武汉岩海声波测井应用
声波测井在隧洞松动圈检测中的应用
2 洞壁围岩松动圈的划分
用声波测井法检测松动圈的依据是洞壁围岩不同性 质的各带具有不同的声波响应。应力下降带表现为相对 的低速（包括爆破和开挖等引起的松动），记为“低”； 应力上升带则为高速区，记为“高+”；原岩应力区（完 整基岩）的波速值相对也较高，记为“高”。对于洞径 较大的洞壁围岩而言，波速值随钻孔深度变化的趋势主 要有二种类型 ： （1）“低、高+、高（一般而言，低＜高＜高+，下 同）”型 ， （2）“低、高”型，无应力上升带。 以上分析表明：根据声波波速值随钻孔深度的变化 曲线，可以划分松驰圈的范围和形状，了解洞壁围岩的 声波波速值特征。
对整个阻滑键声波曲线进行统计分析，发现页岩地区相对灰 岩地区的松动圈影响深度普遍较深，这主要跟页岩和灰岩本身的 一些物理力学特性有关，页岩受爆破影响更大。另外，统计分析 显示拱顶受爆破影响的松动圈相对同一剖面周边部位（拱腰和拱 脚）要深，同一剖面平面展开图中显示（如图2）为中间深，两 边较浅的变化趋势。
孔 深 （ ） 孔 深 （ ）
内侧壁ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ腰
孔 深 （ ）
拱顶
孔 深 （ ）
外侧壁拱腰
孔 深 （ ）
外侧壁拱脚
图2 K0+033剖面声波测试图
从图2可以看出，声波测试曲线（仅以KO+033剖面为例）为 “低、高”型，无明显的应力上升区,围岩应力分布直接从应力下 降区过渡到原岩应力区。围岩松驰圈的划分依据是应力下降区与 原岩应力区的分界线，亦即Vp曲线的“低、高”拐点。在孔口处 由于爆破开挖的影响，围岩比较破碎，爆生裂隙比较多，纵波波 速值比较小，之后由于爆破造成的影响逐渐减小，纵波波速逐渐 增大，再到围岩基本未受到爆破开挖影响区，波速幅度变化不大 。 由于各检测孔位所处的地层地质条件不同，其松动圈影响深 度的划分标准也不尽相同，因而对每个断面来说，声波曲线的变 化缺乏一定的可比性，但对每个检测孔来讲，其原岩应力带与相 对速度较低的应力下降带之间的界限是很清楚的。根据声波波速 值随钻孔深度的变化曲线，我们可以划分松动圈的范围在0.81.2m左右。
声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用
声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用煤层气资源普查项目中，当钻孔完钻并下套管后，需要把套管与井壁间的环形空间用水泥进行封固，以防止井眼垮塌及渗透层之间的相互串通。
由于固井的效果受井深、温度、井眼尺寸、添加剂、水泥类型等诸多因素的影響，对于某些井段即使使用最佳方案进行固井作业，也可能出现窜槽。
固井失败的主要后果是会导致渗透层之间流体的渗流，或导致钻孔报废。
因此，固井质量评价是工程测井中重要的手段之一。
固井质量评价的主要测井方法有”声波变密度测井”、”声幅测井”等。
本文主要就声波变密度测井技术的应用原理及该技术在昭通地区煤层气资源普查项目中的实际应用展开探讨，并做数据分析，为煤层气资源普查中固井质量检查提供实际依据及经验。
标签：煤层气资源普查；声波变密度；固井质量1 引言煤层气资源作为我国现阶段极具潜力的新型可采资源，对未来国民经济的发展有着非常重大的意义。
因此，对区域煤层气资源进行普查是现阶段十分必要的手段。
在煤层气资源普查项目中，固井质量检查能够准确判断钻孔固井质量的等级，能为煤层气排采提供重要的技术依据[1]。
声波变密度测井技术是固井质量检查中的一项重要手段，它能检查水泥与套管之间的胶结情况；检查水泥与地层之间的胶结情况；能找出套管外的窜槽部位；能判断水泥的返高位置。
该技术已经在昭通煤层气资源普查项目发挥重要作用，为煤层气排采提供了可靠的技术辅助支持，已经成为煤层气普查项目中的一种重要的地球物理方法手段。
2 声波变密度测井的原理2.1 声波在介质中的传播声波由一种介质向另一种介质传播，在两种介质形成的界面上，将发生声波的反射和折射。
反射波的幅值取决于两种介质的声阻抗。
声阻抗（Z）就是介质密度（ρ）和声波在该介质中的传播速度（v）的乘积（Z=ρ·v）。
如图1左边所示，为声波在介质中传播示意图。
两种介质的声阻抗差越大，声能量就越不易从介质1传导到介质2中去。
通过界面在介质2中的传播的折射波的能量就越小。
声波测井技术在岩土工程勘察中的应用
浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用摘要：本文首先论述了声速测井的测试原理，进而论述了影响岩石声波速度的主要因素，第三以工程实例，利用声波测井技术得到了评价岩土动力学特征的参数，既校正地解释岩性和岩层，还反映了岩土层的相对强度，为建筑设计提供一定的参考依据；最后，文章还阐述了当前声波测井技术在岩土工程勘察中存在的不足之处，以供参考。
关键词：声波测井技术；岩土工程勘察；应用abstract: this paper first discusses the velocity measurement principles of well logging, and then discusses the influence of the main factors rock acoustic velocity, and the third by engineering example, the acoustic logging technology got the evaluation of the parameters of the dynamic characteristics of rock, both correction to explain the lithology and rocks, but also reflect the relative strength of geotechnical layer, for building design provides some reference basis; finally, the paper also expounds the current acoustic logging technology in geotechnical engineering investigation in existence deficiency, for reference.keywords: acoustic logging technology; geotechnical engineering; application中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：1前言岩土工程勘察是查明拟建场地内及其附近有无影响场地稳定性的不良地质作用，划分场地土类型和建筑场地类别；查明场地范围内的地层结构及均匀性，提供各岩土层的物理力学指标等。
声波相控阵在随钻测井中的应用思考
声波相控阵在随钻测井中的应用思考介绍了常规声波相控阵技术在声波测井中的应用，并提出如能将该技术与随钻测井技术结合，在声波测井过程中不仅可以利用相控阵声源模式抑制钻铤波，而且可以利用声波相控阵技术得到更加准确的地层信息，从而提高我国的测井技术水平。
标签：声波相控阵；随钻声波测井；声源模式1 引言人类对于地球内部的探索远远不及对于宇宙的探索，这是因为探索地层的难度远高于太空。
测井就是一门探究地层的科学，是人们了解地层的一种手段、一个渠道。
它广泛地应用于地层评价、地质应用、工程应用、动态监测中。
它可以为科研人员提供精确的地球物理信息，帮助工程技术人员准确地认识地层，为油藏开发制定科学的方案，大大降低了开发成本。
如今测井已成为地层资源开发过程中不可或缺的环节。
测井技术发展至今，已有八十多年的历史，大体经历了模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井四个阶段。
测井技术主要分为声波测井、电法测井、核测井三类，这三类传统测井方法近几年涌现出大量新技术，体现了整个行业的生命力和创造力。
声波测井将相控阵技术应用到工程中，大大提高了接受信息数据的效率；电法测井如今已进入电成像测井阶段，将岩层电阻率或声阻抗的变化转化为色度，使人们更加直观地了解地层；核测井中的核磁共振测井技术和元素俘获测井技术也大量应用在工程中。
再加上几十年间计算机技术飞速发展，科研人员将计算机应用于测井，利用多类软件分析测井所得到的信息和数据，给出更准确地测井解释，使测井技术有了巨大的进步。
2 声波相控阵技术2.1 单极子声源在充液裸眼井孔中产生的对称声场上列各式中：f1、f2、y2分别为井内流体标势、井外固体标势、井外固体矢势；k1为声波在井内流体中传播时的波数；kc为声波在井外固体中传播时纵波的波数；kS为声波在井外固体中传播时横波的波数；k为声波沿着z轴传播时的波数；K0、K1为第二类零阶及一阶虚宗量Bessel函数；I0、I1为第一类零阶及一阶虚宗量Bessel函数；A（k）、B（k）、C（k）均表示与k相关的系数；C表示常系数；r、z表示柱坐标系中的坐标变量；ρ1表示井孔中流体密度；ρ2表示井孔外固体密度；a表示在井壁处半径；t表示时间。
2声波测井方法与应用
22 p
22
ur 2 r
(2
22 )2 p
2
2
1 r
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2 p z 2
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2
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2
2
jk
p K1 (
pa)B(k)
(2k
2
（3）积分上下限分析 波数在（-kb，kb）之间 k kb ,
kb sin kb ,
2
入射角在 , 全部 声射线 2 2
第二 章 声波测井-声波传播
第一节 等效弹性地层井中声波传播
二、井中入射波和反射波分析
2．反射波特性
反射波在波数k复平面上，被积函数存在若干极点± kb、 ± ks、 ± kp，由割线积分 得到
第二 章 声波测井-声波传播
第一节 等效弹性地层井中声波传播
一、波动方程及解
2．边界条件
Q Trr2m 1 ur2m b 2
2
b
1
ak
2 s
1 2
2k 2
k
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2 1
K0 ( pa) u p K1( pa)
2k 2s
b r)e j(tkz) dk
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b K1 b I1
(b (b
a)Q a)Q
K0 (ba) I0 (ba)
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j(t kz) dk
1．入射波分布
武汉岩海6DT讲义【精选】
武汉岩海声波讲义
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复测
• 2.1.7复测 • 2.1.7.1覆盖已
经测试过的剖 面或增加剖面 （例如平测模 式采样后，再 斜测模式采 样）。
武汉岩海声波讲义
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3.1 用岩海声波分析软件打开数据
选择测桩
第三章、数据分析及判定
武汉岩海声波讲义
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仪器设置参数
数据打开界面
各剖面显示区
单个测点显示
零声时与辅助
武汉岩海声波讲义
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窗口
• 2.1.6.4 窗口
• 用户可以根据自己的习惯，定制窗口布局。
• 2.1.6.4.1 [波形影像布局]：设置测点波形窗 口和基桩完整性窗口的位置，有上下分布 和左右分布两个选项。
• 2.1.6.4.2 [系统命令面板]：设置系统命令面 板在窗口中的位置，有窗口顶部、窗口底 部、窗口左上和窗口右上四个选项。
2.1.1 项目、工地和桩号可输入中文、英文和 数字，除\,/,空格,:,*,?,",<,>,!十个字符除外。 2.1.1 测管-通道设置窗口,设置声测管数、1 号管北偏角和测管-通道对应关系。 2.1.1 测试模式,有水平同步和斜同步2种，选 择斜同步模式时，斜测和高差有效。
2.1.1 记录步距,有100mm、150mm、 200mm、250mm、300mm、400mm 共6个 选项。
2.1.1 通道设置，设置通道与声测管号的对应 关系。
武汉岩海声波讲义
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2.1.2 [窗口] 功能：切换完整性窗口中显示的内 容，全屏显示完整性窗口。
单击完整性窗口的右上方区域，或 在完整性窗口中长点触摸屏
（相当于单击右键），会弹出常用 显示菜单如下：
数字声波6680在江汉油田的应用
数字声波6680在江汉油田的应用摘要：利用信号处理方法对各种不同类型波群的识别，并提取各种模式波的速度、幅度、频率等信息发展成为声波测井的信号处理方法。
本文主要探讨数字声波6680在江汉油田的应用。
关键词：数字声波江汉油田测井声测井仪器，包括常规的井眼补偿仪器、数字阵列声波仪、水泥胶结评价测井仪、井眼成像测井仪和多极阵列声波仪等。
多极子阵列声波测井(MAC)的产生是专门为解决慢地层(慢速、△t很大)横波资料获取问题的。
许多油田遇到了松散砂岩是高质量储集层的情况。
这些岩层纵波△t大于100μs/ft，井眼横波速度低于纵波速度，横波△t值在松散地层中是很难确定的。
由MAC仪器提供的低频偶极测量是求取这类地层横波慢度的好方法，且横波速度对于A VO技术是很重要的参数[1]。
一、数字声波6680的测量原理与描述声波时差或慢度(△t)是声波在地层中传播1ft(或1m)所需要的时间，是声波速度的倒数。
这个术语用于描述声波在以固定间隔放置的两个或多个接收器间的传播时间。
许多实际应用中，声阻抗是很有用的，特别是有明显声阻抗变化的地层剖面。
在层界面处地震波发生反射，反射发生的主要原因是密度变化，也可由速度增加引发。
一般情况下，油气田勘探中沉积岩层纵波速度范围是6250ft/s到25000ft/s(相应的纵波的△t范围是160μs/ft到40μs/ft)，纵波速度最大值与最小值之比是4。
密度范围是从2.0g/cm2到3.0g/cm2。
MAC由2个交错的声波阵列系统组成的。
仪器包括两个间隔30in(76cm)靠近仪器下部的单极发射器，两个单极发射器问放置两个间隔12in(30cm)的偶极发射器，8个间隔6in(1 5cm)的单极接收器和8个偶极接收器，偶极接收器间距也是6in(15cm)，交错在单极接收器之间。
接收器与发射器的最小距离是8ft(244cm)，最大距离是10ft 6in(320cm)。
偶极发射器有两种工作模式，线性校正工作需要在仪器下井前作好。
基于阵列声波测井技术的海上砂岩储层压裂效果评价方法
第 51 卷 第 6 期石 油 钻 探 技 术Vol. 51 No.6 2023 年 11 月PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES Nov., 2023◄测井录井►doi:10.11911/syztjs.2023069引用格式：祁晓，张璋，李东，等. 基于阵列声波测井技术的海上砂岩储层压裂效果评价方法[J]. 石油钻探技术，2023, 51（6）：128-134.QI Xiao, ZHANG Zhang, LI Dong, et al. Evaluation of fracturing effects in offshore sandstone reservoirs based on array acoustic logging technology [J]. Petroleum Drilling Techniques，2023, 51(6)：128-134.基于阵列声波测井技术的海上砂岩储层压裂效果评价方法祁 晓， 张 璋， 李 东， 尹 璐， 于 洋（中海油田服务股份有限公司油田技术事业部, 河北三河 065201）摘 要: 为满足海上砂岩储层压裂效果评价需求，基于压裂前后测量的阵列声波测井资料，研究并应用了纵波层析成像技术和偶极散射波技术进行储层压裂效果评价。
纵波层析成像技术可以重建井壁附近地层径向声速剖面，通过对比压裂前后井壁附近地层声速的径向变化，可以评价近井壁储层水力裂缝的高度，但无法评价远井处储层的压裂效果；偶极散射波技术利用散射波能量分析井孔周围数十米范围内地层的非均质性，可以评价远井处水力裂缝的空间展布情况。
上述2种技术相结合，可实现对储层近井壁和远井壁地层压裂效果的综合评价。
采用该方法评价了海上调整井X1井的压裂效果，与压裂前相比，压裂后近井壁形成的裂缝使岩石声速明显降低，水力裂缝高度约为13.80 m，井周裂缝形成的散射波能量差异区域显示，在井眼周围至少14.00 m范围内形成了明显的压裂体积改造，说明压裂效果良好。