第六章声波测井

第一章：声波测井物理基础1、描述声波的基本参数频率f :声音传播过程中，介质震动的频率即介质质点每秒钟振动的次数就是声波的频率周期T ：指介质完成一次振动所需要的时间速度c或v：指声波的传播速度波长λ：声音在介质中传播时，相位相同的两点在空间上的距离称为声波的波长2、声速(时差)的影响因素以及如何影响，流体、压力、岩性、密度等等（一）岩性<最主要的影响因素，灰质含量↑声速↑>（二）孔隙和流体<孔隙性岩层声速<非孔隙性、含气饱和度↑纵波速度↓横波速度↑> （三）压力<压力↑波速↑极大值后基本保持不变，压力对声速影响可达35%+>（四）温度<相对压力而言，影响很小可忽略、温度↑纵波速度稍许↓>（五）岩石生成的地质条件<老地层的声速>新地层、构造顶部的声速>构造翼部>（六）埋藏深度<深度↑声速↑>3、泥浆对超声的衰减因素泥浆对超声波的衰减包括吸收衰减和固相颗粒散射衰减两部分（一）泥浆对超声波的吸收衰减：主要有泥浆的粘滞、热传导以及泥浆的微观过程引起的弛豫效应（二）泥浆固相颗粒对超声波的散射衰减：泥浆中含有的固相颗粒引起的散射衰减、泥浆添加剂引起的散射衰减、声频散4、声阻抗的概念及其对反射波和透射波的影响声阻抗：地震波在介质中传播时，作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的指点流量之比，其数值等于介质密度ρ与波速v的乘积，即Z=ρ.v。

影响：声波发生反射和折射的能量分配取决于泥浆和井壁两种介质的声阻抗值大小、入射角和折射角的关系。

当声波垂直井壁入射时，θ1θ2p=0，从右式可以看出，介质1和介质2声阻抗分别为Z1、Z2Β为反射系数α为折射系数，系数越大，越易进行Z1Z2声阻抗差越大，声耦合越差，声能量传递就越差，通过界面传播的折射波能量就小，若两介质声阻抗相近，声耦合率较好，声波都形成折射波通过界面传播到介质2，这时反射波能量就非常小，当Z1<<Z2时，声阻抗差异明显，声耦合差，不利于声音传递。

声波测井原理声波测井是一种利用声波在地层中传播的特性来获取地层信息的技术手段。

声波测井可以提供地层的孔隙度、渗透率、岩性、地层压力等重要参数，对于油气勘探和开发具有重要意义。

声波测井原理是声波在地层中传播的物理过程，下面将对声波测井原理进行详细介绍。

首先，声波测井是利用声波在地层中传播的速度来获取地层信息的。

声波在地层中传播的速度与地层的物性参数有密切的关系，不同类型的地层对声波的传播速度有不同的影响。

通过测量声波在地层中的传播速度，可以推断出地层的孔隙度、渗透率等参数。

其次，声波测井是利用声波在地层中的反射和折射来获取地层信息的。

当声波遇到地层界面时，会发生反射和折射现象，根据反射和折射的规律，可以推断出地层的厚度、岩性等信息。

通过分析反射和折射的特征，可以识别出地层中的油气层、水层等目标层位。

另外，声波测井是利用声波在地层中的衰减来获取地层信息的。

声波在地层中传播时会发生衰减，衰减的程度与地层的渗透率、孔隙度等参数有关。

通过测量声波的衰减情况，可以推断出地层的渗透率、孔隙度等信息。

总的来说，声波测井原理是利用声波在地层中传播的速度、反射和折射、衰减等特性来获取地层信息的。

通过对声波在地层中的传播过程进行分析和解释，可以揭示地层的内部结构、物性参数等重要信息。

声波测井技术在油气勘探和开发中具有重要的应用价值，对于提高勘探开发效率、降低勘探风险具有重要意义。

综上所述，声波测井原理是声波在地层中传播的物理过程，通过对声波在地层中的传播速度、反射和折射、衰减等特性进行分析，可以获取地层的孔隙度、渗透率、岩性、地层压力等重要参数。

声波测井技术是一种重要的地球物理勘探手段，对于油气勘探和开发具有重要意义。

希望本文能够对声波测井原理有所了解，并对相关领域的研究工作有所帮助。

声波测井介绍声波测井是一种地球物理测井技术，通过发送声波信号，并根据信号的传播特性来获取地下地层的物理特征和构造信息。

声波测井的主要应用领域包括石油勘探、地质工程和地下水资源评价等。

在石油勘探领域，声波测井被广泛用于获取地下岩石的弹性属性，从而识别含油气层和评估油气储量。

声波测井的原理是利用声波在地层中传播的速度和振幅变化，分析得到地层的波速、密度等信息，进而推断地层的岩性和孔隙度等。

声波测井原理声波测井使用的是通过固体或流体介质中传播的声波信号。

在声波测井过程中，仪器向井中发送声波信号，然后接收并分析回波信号。

通过分析回波信号的传播时间、振幅和频率等属性，可以获得地层的物理特性。

声波在地层中的传播速度取决于地层的密度和弹性模量。

当声波从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射和反射。

这些反射和折射的现象可以用来推断地层的变化，如岩性、孔隙度和饱和度等。

声波测井主要使用两种传播模式：纵波和横波。

纵波是沿着传播方向的压缩波，而横波是垂直于传播方向的波动。

纵波的传播速度比横波大，因此在实际测井中，主要使用纵波进行测量和分析。

声波测井仪器声波测井仪器通常由发射器、接收器和数据记录系统组成。

发射器用于产生声波信号，而接收器则用于接收回波信号。

数据记录系统用于存储和分析测量数据。

声波测井仪器的功能包括：1.发射声波信号，产生刺激并激发地层回波。

2.接收回波信号并转换为电信号。

3.对接收到的信号进行放大和处理。

4.记录和存储测量数据，并进行实时分析和解释。

现代的声波测井仪器通常可以进行多频段的测量，以获取更详细和准确的地层信息。

同时，一些高级仪器还具备图像处理功能，可以生成地层的可视化图像。

声波测井应用1.石油勘探：声波测井在石油勘探中起着重要的作用。

通过分析地层的声波传播特性，可以确定油气层的位置和性质，为油井的钻探和开发提供依据。

2.地质工程：声波测井用于地质工程中的岩石力学和岩层稳定性评估。

通过测量地层的声速和密度等特性，可以判断地层的强度和稳定性，为工程建设提供指导。

声波测井声波测井是通过测量井壁声学性质来判断地层的地质特性与井眼状况的一类测井方法，包括声速测井、声幅测井、声波全波列测井等多种测井方法。

第一节井内声波的发射、传播和接收声波是机械波，是机械振动在媒介中的传播过程。

声波测井首先要在井内建立一个人工声场，这就需要一个声波发射器T，它向井内发射有一定声功率、有一定方向和频率特性的声脉冲。

其次，声波在井内的传播与井内流体和井壁附近地层的性质有关。

最后，在离声波发射器足够远的地方放置声波接收器R。

井内泥浆是一种液体，由于它只能发生体积形变，不能发生剪切形变，所以它只能传播纵波，不能传播横波。

则置于井内泥浆中的声波测井换能器发射的或接收的都是纵波。

当岩石受到声源激发时，它不但能发生体积形变，而且能发生剪切形变，故可同时产生纵波和横波。

1、声时差：声波在介质中传播单位距离所用的时间。

2、声速：声波在介质中单位时间传播的距离。

3、声压：声波在介质中传播过程的某一瞬间，声波在介质中产生的瞬时压强。

4、声强：在声波传播的波阵面上，单位面积上的声功率大小。

5、声衰减：声波在传播过程中为克服介质质点之间的摩擦或粘滞作用以与介质中有声波传播时的热传导与弛豫现象等，使在介质中传播的声波发生能量或幅度衰减，声能转化成热能的不可逆过程。

6、声阻抗：介质密度与声速的乘积。

7、水泥胶结测井：通过测量套管波第一正峰幅度来检查固井质量的一种测井方法。

8、什么是斯通利波？有什么特点？答：斯通利波是在井内流体中传播的一种诱导波，是沿井轴方向传播的流体纵波与井壁地层滑行横波相互作用产生的，相当于几何声学的泥浆直达波。

特点是：有轻微频散，无截止频率：相速度略低于群速度；能量集中在低频段，在井轴方向无衰减，井壁向地层按指数减小；井径变小，幅度增加。

9、什么是声速测井的周波跳跃？它可能造成多大的时间测量误差？答：声速测井仪正常记录时，两个接收探头被同一首波触发，但在含气疏松地层或钻井液混有气体时，声波能量严重衰减，首波只能触发第一个接收探头而没有能力触发第二个接收探头，第二个接收探头只能被后续波触发，t 曲线显示为不稳定的特别大的时差。

声波测井的基本原理引言：声波测井是一种常用的地球物理测井技术，通过发送声波信号并接收其反射信号来获取地下岩石的物理特性信息。

本文将介绍声波测井的基本原理，并探讨其在油气勘探和地质研究中的应用。

一、声波传播原理声波是一种机械波，是由分子间的振动传递能量而产生的。

在地下岩石中，声波通过分子间的碰撞和相互作用传播。

声波传播的速度取决于岩石的密度和弹性模量。

岩石越密度大、弹性模量高，声波传播速度越快。

二、声波测井仪器声波测井通常使用声波测井仪器进行，它包括发射器和接收器两部分。

发射器会向井孔中发射声波信号，而接收器则接收并记录反射回来的声波信号。

三、测井参数解释声波测井中常用的参数有声波传播速度（Vp）、剪切波传播速度（Vs）和声波衰减系数（Attenuation）。

声波传播速度是指声波在岩石中传播的速度，剪切波传播速度是指岩石中剪切波的传播速度，而声波衰减系数则表示声波在岩石中传播时的衰减程度。

四、应用领域1. 油气勘探：声波测井可以提供地下岩石的物理特性信息，如孔隙度、饱和度、岩石密度等，这些信息对于油气勘探具有重要意义。

通过测量声波传播速度和剪切波传播速度，可以帮助确定油气储层的性质和分布。

2. 地质研究：声波测井可以提供岩石的弹性参数，如岩石的压缩模量和剪切模量。

这些参数对于研究地下构造和岩石力学性质具有重要意义。

通过测量声波传播速度和剪切波传播速度的变化，可以揭示地下构造的变化和岩石的变形状态。

3. 水文地质研究：声波测井可以帮助确定地下水的分布和流动状况。

通过测量声波传播速度和声波衰减系数的变化，可以推断地下水的饱和度和渗透能力等参数，从而为水文地质研究提供重要参考。

五、声波测井的优势声波测井具有以下几个优势：1. 非侵入性：声波测井是一种非侵入性的测井技术，不需要取样，不会对地下环境产生破坏。

2. 高分辨率：声波测井可以提供高分辨率的地下岩石信息，可以检测到细小的地质构造和岩石特征。

3. 广泛适用：声波测井适用于各种类型的地质环境，包括陆地和海洋等。

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数。

两者相互补充，可以提高对地下岩石的解释和预测能力，为油气勘探和生产决策提供更可靠的依据。

2.4 井间连通性评价声波测井可以用于评价油田中不同井之间的连通性。

通过测量声波在井中的传播时间和信号强度的变化，可以推断不同井之间的流体交流情况。

思考题第一课自然电位测井SP？*1.分析自然电位的成因，写出扩散电动势、扩散吸附电动势、总电动势表达式。

答：自然电场的产生(原理)扩散电动势、扩散吸附电动势、过滤电动势1.扩散电动势产生原因：泥浆和地层水矿化度不同——电化学过程——电动势——自然电场产生过程：溶液浓度不同——离子扩散——离子迁移率不同——两边分别富集正、负离子 (延缓离子迁移速度)——产生电动势(直到正负离子达到动态平衡为止 ) 公式：2.扩散吸附电动势产生原因：泥浆和地层水矿化度不同——产生阳离子交换——产生电动势——自然电场产生过程：溶液浓度不同——带电离子扩散——阳离子交换——孔隙内溶液阳离子增多——浓度小的一方富集正电荷，浓度大的一方富集负电荷产生电动势（扩散吸附）公式：3.过滤电动势产生原因：泥浆柱与地层之间的压差造成离子的扩散。

一般在近平衡钻井情况下不考虑。

总电动势公式：*2.不同Cw、Cmf情况下自然电位测井曲线有哪些特征？1.当Cw>Cmf：（Rmf>Rw,E<0）负异常（淡水泥浆）2.当Cw<Cmf：（Rmf<Rw,E>0）正异常（咸水泥浆）3.当Cw=Cmf：（Rmf=Rw, E=0）无异常，自然电位测井失效*4.自然电位测井曲线在油田勘探开发中应用于哪些方面？1.划分渗透层（半幅点法，砂泥岩剖面较常用）2.估算泥质含量3.地层对比依据： 1)相同沉积环境下沉积的地层岩性特征相似; 2)同一段地层有相同或相似的沉积韵律组合; 3)由1)和2)决定同层、同沉积（相）的SP曲线特征一致。

4.确定、划分沉积相5.确定油水层及油水界面（△USP油小于△USP水）6.识别水淹层(依据 Cw <或> Cwz) 渗透层水淹后SP基线偏移，偏移量与Cw/Cwz(注入)有关7.确定地层水电阻率Rw3.影响自然电位测井的因素有哪些？1.Cw/Cmf影响（地层水矿化度/泥浆滤液矿化度）当Cw>Cmf：（Rmf>Rw,E<0）负异常（淡水泥浆）.当Cw<Cmf：（Rmf<Rw,E>0）正异常（咸水泥浆）当Cw=Cmf：（Rmf=Rw, E=0）无异常，自然电位测井失效2 .岩性影响砂泥岩剖面泥岩(纯泥岩)——基线纯砂岩——SSP(h>4d)当储层Vsh 增大，自然电位幅度△USP（变小）<SSP 靠近泥岩基线3..温度影响温度对离子运动，离子扩散速率有影响不同深度地层温度不同4.地层水、泥浆滤液中含盐性质影响（溶液中离子类型不同，迁移速率不同，直接影响Kd、Kda）5.地层电阻率影响（当地层电阻率较大时，其影响不容忽视。

声波测井的基本原理声波测井是一种常用的地球物理勘探技术，它利用声波在岩石中传播的特性，测量地下岩石的物理性质，如密度、声速、泊松比等，从而推断出地下岩石的结构和性质。

声波测井的基本原理是利用声波在岩石中传播的速度和衰减特性，来推断地下岩石的物理性质。

声波测井的原理可以简单地描述为：在井中发射一束声波，当声波穿过地层时，会受到地层中各种物理性质的影响，如密度、声速、泊松比等，从而导致声波的传播速度和衰减特性发生变化。

通过测量声波在地层中的传播速度和衰减特性，可以推断出地层的物理性质，如密度、声速、泊松比等。

声波测井的基本原理可以用以下公式表示：V = d / t其中，V表示声波在岩石中的传播速度，d表示声波在岩石中传播的距离，t表示声波传播的时间。

根据这个公式，可以通过测量声波传播的时间和距离，来计算声波在岩石中的传播速度。

声波测井的测量方法通常有两种：一种是通过测量声波在岩石中的传播时间和距离，来计算声波在岩石中的传播速度；另一种是通过测量声波在岩石中的衰减特性，来推断岩石的物理性质。

声波测井的应用范围非常广泛，可以用于石油勘探、矿产勘探、地质调查、地下水资源勘探等领域。

在石油勘探中，声波测井可以用于确定油层的厚度、孔隙度、渗透率等参数，从而帮助石油勘探人员确定油田的储量和开发方案。

在矿产勘探中，声波测井可以用于确定矿体的形态、大小、深度等参数，从而帮助矿产勘探人员确定矿体的储量和开采方案。

在地质调查和地下水资源勘探中，声波测井可以用于确定地下岩石的物理性质，从而帮助地质学家和水文学家了解地下岩石的结构和性质，为地质调查和地下水资源勘探提供重要的参考数据。

总之，声波测井是一种非常重要的地球物理勘探技术，它利用声波在岩石中传播的特性，测量地下岩石的物理性质，从而推断出地下岩石的结构和性质。

声波测井的基本原理是利用声波在岩石中传播的速度和衰减特性，来推断地下岩石的物理性质。

声波测井的应用范围非常广泛，可以用于石油勘探、矿产勘探、地质调查、地下水资源勘探等领域。

声波测井的基本原理声波测井是一种常用的地球物理勘探方法，通过发送声波信号进入地下，然后接收和分析返回的信号，可以获取有关地下岩石性质和地层构造的信息。

声波测井的基本原理是利用声波在不同岩石中的传播速度差异来推断地层的性质。

声波测井利用的声波信号是由测井仪器通过声源产生的。

这些声源通常是以一定频率振动的麦克氏震荡器，通过控制震荡器的频率和振幅，可以产生不同类型的声波信号。

在测井过程中，这些声波信号通过井中的探头向地下传播。

当声波信号遇到地下岩石时，会发生反射、折射和散射等现象。

这些现象会导致声波信号的传播速度和振幅发生变化。

通过测量返回的声波信号的传播时间和振幅，可以推断地下岩石的物理性质。

在声波测井中，最常用的参数是声波的传播速度。

传播速度是声波信号在岩石中传播的速度。

不同类型的岩石对声波的传播速度有不同的影响。

例如，固体岩石的传播速度较高，而含有流体的岩石的传播速度较低。

通过测量声波信号的传播时间，可以计算出不同深度处的传播速度，并进一步推断出地下岩石的类型和含有的流体性质。

除了传播速度，声波测井还可以提供其他有关地下岩石的信息。

例如，通过分析声波信号的振幅，可以推断地下岩石的密度和孔隙度。

密度是岩石单位体积的质量，而孔隙度是岩石中孔隙空间的比例。

这些参数对于研究地下岩石的物理性质和储层特征非常重要。

声波测井不仅可以应用于石油勘探和开发领域，还可以用于地质研究、水文地质调查等领域。

通过声波测井可以获取的地下岩石信息非常丰富，可以帮助地质学家和工程师更好地了解地下结构和性质，指导相关工程的设计和施工。

声波测井是一种基于声波传播原理的地球物理勘探方法。

通过测量声波信号的传播时间、振幅等参数，可以推断地下岩石的性质和构造。

声波测井在石油勘探和开发、地质研究等领域有着广泛的应用，为相关工程的设计和施工提供了重要的信息基础。