偏心声源激发的声波实验

扇区水泥胶结图像测井SBT圆周方向的分辨率主要由井内偏心声源激发的三维声场分布决定。文章为此设计了一个实验,用一段充满硅油的套管,固定发射和接收探头之间的距离z,水平移动接收探头,得到了不同位置的声波波形。分析这些声波波形发现:源距z为20cm时,不同水平位置的接收波形的首波到达时间有比较明显的差异,源距增加到30cm时,该差异减小。同时,z不同时,接收到的声波波形的幅度随水平位置变化比较大,而接收波形的主频则变化很小。     

声波测井中泥饼折射滑行波分析方法初探

 渗透层段因泥浆过滤形成泥饼，造成井径缩径，这对声波时差测井会产生一定影响。本文设计了一种三层介质的声波传播模型，首次提出了泥饼滑行波和泥饼折射滑行波的概念，给出了存在泥饼时的声波时差计算公式。用数值分析法研究了声波滑行波传播时间随泥饼厚度的变化规律，表明发射探头到接收探头的距离控制了接收声波的来源，1m源距的常规声波测井仪器接收的总是泥饼折射滑行波，当泥饼厚度均匀且各向同性时无需进行泥饼校正。而当为提高声波分辨率减小源距时，声波测井仪器所接受到的声波受泥饼厚度的影响。     

高分辨率声波测井面临的问题及其对策

以减小接收探头间距为手段的高分辨率声波测井仪器已经在很多油田使用,但由此获得的测井曲线常常再现时差曲线“跳跃”及时差值不准的问题,特别是短源距声波测井仪器,该问题尤为突出。本文从井内声波传播的基本规律出发,发现在源距为1m附近,由于圆柱形井内声波波长与井径接近,声波在井内多次反射后,以地层纵波速度传播的声波具有一定的频散特征,从而导致声波的首波相位不固定,并随源距变化。这是目前高分辨率声波测井曲线“跳跃”的根本原因。为此我们设计了能够同时测量长、短源距声波波形并且长源距具有相控功能的阵列声波测井仪器,并开发了利用换能器波形计算声波测井频散曲线的方法。通过该方法可以充分利用波形的相位信息建立模型,得到无频散曲线,进而生成声波时差曲线。     

钻柱结构中低幅声波接收效果的试验研究

为便于在室内对钻柱结构中声波的传输及衰减特性进行深入研究,设计了声波接收效果测试系统,并对正弦声波在水平放置的周期性螺纹连接管结构中传输时不同位置的接收效果进行了试验研究。研究结果表明,同一截面不同点接收到的声波幅值存在差异,不同截面接收到的声波也存在差异;每个截面接收到的声波幅值差异随着发射声波频率的变化而变化,但接收到的声波频率相同,皆为发射的频率;不同截面同一方位接收到的声波幅值并非依次递减,而是交错分布,幅值分布规律亦随频率的变化而变化。最后指出测试井下信息声载波有2种方案可供选择,即:1沿截面周向分布多个小型测量装置同时测量,选取最大振幅的点作为最终接收信号;2使用变幅杆将声波信号汇集到中心截面,通过一个小型测量装置来测量。     

用地层声速自动控制声束偏转的声波阵列发射探头

本文研究了用地层的声波速度来自动控制阵列发射探头发射的声束方向的基本原理。在测井过程中这种阵列发射探头发射的波束能量的分布始终能够处于最佳的方向角,使得接收的声波首波信号大大增强,从而解决了由于源距长而造成的接收声波首波信号过小的这一关键性问题。     

声波变密度测井技术及其应用

目前,胜利油田固井质量检查的主要方法是声波幅度测井和声波变密度测井。声波变密度测井是由声幅测井发展而来的,其原理是利用水泥和泥浆（或水）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,它包括发射探头和接收探头,仪器的源距有两种,     

应用阵列声波长源距声波时差求取孔隙度参数

多口井的实测资料表明.不同源距的声波时差值是有差异的.展示了3、5、8 ft和12 ft源距的声波时差在砂泥岩、碳酸盐岩存在不同的差异情况,砂岩地层越致密,不同源距的声波仪器所测的声波时差差异越小,碳酸盐岩的时差差异比砂岩小,通过4种源距声波时差值处理的储层孔隙度与岩心孔隙度对比表明,应用阵列声波的长源距声波时差处理的孔隙度更接近地层的真实孔隙度.     

随钻声波远探测声波速度成像数值模拟与试验

为了获取井周地层方位声波速度信息,评价地层的非均匀性,设计了不同方向速度模型井,研究了随钻声波远探测的方位声波速度测量性能。不同方向速度模型井包含4个扇区,相邻扇区纵波速度和横波速度均不同。数值模拟了该模型井的声波传播,采用偏极子发射和偏极子接收的测量模式,获得了方位角为0°,90°,180°和270°时的阵列接收波形,从接收波形提取到了井周地层方位声波速度信息,识别到了方位分区的变化。根据不同方向速度模型井的参数设计了试验装置,使用瓦片状方位声源准确测量到2个扇区高速介质的声波速度,识别出2个扇区低速介质的声波速度变化趋势,试验结果与数值模拟结果基本一致。研究结果表明,利用不同方向速度模型井可以对不同方向的声波速度进行评价,为随钻声波远探测进行地质导向和地层各向异性分析提供理论依据。     

一种声波阵列发射探头的设计

本文论述了用地层的声波速度来自动控制阵列发射探头发射的声束偏转方向的基本原理.在测井过程中,这种阵列发射探头发射的波束能量分布能够始终处于最佳方向角,使接收的纵波首波信号大大增加,从而解决了由于源距长而造成的接收纵波首波信号过小的这一关键性问题.     

随钻单极子声反射测井数值模拟

从随钻地质导向的实际需求出发,通过三维直角坐标时域有限差分数值模拟的方法对比了均匀地层和井旁存在地质界面时随钻环境下单极子声源激发的井孔内外声场分布特征,考察了钻铤的存在对井外辐射声场强度的影响。由于硕大钻铤的声场屏蔽效应,井旁存在地层界面时,井周8个方位上接收到的反射纵波信息具有明显差异,通过对不同方位上接收的信号做矢量计算,得到了来自井旁地层界面的反射纵波信息;通过对比不同方位上接收器接收到的反射纵波信号的强弱,还可确定地层界面的方位信息。由反射纵波幅度随源距的变化曲线可知,为了采集到反射纵波,建议随钻声波测井的测量源距控制在0～4m。数值计算结果为随钻反射声波仪器的研制和数据资料的处理提供了参考。