[科普中国]-声波变密度测井

原理

声波变密度测井也属于声波测井的一种，其原理是利用水泥和泥浆(或水)其声阻抗的较大差异对沿套管轴向传播的声波的衰减影响来反映水泥与套管间、套管与地层的胶结质量。

井下仪器主要包括声系和电子线路两部分，声系的功能是为了进行声波测井，在井下形成一个人工声场并设法接收通过地层传播的声波信号，它包括发射探头和接收探头，探头由磁致伸缩或压电陶瓷材料制成，仪器的源距有两种，3英尺和5英尺，3英尺的用于声幅测量，5英尺的用于变密度的测量。

对于3英尺源距接收器，声波发射器发射声脉冲，经过泥浆（或井液）折射入套管，产生套管波。套管波沿最短路径传播，折射入井里泥浆（或井液）。接收器接受声波波列中首波的幅度。经过电子线路把他转换为相应的电压值予以记录。当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线。并通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
对于5英尺源距接收器，接受到的是声波的全波列，分为三个部分，即套管波、地层波、直达波(泥浆波和井液波)，接收电子线路把信号转换为与其幅度成正比的点信号，经电缆传至地面，检波后只保留其正半周部分，这部分电信号加到示波器或显象管上，调制其光点亮度。波幅大，电压高，光点就亮，测井图上显示条带为黑色。而光点亮度低时，测井图上显示为灰色条带。负半周电压为零，光点不亮，测井图上显示为白色条带。变密度测井图就是黑(灰)白色相见的条带，以其颜色的深浅表示接收到的信号的强弱，通过对变密度测井图上显示的套管波、地层波和直达波(泥浆波和井液波)的强弱程度分析，来确定套管与水泥环和水泥环与地层胶结质量的好坏。

逻辑信号首先进入半峰值再生电路，检测出的逻辑信号进入逻辑形成电路，产生发射、接收直流逻辑方波，并形成同步脉凉同步脉冲与发射逻辑共同进入逻辑控制电路，产生各种控制信号，触发脉冲送发射电路，经换能器转换成声波信号经地层传播被接收换能器转换成电信号而送入予放级，经隔离选择，控制晶体发身水接收，然后接收信号经增益控制、发射干扰抑制等处理，最后与发射标志脉冲经电缆传输到地瓦井下仪电路主要由四个单元电路组成.即逻辑单元、接收单元、低压电源及信号衰减单元、发射控制及换档脉冲检测单元。1

作用声波变密度属于声波测井的一种，其能够对第一界面和第二界面即套管与水泥和水泥与地层两个界面进行胶结状况的评仇声幅测井需要两次下井，声波变密度采用组合测井方式，缩短了作业时间，降低了劳动强度，缩短了完井周欺在一定程度上提高了固井质量声幅只能对第一界面进行评价，声波变密度测井能够对两个界面进行评价，这对固井工作的要求和固井工艺的改进是一种促进作用。

还可以帮助决策人员选择好的射孔层位，防止水窜;如果射孔后试油出水，一定程度上能够帮助正确认识储层性质；在低渗透井帮助确定是否采取压裂措施，压裂井段等参数；经济效益明显。声波变密度测井在提高试油、射孔等施工质量、施工效率，促进油田的勘探开发方面做出贡献。

流程1、声波发射器发射声脉冲被3英尺源矩接收器接收，经井液折射入套管，产生套管波；
2、套管波沿最短路径传播，折射入井液；
3、接收器接收声波波列中首波的幅度；
4、幅度到达电子线路被转换为相应的电压值并予以记录；
5、当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线；
6、通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。