現(xiàn)代聲波測井技術(shù)及其發(fā)展特點

徐賢鵬

摘 要 隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)代聲波測井技術(shù)的發(fā)展也逐漸步上先進性的軌道，在聲波技術(shù)的發(fā)展過程中，逐漸發(fā)展出各式的發(fā)展形式，為了能夠?qū)ΜF(xiàn)代聲波測井技術(shù)進行系統(tǒng)的了解，本文針對帶井眼補償?shù)穆暡y井技術(shù)進行分析，并進一步的對現(xiàn)代聲波測井技術(shù)的發(fā)展特點進行了詳細的分析，希望能夠?qū)ΜF(xiàn)代聲波測井技術(shù)的發(fā)展提供有力的支持。

【關(guān)鍵詞】聲波測井技術(shù) 發(fā)展特點 補償聲波技術(shù)

1 現(xiàn)代聲波測井技術(shù)形式

1.1 帶井眼補償?shù)穆暡y井

在聲波測井技術(shù)中，使用的較為廣泛的是一種帶井眼的聲波速度測試技術(shù)，其中聲波速度測井主要記錄的是在底層之中的傳播波聲速，對于滑行波和其產(chǎn)生的時間長短有很好的測試效果，這是對于巖性孔隙度經(jīng)常使用的方法之一，而在所使用的過程中，對于整個測井技術(shù)的使用用途主要有以下幾個方面，第一是能夠?qū)⒕聝舆M行劃分和扣除致密地層；通過其中測試的結(jié)果能夠?qū)⑺鶞y試的巖石效果與其他孔隙度曲線結(jié)合以確定巖性；同時可以根據(jù)所的的數(shù)據(jù)來利用經(jīng)驗公式對地層的孔隙度進行計算。而且能夠?qū)鈱雍土芽p進行識別，有利于檢測地形壓力中的壓力和新近產(chǎn)生的地質(zhì)斷層。

1.2 帶井眼補償?shù)穆暡y井技術(shù)原理

在帶井眼補償?shù)穆暡ㄋ俣葴y井技術(shù)中，針對井下的測量主要是依據(jù)發(fā)射器發(fā)出并沿著井壁進行傳播的滑行縱波到達預(yù)計位置，并能夠根據(jù)反饋的到近、遠接收器的時間差來進行測量井下的情況。在針對井下的深度和其他方面的差異性方面，現(xiàn)代所采用的記錄儀器主要是雙發(fā)雙收的補償聲系，其中所采用的都是帶有井眼補償型的測試儀器，在這種儀器的使用過程中，能夠消除所測試井的直徑變化，以及其他原因?qū)е碌木颅h(huán)境的復(fù)雜效果。其中補償聲波測井主要分為單發(fā)雙收和雙發(fā)雙收井眼補償聲速這兩種形式。經(jīng)過眾多的實踐案例能夠證明，單發(fā)雙收這種聲系測井技術(shù)很容易受到井下的環(huán)境變化和所使用儀器產(chǎn)生自主變動而導致所測量的數(shù)據(jù)不準確。在這種測試方法的基礎(chǔ)上，如果兩個單發(fā)雙收的源距和間距都是平等的，對所測試的發(fā)射器的位置進行顛倒，那么就會產(chǎn)生聲速曲線上的異常和完全是相反的數(shù)據(jù)，而兩種測試器的聲速曲線的平均值是正常值。這種情況的出現(xiàn)很容易對井下的數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大的誤解，不利于后續(xù)工作的開展。

而雙發(fā)雙收聲速測井技術(shù)在其儀器的上下都設(shè)置一個發(fā)射器，這樣能夠保證所測試的源距是相同的。這中雙發(fā)雙收的測試方法，能夠消除井眼擴大帶來的影響，并且能夠?qū)⑵渲械木诃h(huán)境變化所帶來的深度誤差進行記錄。

2 現(xiàn)代聲波測井技術(shù)的發(fā)展特點

2.1 多源探測模式得到組合化的發(fā)展

在整個對于井下的測量過程中，聲波測井技術(shù)的發(fā)射器往往采用的是一種傳統(tǒng)的單極子換能器，這種換能器主要是通過向周圍進行發(fā)射電波，然后進行脹縮振動。但是在實際的電波發(fā)射的過程中，往往會發(fā)射的聲源縱波速度要比井下的流體的聲速小的多，這種情況的發(fā)生不能夠激發(fā)整個臨界折射模式的發(fā)生，不能夠?qū)⑺玫臄?shù)據(jù)進行科學準確的測量和計算。但是在偶極子聲源的發(fā)射器的發(fā)射過程中，能夠在井下進行發(fā)射電波，能夠發(fā)射出偶極子波與準橫波，這種發(fā)射器的方式能夠很大程度上的將所得的數(shù)據(jù)進行科學準確的計算，而且這種測量方式，能夠抵抗多種方位帶來的干擾，整個偶極子的發(fā)射頻率比較低，能夠利用其與四極子聲源進行結(jié)合，可以獲得更多精準的信息，提高數(shù)據(jù)的計算準確性，為后續(xù)工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。

2.2 探測器數(shù)目得到陣列化的發(fā)展

在針對井下的測量過程中，由于井下的環(huán)境錯綜復(fù)雜，所以很大程度上，對于測量工作的開展和進行有很大的阻礙。在實際的聲波測井技術(shù)的的應(yīng)用過程中，會遇到諸如井下位移較大，位置存在較大的裂縫等情況，這種情況的發(fā)生不利于聲波測井技術(shù)的開展，而且對于井下的的測量所得的數(shù)據(jù)有很大的干擾。在聲波技術(shù)的發(fā)展過程中，聲波探測器數(shù)目逐漸實現(xiàn)了陣列化的效果，對于所得數(shù)據(jù)的處理和分析能夠提高。在整個測量過程中，能夠?qū)⒕峦寥肋M行有效的分層分析，在縱向上能夠提高分辨率，在徑向上能夠?qū)y井的深度進行準確的測量，加強對井下環(huán)境的測量，能夠保證所得信息的準確性和科學性有所提高。

2.3 輻射方位得到可控化發(fā)展

在聲波測量技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，陣列聲波儀發(fā)射的的聲源距離一直在增加，當聲波的距離變的更大時，對于整個聲波信號的影響就會不斷增加，可能會導致聲波的衰減度不斷增加，對于聲波的信號強度有很大的影響，不利于聲波儀達到使用的要求，針對這種情況，要能夠?qū)l(fā)射器的換能器進行優(yōu)化，還要對其中的排列方式進行調(diào)整，只有將發(fā)射器的換能器進行優(yōu)化，在其中可以利用軍事雷達中的相控陣雷達技術(shù)，從而有利于將一個以上換能器組成發(fā)射器換能器陣列，這種優(yōu)化效果能夠?qū)⑺玫陌l(fā)射器進行優(yōu)化組合，可以達到組合聚焦的效果，而且能夠保證聲波的發(fā)射和輻射作用得到有效控制，能夠?qū)τ陂g距與振元數(shù)量等參數(shù)有很好的控制效果，對于井下的測量提供了有力的技術(shù)支持，可以有助于獲得更為科學精確的數(shù)據(jù)，保證后續(xù)工作的有序開展。

2.4 信號采集得到數(shù)字化的發(fā)展

聲波測井技術(shù)的發(fā)展，能夠?qū)鹘y(tǒng)的聲波測井技術(shù)中產(chǎn)生的弊端問題有所規(guī)避和解決，在傳統(tǒng)的聲波測井技術(shù)中，信息和數(shù)據(jù)的采集和處理過程中往往會長無法兼顧到幅度偏低的高頻縱波和幅度超高的低頻斯通利波，這種情況的處理方式往往是采用增補的方式來解決，但是并不能從根本上解決所存在的問題，在后續(xù)工作開展過程中，不能夠?qū)⑺玫男畔⑦M行完整準確的分析。

3 結(jié)語

總體來說，現(xiàn)代聲波測井技術(shù)在不斷的發(fā)展，測井技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代施工技術(shù)提供了強大的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支持，我們要能夠針對現(xiàn)代聲波測井技術(shù)的多源探測模式的組合化的發(fā)展、探測器數(shù)目陣列化的發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域擴展化的發(fā)展、輻射方位可控化發(fā)展和信號采集數(shù)字化的發(fā)展特點進行系統(tǒng)的分析，并在此基礎(chǔ)上對與現(xiàn)代聲波技術(shù)不斷進行優(yōu)化和調(diào)整，而現(xiàn)代聲波測井技術(shù)還存在諸多形式等待著我們?nèi)ド钊胩接憽?/p>

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作者單位

中國船舶重工集團公司第七一五研究所 浙江省杭州市 310000