声波测井仪器在复杂条件下的应用

声波测井仪器在复杂条件下的应用
摘要：为了方便进行测井地质勘探及人力资源整合的开发，我国开始推广使
用测井技术，而各种声波测井专用技术仪器属于一项目前发展较快的测井技术，
在目前发展的条件下，为了适应测井技术不断发展的最新要求，我们必然需要对
测井技术和仪器不断进行改进创新。

在技术不断创新的发展过程中也不断提高了
各种声波测井仪器技术的实际应用率及效果，主要表现在测井的使用成本、效率、速度等几个方面。

关键词：声波测井仪器；复杂条件下；应用；
引言
测井是地质勘探和矿产资源开发的重要方法和技术，能有效减少地质勘探中
的取心工作量，降低勘探成本，提高勘探速度。

随着社会经济的发展，市场对煤
炭等矿产资源以及测井仪器技术性能的需求越来越大。

声波测井作为近年来发展
迅速的测井方法，已广泛应用于地质和矿产勘探领域。

常用声波测井主要分为声
波测井和振幅测井。

根据声波测井原理，通过数字信号处理可以获得横波、纵波
等波形信息，有利于扩大声波测井在地质矿产勘探中的应用，对地层破裂压力、
弹性特征、地层裂缝、地层渗透率、矿体识别等进行研究。

在我国常规地质勘探中，对声波测井技术的研究不断加强，使各种声波测井仪器的使用更加方便，使
其更好地为我国地质矿产勘探服务。

一、声波测井仪器的简介
采用声波对地质井的声音分布特性的设备统称为声波测量仪器。

钻井探测仪
器的研制经历了地球物理、数字测量盆地和数字控制井的不同阶段。

几十年的发
展和技术革新，声波和声波测距机制不断发展，其噪声仪器不断完善。

特别是近
年来，通过集成电路和数字信息技术，声学仪器逐渐实现了向自动化、智能和数
字化的过渡，逐渐发展成为声波的成熟仪器机制。

当前，地质结构中的声学仪器
主要是通过声成像机、混凝土加热器、偶发性超声波清洗剂和声波波来使用的。

消音器可用于收集介质反射的噪声数据，并对声速、入射角和折射角进行大地分析。

二、声波测井仪器特点
地质研究中，用声学特性研究的仪器可以归类为声学仪器。

这些工具在发展过程中不断与现代技术和原则相结合。

声波探测器技术的创新和发展不断提高和完善声学探测器的功能和使用条件。

伴随着信息技术的推广和支持，针灸去除测量实现了现代化，在应用中最为突出的是自动化和智能。

对数字声波机理进行了开发利用，提高了地质分析的效率和准确性。

三、声波测井仪器基本原理
目前，在浅层地质测井中常用的反射声波测井仪器主要有反射声波高频成像分析测井仪、水泥填料胶浆黏结复合声波成像测井仪、偶极子胶结声波成像测井仪、全波长阵列反射声波成像测井仪等。

这些仪器主要是在测井过程中对浅层地质在岩层中所反射产生的各种反射波和声波信号进行高频收集，而这些反射波和声波测井成像信号其中的各种波长、阵列等都经常都会存在着一定的声波时间差和区别，测井仪器就是通过直接测量这些不同反射声波的物体发射运动速度、频率及声波反射到的角度等，根据它们所反馈的不同的测量信息，来进行分析，最终进行相应的浅层地质矿产勘察中的测量统计工作。

四、声波测井仪器在复杂条件下优势
（一）多源探测模式的组合化
全有机波形的超声波测井仪主要是多种不同声源采集模式的有机波形天线采集组合，配合以无线信号接收器电缆作为采集阵列的不同形式天线采集距离和不同角度多方位有机天线采集布置，具有提供更多的下井波形采集测量和形式分析波形采集数据信息两种方式，一次性的采集下井波形采集信息能力也可以获得更大的波形采集数据信息量，能适应多种形式储层波形测量仪的设计使用目的和复杂的下井眼和水介质使用环境下的测量技术要求，对复杂非均匀介质材料储层的精细测量评价和储层综合测量分析非常有用。

（二）发射频率可控化
全波形声控测井仪器单极和偶极子极微波电磁放电线性发射器的子波偶极放电线性过程运动频率、幅度、子极微波放极充电线性过程运动状态特征和子波偶极放电线性过程运动持续时间都一样，它们都是通过直接采用一种可编程控制软件对其进行自动调控的，使偶极子波放电发射器可以成为也就是子波放电器与换能器、发射器与集成电路、地层之间放电可以同时达到最佳阻抗匹配。

这项技术不但提高了测井采集仪器的作业环境稳定性和现场适应性、信息数据采集时所获取的数据质量，还提高了对于信息采集进行数据处理时的数据质量，从而使得声波测井仪在实际测井中可以广泛应用。

五、数字声波测井仪器的设计与实现
数字消声器主要由以下组件组成:面向时间的逻辑控制模块、采集模块、数据压缩模块、高压传输控制模块和信号采集模块、编码系统、发送和接收电路。

数字声波的总体方案是基于DSP芯片实现的外围电路和单片机。

加快DSP操作以实现更好的软件过滤、信号编解码器等。

串行控制模块主要用于接收和发送控制信号。

当控制模块收到地面控制信号解码命令时，产生输入电流回路的接收逻辑和发射控制以及其他必要的控制信号。

消声器电气电路部分具有高速A/D采样技术、快速单片机处理和一系列主要由两个电路板(主板和A/D测量板)组成的可编程组件。

接收发射机并与发射机一起组成测量仪的声系统。

为避免接收信号干扰磁场，发射机的高压输入输出线路应设置双层屏蔽线路，以避免静电干扰和电磁干扰。

所有仪器、设备和电缆都装上安全气囊，油箱装满硅胶，声波信号很好地连接到外面，同时保护钢包中的部件。

为了保证声速的良好分布和辐射，钢防护外壳开关部位应有一个窗户。

六、声波测井仪器在地质勘探中的应用分析
（一）声波测井仪器在实际中的应用措施
声学探测器应用中最重要的元素是岩石反射波振动的采集、测量和分析。

地质分析通常是岩石和土壤，其中测量对象在装配仪器时被视为具有弹性。

使用声波测量仪器时，可以用测距法采集声波分布所产生的时间轴数据，用声波探测法
测量井内的实际情况，分析和估计波传输的各种特性，分析岩石的间隙、分布和性质。

使用声学仪器时，应注意地面控制，并设置数据采集、记录和存储功能，以供日后处理。

为了确保仪器收集的测量数据的准确性，可以通过网络实时传输信息，而不会影响数据的准确性。

（二）声波测井仪器在应用中的注意事项
声波仪器复杂准确，必须在工作中正常工作。

由于声学仪器的每个组成部分都会影响最终结果，并导致最终结果中出现严重错误，因此必须严格控制应用程序，以避免因操作不当而导致测量错误。

同时，声波测量仪的应用应注意安全操作。

由于电路中的压力很大，因此应注意避免直接基本电路，以避免停电。

启动设备和托架时，必须连接交流适配器以防止电缆损坏。

结束语
综上所述，声波测井测评专用相关仪器技术产品本身作为一种我国声波地质探井专用测片相关专用仪器技术，是在实际测井应用进行各种地质勘探中所必备的专业技术支持，而在现有技术上可能存在许多不足之处，因此需要不断的对其相关产品本身进行研发及不断完善。

特别是在现今的对我国地质勘探行业技术条件要求越来越高、勘探现场地理环境越来越复杂的各种实际情况下，更是需要注重对各种我国声波测井测评专用相关仪器技术产品本身进行专业技术上的改进，从根本上解决测井仪器的技术问题，从而有效保证我国各种声波测井相关仪器专用技术不断发展并提供更加有力的专业技术支持。

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作者简介：李川庆，大庆油田测试技术服务分公司第三大队测井一队，测井高级技师。