阵列声波测井介绍
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声波全波列测井一、声波全波列测井的几何横型及典型全波列波形:声波全波列信息:有纵波、横波(属于体波)、还有伪瑞利波和斯通利波(属于导波),对于快速地层(地层横波速度大于井内流体声速)。
在全波列信息中,初至波是地层纵波,其幅度较小,频率较高,在纵波之后是地层横波波至。
由于伪瑞利波的影响,横波部分幅度较大,最后到达的大幅度低频波是斯通利波,这是一种沿井壁与井内流体之间传播的导波,速度比井内流体声速略低。
低频斯通利波又称为管波。
对于慢速地层(地层横波速度小于井内流体声速),难以看到以临界折射方式传播的横波。
体波的主要特征是:在地层中传播,幅度存在几何扩散。
速度没有频散现象,有一系列共振频率。
在均匀各向同性的弹性介质中,纵波和横波的速度前面已经列出来了。
导波的主要特点是:沿井壁传播、幅度最大、进入地层和井内流体则显著衰减。
不存在几何扩散,相速度有频散。
斯通利波速度始终低于井内流体速度。
相速度的频散较小,中低频端有明显增加。
在均匀完全弹性地层中,低频斯通利波的速度与横波速度存在一定的关系,在软地层中我们就可以利用斯通利波速度估算地层横波到速度。
在进行全波列测井时,两个接收器交替接收来自两个发射器经地层传播过来的各种声波信息。
每一个深度点有四组波形数据被记录在磁带上。
3700的长源距声波通常每个波形到记录长度为960个类,采样间距dt可为2us、4us或8us。
声波全波列测井资料的一般处理流程是:首先识别和提取各道波形中纵波、横波、斯通利波等到波至点,然后计算各组份波的声波时差和幅度衰减,最后对波形进行频谱分析,提取各分波的主频、峰值及能量等参数。
二、下面先对3700、DDL-V及CSU三种长源距声波仪的声学结构和工作方式简单对比介绍一下:3700系列的长源距声波声系尺寸为T1’R12’R27’T2.记录T1-R1,T1-R2,T2-R1,T2-R2四道全波列波形。
每道波形从发射到接收总共采样960各数字,可相隔2us采样一个数(就是在这个时间点的波形幅度)。
在声波测井中,常常会因为地层的衰减,使得声波测井仪无法接收声波的首波信号。
为了增强接收的声波信号,通常采用两种方法:一是通过增大换能器尺寸来降低声波的频率从而减小地层衰减;二是增大换能器的发射功率来增大声波信号的功率,但是由于换能器所能承受的最大激发电压和温度的限制,致使发射声信号功率有限。
所以,可以通过相控阵技术使阵列发射探头发出的声信号同相位叠加,改善指向性达到增强首波信号的目的。
阵列声波测井仪有两种组成方式:一是单接收器和一维阵列声源的组合;二是单声源和一维阵列接收器的组合。
换能器为薄圆管形压电换能器。
本文采用了声波测井中的传输网络理论与指向性权系数的概念,推导出了换能器的几何形状与尺寸对线阵声源的导向系数的关系。
通过改变阵列接收器接收到的声波信号的时间偏移量和线阵声源的激发延迟时间,可以令接收的首波幅度(阵列声源)与叠加波的首波幅度(阵列接收器)达到最大。
通过本文提出的方法可以令声波测井中接收到的声波测井信号的首波幅度大大增加。
关键词:阵列声波测井、相控阵、指向性、换能器、激发延迟时间In acoustic logging, often because of the decline of formation makes sonic tool cannot receive the first wave of sound wave signal. In order to enhance the received acoustic signal, usually adopts two methods: one is through increased to reduce the frequency of the acoustic transducer dimension reducing formation attenuation; Second is to increase the transmission power of the transducer to increase the acoustic signal of power, but because of the transducer can bear the limit of maximum excitation voltage and temperature, the sound emission signal power co., LTD. So can make through phased array technology emission probe array acoustic signals with the phase superposition, achieve the enhancement purpose to the first wave signal to improve the directivity. Array acoustic logging tool is composed of two ways: one is the combination of single receiver and a one-dimensional array source; The second is simple sound source and the combination of a one-dimensional array receiver. Transducer is a thin circular tube in the shape of a piezoelectric transducer. This paper adopts the transmission network theory and directivity of acoustic logging weight coefficient, the concept of the geometric shape and size of the transducer is deduced on the relationship between the linear array direction Guide coefficient of sound source. By changing the array receiver to receive the time offset and linear array acoustic signal source excitation delay time, can receive the first wave of sound source (array) and superposition of wave amplitude of the first wave amplitude (array receiver) maximum. By the proposed approach can make sonic logging in the received the first wave of acoustic logging signal amplitude increase greatly.Keywords: array sonic logging、phased array、directivity、transduc、Stimulate the delay time引言声波测井就是利用声波在油井下面的地层中传播后,因为不同的地层密度等参数不一样,导致接收到的声波的参数产生变化,分析这些变化的参数,就可以分析出这些地层的结构,岩石属性,以及石油的分布情况,估计出储集层的孔隙度等性质。
阵列声波测井的原理
阵列声波测井是一种地球物理测井技术,其原理是利用声波在地下岩石中的传播特性来获取地层的物理特征。
下面是阵列声波测井的主要原理:
1.声波传播原理:阵列声波测井利用地下介质中的岩石和流体对声波的传播速度和衰减产生的影响。
当声波传播到不同性质的地层时,会发生反射、折射和散射等现象,可以通过地震学和声学理论研究声波的传播规律。
2.发射与接收系统:阵列声波测井使用一组多个发送和接收器件构成的阵列来发射和接收声波信号。
发送器件通常是振动子,它能够将电信号转换为机械振动,从而发射声波信号。
接收器件通常是压电晶体或振动器,能够将接收到的机械振动转换为电信号。
3.接收信号处理:接收到的声波信号被记录下来并进行信号处理。
通常会通过时域和频域的方法对接收信号进行分析,比较接收到的信号和已知模型的差异,从而推导出地层的波速、衰减、密度等物理参数。
4.解释与应用:通过对地层声波响应的解释,可以获得地层的结构、岩性、饱含流体类型和含量等信息。
阵列声波测井可用于石油勘探、地质调查、地下水资源评价等领域,帮助确定油气储层的分布和性质,评估地下水资源的储量和质量等。
阵列声波测井介绍一、阵列声波测井是什么呢?嘿,小伙伴们!今天咱们来唠唠阵列声波测井这个超有趣的东西。
阵列声波测井啊,就像是给地球内部做一次超级详细的“听诊”呢。
它是一种在石油勘探等领域超级重要的技术手段哦。
简单来说呢,它就是通过在井里放置一些特殊的仪器设备,然后这些设备可以发出声波,再接收从地层反射回来或者传播过来的声波信号。
这些声波信号就像地层在和我们悄悄说话一样,能告诉我们好多关于地层的秘密呢。
二、阵列声波测井的原理你想啊,声波在不同的地层物质里传播速度是不一样的,就像在水里和在空气中声音传播速度不同一样。
当地层里有不同的岩石类型,比如说砂岩、页岩之类的,声波在它们里面跑的速度就有差异。
而且声波在传播过程中还会有衰减、反射等情况。
阵列声波测井仪器就是利用这些特性,通过多个接收器接收不同时间到达的声波信号,然后分析这些信号,就能知道地层的一些性质啦,像是地层的孔隙度啊,渗透率啊之类的,这些对于判断地下有没有石油,石油好不好开采可是非常关键的信息呢。
三、阵列声波测井仪器的组成这个测井仪器也很神奇呢。
它有发声源,这个发声源就像一个小小的“声波工厂”,能够产生我们需要的声波信号。
然后还有一排排列得整整齐齐的接收器,这些接收器就像一群小耳朵,认真地听着地层传回来的声波信号。
这些接收器之间的距离、排列方式等都是有讲究的哦,这样才能更好地捕捉到不同的声波信息。
而且整个仪器还得能够适应井下的高温、高压等恶劣环境,毕竟井下可不是什么舒服的地方。
四、阵列声波测井的应用领域阵列声波测井的用处可大啦。
在石油行业里,那可是勘探开发的得力助手。
通过它得到的地层信息,可以帮助工程师们确定油藏的位置、大小、油层的厚度等。
除了石油行业,在地质研究方面也很有用。
比如研究地层的构造、地层的沉积环境等。
而且在一些水利工程的地下勘探中,也能用到阵列声波测井,看看地下的岩石结构是不是稳定,会不会有渗漏之类的问题。
五、阵列声波测井的发展历程阵列声波测井也不是一下子就这么厉害的。
阵列声波测井原理阵列声波测井是一种利用声波技术来测量井壁岩石物性参数的方法。
它利用了声波在不同介质中传播速度不同这一物理现象,通过测量声波在岩石中的传播速度和衰减程度,进而推算出井壁岩石的物性参数,如泊松比、弹性模量、密度等。
阵列声波测井是一种非侵入式的测井方法,即不需要对井壁进行钻孔或取心样,而是通过在井内下放一根带有多个声波发射器和接收器的探头,将声波信号发射到井壁上并接收反射回来的信号,从而实现对井壁岩石物性的测量。
阵列声波测井的优点在于其高分辨率和准确性。
由于其探头上带有多个声波发射器和接收器,可以在一个测量位置进行多次测量,从而获得更加准确的数据。
此外,阵列声波测井可以获取更加详细的井壁岩石物性信息,如各向异性、孔隙度、渗透率等,进而为油气勘探和开发提供更加准确的地质数据支持。
阵列声波测井的应用范围非常广泛。
它可以用于不同类型的油气储层和地质构造的测量,如碳酸盐岩、砂岩、页岩、裂缝岩等。
此外,阵列声波测井还可以用于水文地质、矿产资源勘探、地下工程等领域的测量。
阵列声波测井的测量原理主要包括传播时间测量、振幅衰减测量和相位测量。
其中,传播时间测量是最基本的测量方式,通过测量声波从发射器到接收器所需的时间,可以计算出声波在岩石中的传播速度,从而推算出岩石的物性参数。
振幅衰减测量可以用来评估岩石的衰减能力,相位测量则可以用来评估岩石的各向异性。
阵列声波测井虽然具有高分辨率和准确性的优点,但也存在一些局限性。
首先,阵列声波测井需要良好的井壁条件,如平整度、光洁度等,否则会对测量结果产生影响。
其次,阵列声波测井需要高质量的数据处理和解释,否则会对数据的准确性和可靠性产生影响。
最后,阵列声波测井的成本相对较高,需要进行专业的设备和技术支持。
阵列声波测井是一种基于声波技术的高分辨率、准确性较高的测井方法。
它可以广泛应用于不同领域的地质勘探和开发,为油气产业和地质学研究提供了重要的技术支持。
5700测井技术介绍——阵列声波测井原理及地质应用目录一、前言 (2)二、阵列声波测井原理 (2)1、多极子阵列声波仪器的测量原理 (2)2、交叉偶极子阵列声波仪器的测量原理 (3)3、阵列声波的测量方式 (4)4、阵列声波测井波形分析 (4)三、阵列声波的处理 (6)1、提取纵波、横波及斯通利波 (6)2、数据处理STC算法 (6)3、全波列分析处理程序 (7)四、阵列声波的基本地质应用 (8)1、利用纵波、横波及斯通利波识别裂缝 (8)2、鉴别岩性和识别气层 (9)3、在计算岩石机械特性中的应用 (10)4、压裂施工分析 (11)5、利用时滞频移识别裂缝带 (13)6、判断地层各向异性 (14)7、计算地层应力和确定应力方位 (16)五、总结及建议 (17)一、前言阵列声波仪器能够测量地层的纵波、横波、斯通利波,通过一定的数学计算方法便能提取这些波的首波传播时间,计算频散特性,从而分析出岩石的声学特性,再结合密度、泥质含量、孔隙度等曲线能够计算地层弹性力学参数、机械特性参数、泥浆参数、地层渗透率等参数,并且能够计算各向异性地层的各向异性大小和方位。
利用这些参数能够评价井眼的稳定性,评价裂缝的发育带,确定应力大小及方位,为压裂施工提供压力参数,为钻井泥浆的配制提供泥浆参数,并能判断岩石裂缝的有效性。
由于这些特点,目前阵列声波测井已得到了广泛的应用。
尤其在解决复杂的地质问题,为油田增产、增效服务方面,起到了非常重要的作用。
二、阵列声波测井原理1、多极子阵列声波仪器的测量原理多极子阵列声波测井仪器(MAC)将单极子阵列和偶极子阵列进行有效地组合,两个阵列的配置是完全独立的(如图2-1)。
该仪器的声系包括1个单极子声系和1个偶极子声系。
单极子声系包括2个单极子发射换能器T1、T2和8个接收换能器,发射换能器带宽为2KHz-15KHz,中心频率为8KHz,可以激发地层纵波、斯通利波,在地层中激发转换横波。
正交偶极子阵列声波测井(XMAC-II)(一)、正交偶极子阵列声波测井(XMAC-II)原理ECLIPS—5700测井系统中的交互式多极子阵列声波仪(XMAC-II)是将一个单极阵列和一个偶极阵列交叉组合在一起,两个阵列配置是完全独立的,各自具有不同的传感器。
单极阵列包括两个单极声源和8个接收器。
声源发射器发射的声波是全方位的,既是柱状对称的,中心频率为8kHz。
偶极阵列是由两个交叉摆放(相差900)的偶极声源及8个交叉式偶极接收器组成。
接收器间距为0.5英尺。
每个深度点记录12个单极源波形,其中8个为阵列全波波形(TFWV10),4个为记录普通声波时差的全波波形(TNWV10)。
每个深度点记录32个偶极源波形,即每个接收器记录XX、XY、YX、YY 4个偶极源波形,X、Y表示不同方位的发射器或接收器的方向,例如XY表示X方向发射器发射,Y方向接收器接收;YY则表示Y方向发射器发射Y方向接收器接收。
8个接收器共记录32个偶极源波形(TXXWV10、TXYWV10、TYXWV10、TYYWV10)。
(二)、正交偶极子阵列声波资料的处理偶极子阵列声波测井资料是用eXpress的W A VE模块处理,主要包括地层纵波、横波和斯通利波的提取及其时差计算、岩石物理参数计算、岩石机械特性分析等。
1、地层纵波、横波和斯通利波的提取及慢度分析采用慢度—时间相关STC(Slowness-Time Coherence)技术从MAC全波列中提取地层的纵波、横波及斯通利波,并计算其慢度。
STC采用一种类似地震中使用的相似算法,检测阵列接收器中相关的波至,并估算它们的慢度。
在利用STC技术处理之前要对波形进行滤波,以便消除所有直流偏移和信号频带以外的噪声。
另外,为了得到真实的地层横波,在处理中要包括一个计算前的校正步骤,以便校正挠曲波频散引起的偏差。
校正量取决于声源的声波响应特征、STC滤波器特征、井眼大小和横波慢度。
对硬地层来说这种校正量很小,但对大井眼软地层来说这种校正量可能达到10%。
阵列声波测井原理声波测井原理是一种常用的测井方法,利用声波在不同介质中传播速度不同的特性来获取地下岩石的信息。
阵列声波测井是声波测井的一种高级形式,通过使用多个发射器和接收器组成的阵列,可以提供更加详细和准确的地质信息。
阵列声波测井原理的基本思想是利用声波在地层中传播的速度来推断地层的物理性质。
当声波通过地层时,会受到地层中岩石的密度、波速、声阻抗等因素的影响,不同类型的岩石会对声波产生不同的响应。
通过分析接收到的声波信号,可以推断地层的岩性、孔隙度、饱和度等参数。
阵列声波测井通常包括发射器和接收器两部分。
发射器会向地层发射声波信号,而接收器则记录下声波信号在地层中传播的情况。
通过分析接收到的信号,可以得出地层的声波速度、波幅、波形等信息。
通过比对不同时刻的声波信号,可以获得地层中的速度变化情况,从而推断地层的性质。
阵列声波测井在勘探、开发和生产阶段都有着重要的应用价值。
在勘探阶段,通过阵列声波测井可以获取地下岩石的物理性质,帮助勘探人员确定地质构造、油气藏类型等信息,指导勘探工作的展开。
在开发和生产阶段,阵列声波测井可以帮助工程师优化井筒设计、确定注采层位、评估储量储层条件等,提高油气开采的效率和经济效益。
除了在油气勘探开发领域,阵列声波测井还广泛应用于地质勘探、岩石力学、地震勘探等领域。
通过阵列声波测井,地质学家可以更加准确地刻画地下岩石的结构和性质,为地质研究提供重要数据支撑。
岩石力学领域可以通过阵列声波测井来评估岩石的强度、应力状态等参数,为工程设计提供参考依据。
地震勘探中也可以利用阵列声波测井的技术手段,提高地震成像的分辨率和准确性。
总的来说,阵列声波测井原理是一种非常重要的地球物理勘探技术,可以为勘探开发工作提供关键信息支持。
通过分析地层中声波的传播情况,可以获取地下岩石的性质参数,为油气勘探、地质研究、工程设计等领域提供重要数据支撑。
随着科技的不断进步,阵列声波测井技术也在不断创新和完善,将为地下资源的勘探和开发带来更大的便利和效益。
阵列声波测井原理介绍如下:
阵列声波测井是一种测量岩层物理性质的技术,其原理基于声波在岩石中传播时受到的衰减和反射。
以下是阵列声波测井的原理:
1.声波传播原理:阵列声波测井主要利用声波在岩石中的传播规律。
当声波从声源发
出时,它会在岩石中传播,同时受到衰减和反射。
衰减是指声波在传播过程中能量不断减少,反射是指声波遇到不同密度或速度的介质时,部分能量会反射回来。
通过测量声波的衰减和反射情况,可以了解岩石的物理性质。
2.阵列声波测井原理:阵列声波测井是一种利用多个声波接收器同时接收声波信号的
技术。
该技术主要包括发射和接收两个过程。
在发射过程中,声源向地层发射声波信号,在接收过程中,多个声波接收器接收地层反射的声波信号。
通过对接收信号的处理,可以得到地层中声波传播的速度和衰减等信息。
3.应用范围:阵列声波测井技术广泛应用于石油勘探领域。
通过测量声波在岩石中传
播的速度和衰减情况,可以了解地层的岩性、孔隙度、含水量等物理性质,从而判断油气藏的储集层和非储集层。
阵列声波测井也可用于地质灾害预测、地下水资源勘探等领域。
交叉多极子阵列声波测井是一种用于地球物理勘探的重要技术手段。
该技术通过记录地下声波传播的速度和波形,能够获取有关地下岩层性质、孔隙结构等重要信息,对石油勘探和开发具有重要意义。
然而,随着勘探深度的不断加深和勘探难度的增加,交叉多极子阵列声波测井资料处理解释也日益复杂,需要运用多种高级数据处理和解释方法。
为了更好地理解和利用交叉多极子阵列声波测井资料,我们需要对其进行深入的处理和解释。
我们需要对地下储层进行特征分析,包括速度、密度、岩石弹性参数等。
在获得了声波传播速度和波形数据后,我们需要进行数据处理,包括去除噪声、校正仪器响应、进行时深转换等。
我们需要进行声波速度模型的建立,通过反演等方法获取地下速度信息。
我们需要进行声波数据的解释,包括岩性判别、孔隙度估算等。
下面,我们将分别对这些步骤进行详细介绍。
一、地下储层特征分析1. 速度在交叉多极子阵列声波测井中,速度是其中一个最重要的参数。
通过速度信息,我们可以了解地下岩层的类型、裂缝、孔隙度等。
我们需要通过声波测井资料来获取地下储层的速度信息。
一般来说,我们可以通过声波到达时间和地下储层的深度来计算速度,但是在复杂地质结构下,速度的分析可能会很复杂。
2. 密度密度是另一个重要的地下储层参数。
通过密度信息,我们可以判断岩石类型、孔隙度等。
而在交叉多极子阵列声波测井中,密度信息的获取可以通过声波在地下储层中的反射和折射来实现。
3. 岩石弹性参数除了速度和密度外,岩石的弹性参数也是非常重要的地下储层特征。
通过岩石的弹性参数,我们可以了解地下岩石的脆性、强度等信息,从而对储层进行进一步的分析和评价。
二、声波数据处理1. 噪声去除在声波测井中,由于各种原因可能会存在不同类型的噪声,如录井设备本身的噪声、钻井液的噪声等。
我们需要通过信号处理的方法,对声波数据进行噪声去除。
2. 仪器响应校正在交叉多极子阵列声波测井中,测井仪器的响应可能会引起数据的畸变,因此我们需要进行仪器响应的校正,以保证数据的准确性。