[科普中国]-声速测井

定义

声波在不同介质中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性也不相同。声波测井就是利用岩石的这些声学性质来研究钻井的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法。

声波测井的方法主要有声速测井、声幅测井和声波电视测井三种。工程地质勘察中应用最多的是声速测井。声速测井测量井下固定距离(间距)间，岩层纵波传播所用的时间，并以测得的岩层声速划分岩性、估算储集岩层的孔隙度。

原理声速测井的测量原理如图 所示，声波测井仪的井中探测部分由超声波发射器 T 和接收器 R1、R2 组成。T 与地面上的脉冲讯号源相连，R1 和 R2 则与电子线路构成的记录装置相连。

由 T 发射的声脉冲经泥浆传到井壁，由于声波在泥浆中的速度 V小于在井壁岩层中的速度 V岩，故当声波射线按临界角射至井壁时，即沿井壁滑行且产生通过泥浆传到接收器的折射波。只要声波发射器与接收器之间的距离超过折射波的盲区范围，就能由记录装置将初至折射波的旅行时录出。进而可计算出岩层中的速度。

测量仪器测量仪器的目的是测量地层滑行波的时差△t（地层纵波速度的倒数，单位是μs/m或μs/ft）。这种井下仪器包括三个部分：声系、电子线路和隔声体。声系由一个发射换能器T和一个接收换能器R组成，其中，发射器和接收器之间的距离称为源距，声波测井声系的最小源距为1米。电子线路提供脉冲电信号，触发发射器T发射声波，接收器R接收声波信号，并转换为电信号。

野外工作方法野外实际工作中，声速测井应在无金属套管、有井液的孔段测试。声速测井工作在每个测试孔中采用单孔法进行。一般采用0. 2 m或0. 5 m点距，使用上发射下接收的一发双收探头。

作用地层对比由于不同的岩石具有不同的声波传播速度，所以声波速度测井曲线可用于划分岩性剖面。当其他测井方法不能获得良好的标准层时，可以利用声波测井曲线成功地进行地层对比。由于不同岩性地层具有不同的声波速度，因此可以用时差划分地层。（1）致密岩石的时差 确定孔隙度

岩层的声速主要受密度控制，密度越大声速也越大，时差就越小。对于成分相同的岩石，密度又是孔隙度的函数，因此可以根据声速测井资料求取岩石孔隙度。

确定油水分界面据流体密度和声速有：V水>V油>V气，在高孔隙和侵入不深的条件下能识别气层。其特征为：（1）周波跳跃；（2）高声波时差(大30微秒/米以上).