善和改进。 总结
声波相控阵在随钻测井中的应用思考 介绍了常规声波相控阵技术在声波测井中的应用，并提出如能将该技术与随钻测井技术结合，在声波测井过程中不仅可以利用相控阵声源模式抑制钻铤波，而且可以利用声波相控阵技术得到更加准确的地层信息，从而提高我国的测井技术水平。 标签：声波相控阵；随钻声波测井；声源模式 1 引言 人类对于地球内部的探索远远不及对于宇宙的探索，这是因为探索地层的难度远高于太空。测井就是一门探究地层的科学，是人们了解地层的一种手段、一个渠道。它广泛地应用于地层评价、地质应用、工程应用、动态监测中。它可以为科研人员提供精确的地球物理信息，帮助工程技术人员准确地认识地层，为油藏开发制定科学的方案，大大降低了开发成本。如今测井已成为地层资源开发过程中不可或缺的环节。 测井技术发展至今，已有八十多年的历史，大体经历了模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井四个阶段。测井技术主要分为声波测井、电法测井、核测井三类，这三类传统测井方法近几年涌现出大量新技术，体现了整个行业的生命力和创造力。声波测井将相控阵技术应用到工程中，大大提高了接受信息数据的效率；电法测井如今已进入电成像测井阶段，将岩层电阻率或声阻抗的变化转化为色度，使人们更加直观地了解地层；核测井中的核磁共振测井技术和元素俘获测井技术也大量应用在工程中。再加上几十年间计算机技术飞速发展，科研人员将计算机应用于测井，利用多类软件分析测井所得到的信息和数据，给出更准确地测井解释，使测井技术有了巨大的进步。 2 声波相控阵技术 2.1 单极子声源在充液裸眼井孔中产生的对称声场 上列各式中：f1、f2、y2分别为井内流体标势、井外固体标势、井外固体矢势；k1为声波在井内流体中传播时的波数；kc为声波在井外固体中传播时纵波的波数；kS为声波在井外固体中传播时横波的波数；k为声波沿着z轴传播时的波数；K0、K1为第二类零阶及一阶虚宗量Bessel函数；I0、I1为第一类零阶及一阶虚宗量Bessel函数；A（k）、B（k）、C（k）均表示与k相关的系数；C表示常系数；r、z表示柱坐标系中的坐标变量；ρ1表示井孔中流体密度；ρ2表示井孔外固体密度；a表示在井壁处半径；t表示时间。 2.2 多极子声源在充液裸眼井孔中产生的非对称声场 我们可以看出，单极子声源在充液裸眼井孔中可以激起无限多种模式波，每