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1、声 波 测 井 原 理,绪 论,声波测井,声波测井的主要内容声波的基本知识岩石的弹性特征和岩石力学参数岩石的声波特性孔隙介质的Biot理论井眼声学,测量井眼声速评价岩性和孔隙度Acoustic log（AC-DT）Full-wave train log（LSS）Digital array acoustic log（DAC）Dipole、quadruploe&multipole acoustic log to detect velocity of P and/or S wave,声波测井的主要内容,固井质量评价测井,井壁地层及套管技术状况评价测井,Cement Bond Logging（CBL）
2、Variable Density Logging（VDL）Cement Evaluation Tool（CET）Segmented Bond TooL（SBT）,BoreHole TeleViewer（BHTV）Ultra Sonic Imager（USI）Cirumferential BoreHole Imager Logging（CBIL）,最先进的声波测井方法,最先进的声波测井方法,LWDcompressional and shear wave log,logging while drilling has been developed since 70s-80s last century
3、,AC log is the most difficult method of these advanced logging.However theoretical analysis and research has been done for along time ago,the economic tools are available in the last 10-15y.Now,LWD-AC can acquired compressional,shear wave and full-wave data,which can be used to understand the proper
4、ties of bolehole,pipe and formation,参考资料,唐晓明 定量测井声学 石油工业出版社 2004,参考资料,唐晓明 定量测井声学 石油工业出版社 2004,需要掌握的内容,岩石的力学参数声速或声幅在岩石中的变化规律井眼中声波的发射与接收原理各种声波测井方法的原理、仪器结构、测量过程、曲线和应用,学-教方法,1.通读全书（学生）2.提出问题（学生）3.提问问题（教师）4.演讲问题（学生-老师）5.解答-解释问题（老师-学生）6.需要进一步研究的课题（老师-学生）7.作业和论文（学生）inter-action,声 波声或声波是什么呢？同学们了解多少？在物理上如何描述
5、一个声波呢？有关声波的一些知识,（声）波,声 波声波的分类 一般按照频率来分，声波可以分为：超声波（ultra-sonic wave）20KHz 声波(sonic wave)2020KHz 次声波（infrasonic wave)20Hz,声 波我们人类能听到的只是这样一个很小的声波范围（频段），如果我们能接受的声波频段再宽一些，那将是一个怎样的世界？我们来看看各类波的一些特性：,声 波Ultra-sonic wavea）方向性好，几乎沿直线传播；b）穿透能力强，能穿透许多电磁波不能穿透的物质；c）在媒质中传播时能产生巨大的作用力，可以用来为硬质材料做切割、凿孔等，也可以用来清洗和消毒等。我们
6、比较熟悉的就是医院中常用的B超，它是把超声波射入人体，根据人体组织对超声波的传导和反射能力的变化来判断有无异常，如对人体脏器做病变检查、结石检查等，它具有对人体无损伤、简便迅速的优点,声 波次声又称亚声，是频率在20Hz以下的低频率波次声波的特点是：来源广、传播远、穿透力强科学家们利用它来预测台风、研究大气结构等在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波次声波对人体能够造成危害，引起头痛、呕吐、呼吸困难等症状,声 波超声波的特点:1、超声波在传播时，方向性强，能量易于集中2、超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距
7、离。3、超声与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息（诊断或对传声媒质产生效应。（治疗）,声 波超声波：超声治疗学是超声医学的重要组成部分。超声治疗时将超声波能量作用于人体病变部位，以达到治疗疾患和促进机体康复的目的 在全球，超声波广泛运用于诊断学、治疗学、工程学、生物学等领域。赛福瑞家用超声治疗机属于超声波治疗学的运用范畴。（一）工程学方面的应用：水下定位与通讯、地下资源勘查等（二）生物学方面的应用：剪切大分子、生物工程及处理种子等（三）诊断学方面的应用：A型、B型、M型、D型、双功及彩超等（四）治疗学方面的应用：理疗、治癌、外科、体外碎石、牙科等,声 波次声波：频率低于1赫
8、的次声波，可以传到几千以至上万公里以外的地方1960年，南美的智利发生大地震，地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落！1961年，苏联在北极圈内进行了一次核爆炸，产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失！,声 波次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下次声穿透人体时，不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊，吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木，而且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大损伤次声波对心脏影响最为严重，最终可导致死亡,声 波次声武器次声炸弹的研制尽管尚处于研制阶段，但科学
9、家们预言；只要次声炸弹一声爆炸，瞬息之间，在方圆十几公里的地面上，所有的人都将被杀死，且无一能幸免次声武器能够穿透15厘米的混凝土和坦克钢板人即使躲到防空洞或钻进坦克的“肚子”里，也还是一样地难逃残废的厄运次声炸弹和中子弹一样，只杀伤生物而无损于建筑物但两者相比，次声弹的杀伤力远比中子弹强得多,声 波次声波亡人的事件：1980年，一艘名叫“马尔波罗”的帆船在由新西兰驶往英国的途中突然神秘地失踪；20年后，却在火地岛附近被人发现。船上的一切都原封不动、完好如初。就连已死多年的船员也都各就各位，保持着工作状态。科学家对他们的神秘死亡引起了极大的关注，经过长期研究，终于发现，原来他们正是死于海上风暴
10、产生的次声,声 波1992年11月24日，桂林上空发生了一起空难，141人死亡，成为中国民航史上最惨烈的飞机失事事件。当事件的原因经多方解释而未肯定之时，中国声学研究所的专家，提出了存在着因“次声波”的作用而致使飞机坠毁的可能性。,声 波科学研究表明：人体的内脏，有其固有的振动频率，而这种频率也在0.0120赫兹之间，也就是说，它和次声波的频率相似。这样一来，当外来的次声波不管是自然形成的，还是人为制造的，一旦它的振动频率与人体内脏的振动频率相同或接近时，就会引起各种脏器的共振，这一共振便会使人烦躁、耳鸣、头痛、失眠、恶心、视觉模糊、吞咽困难、肝胃功能失调紊乱；严重时，还会使人四肢麻木、胸部有
11、压迫感。特别是与人的腹腔、胸腔和颅腔的固有振动频率一致时，就会与内脏、大脑等产生共振，甚至危及性命。,一 测井的概念测井Well Logging是矿场地球物理测井的简称，它是利用各种专门的测井仪器放入井内，沿井身测量井剖面上岩层的各种物理参数随深度的变化曲线，并根据测量结果进行综合解释人工和数字处理来判断岩性，确定油气层及其它矿藏的一门技术。1927年9月5日，Schlumberger兄弟及Doll在法国的皮切尔布郎测得第一条电阻率曲线，开创了测井技术。,测井仪器：进行测井所用的专门设备，即用以测量地下岩层地球物理参数的仪器。测井曲线：测井作业所得到的反映地下岩层某种物理量随深度变化的曲线。,
12、世界三大测井公司简介：,导电性；电化学特性；介电特性；声学特性；核特性；热特性等。,岩层地球物理特性：,二 测井工艺测井仪器：井下仪器和地面仪器资料处理：硬件计算机和外围设备；软件操作系统和应用软件工艺流程：资料获取资料解释地下岩层下井仪器地面仪器测井曲线解释中心解释结果,电法测井方法声波测井方法放射性测井方法核测井其它常规测井方法,三 常规测井方法,四 测井的发展,仪器：半自动全自动数字化解释：人工解释计算机数字化处理,五 测井油气田应用,1.油气层评价2.油气藏描述3.油气田开发监测4.油气井工程问题,六 声波测井,声波测井是测量和记录井剖面上岩层的声学性质（岩石的声速、声波在岩石中的衰减
13、规律）的一种测井方法。,声波测井主要内容,声波速度测井声波幅度测井声波全波列测井声波井下电视测井噪声测井,1 声波速度测井声波速度测井，又叫声波时差测井，它是测量井剖面声波纵波速度Cp的倒数，即声波纵波在1米地层中传播所需的时间，在测井中叫做时差，记作t，t1/Cp，单位：微秒/米或微秒/英尺。声波速度测井是声波测井中应用最广泛的声波测井方法，主要利用声波速度测井资料来研究井剖面的岩性，估算储集层孔隙度等。,2 声波幅度测井声波幅度测井(声幅测井)主要用于检查固井质量。水泥胶结良好时，声波幅度较小；水泥胶结不好时，声波幅度较大。,3 声波全波列测井声波全波列测井记录滑行纵波、滑行横波等一系列波
14、列的速度、幅度、衰减、频率等与岩层性质和特征有关的信息。数字记录 模拟记录用途:判断岩性估算孔隙度估算弹性力学参数,4 声波井下电视和体积扫描测井利用声波反射原理来得到井壁直观图象的测井方法。井内流体(泥浆)对可见光是不透明，因此，在井下不采用通常的光学电视系统，而是采用声波探测成像技术。体积扫描测井不仅可以得到井壁表面的直观图象，还可以探测井壁以外一定径向深度范围内的介质分布情况。,5 噪声测井噪声测井记录井下自然声场(噪声)分布情况，得到由于岩层应力变化而引起声场分布的变化情况，为地震预报和震情监测提供资料；判断井下出水或出气的层位以及检查水或气在套管外的串漏情况。,十 声波测井主要优点,不受泥浆性质影响；不受矿化度影响；不受泥浆侵入影响。,参考文献,矿场地球物理 丁次乾 石油大学出版社 1992年油气田测井原理与解释 陈福煊 石油工业出版社 1996年测井学 石油工业出版社 1998年,
