第六章声波测井
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第六章声波测井声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判别地层特性及井眼工程状况的一类测井方法。
主要内容:声速测井(声波时差测井),声幅测井,全波列测井。
主要应用:判断岩性,估算储集层的孔隙度,检查固井质量。
第一节岩石的声学性质声波是物质运动的一种形式,它由物质的机械震动而产生,通过质点间的相互作用将震动由近及远的传递而传播。
对于声波测井来说,井下岩石可以认为是弹性介质,在声震动作用下,产生切变形变和压缩形变,因而,可以传播横波,也可以传播纵波。
一、岩石的弹性弹性体:物体受外力作用发生形变,取消外力能恢复到原来状态的物体,叫弹性体,这种形变叫弹性形变;塑性体:取消外力后不能恢复到原来状态的物体;物体是否为弹性体的决定因素:物体本身的性质、外界条件(压力、温度)、外力的作用方式、作用时间和大小。
对于声波测井来讲,声源发出的声波能量较小,作用在岩石上的时间短,故将岩石看成弹性体,其理论为弹性波在介质中的传播性质。
弹性体的弹性力学性质:扬氏模量E,泊松比σ,体积形变模量K等。
杨式模量(E)--- 弹性体拉长或压缩时应力(F/A)与应变(ΔL/L)之比。
/A)与切应变(Δl/l)切变模量(μ)---弹性体在剪切力作用下,切应力(Ft之比。
泊松比(σ) --- 弹性体在形变时横向形变(相对减缩ΔD/D)和纵向形变(相对伸长ΔL/L)之比。
体积形变弹性模量(K) ---在外力作用下,物质体积相对变化(体积应变)与应力之比。
它的倒数为体积压缩系数。
二、岩石中的声波传播特性声波测井的声波频率:15Khz~30Khz(声波和超声波)。
质点的震动以波动形式在介质内传播,根据质点震动方向与波的传播方向的关系,分为;纵波—质点震动方向与波传播方向一致(压缩波);横波—质点震动方向与波传播方向相互垂直(剪切波、切变波);声波在介质中的传播速度主要取决于介质的弹性模量和密度。
在均匀介质中,声波速度与杨氏模量E 、泊松比σ、密度ρ的关系为:)21)(1()1(σσσρ-+-⋅=E v p )1(21σρ+⋅=E v s 三、声波在介质界面上的传播特性1、波的反射和折射波阻抗----定义为介质的声速与密度之乘积。
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。