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如何在地面上測量幾十米深井下的數(shù)據(jù)?

2022-04-01 10:45:51

如今人們對大自然研究的越來越廣泛,井下探測技術(shù)也越來越先進(jìn),聲波測井技術(shù)就是應(yīng)用廣泛的一項(xiàng)重要技術(shù)。通過聲波測量地球介質(zhì)的速度及衰減,可以為井下探測作業(yè)提供重要的介質(zhì)及其變化信息。聲波測井換能器在井內(nèi)產(chǎn)生聲源,并連續(xù)向上或向下移動(dòng),聲源沿著井壁傳播,并被同一儀器的接收換能器接收,從而獲得地層學(xué)的參數(shù)的聲波數(shù)據(jù)。


聲波測井換能器在發(fā)展中分為四類主要測井技術(shù),其種類分布在應(yīng)用中側(cè)重不同,不僅可以根據(jù)地層情況進(jìn)行選擇,還可以根據(jù)測井要求選擇不同技術(shù)。帶井眼補(bǔ)償?shù)穆暡ㄋ俣葴y井,就是為了提高測量聲速曲線的效果和聲波的傳輸質(zhì)量,保證測量的準(zhǔn)確性。


井下變化及下井儀在測量過程中,常會(huì)出現(xiàn)傾斜狀態(tài),帶井眼補(bǔ)償?shù)穆暡ㄋ俣葴y井,可以有效消除這種狀態(tài)下聲波帶來的誤差。帶井眼補(bǔ)償?shù)穆暡ㄋ俣葴y井,在測量井下深度和消除井下環(huán)境復(fù)雜結(jié)果方面得到廣泛應(yīng)用,因其帶有井眼補(bǔ)償?shù)膬x器,能滿足測量需要提高測量的準(zhǔn)確性,所以成為了測井的主要選擇。


在發(fā)射聲脈沖之后,通過對聲波的發(fā)射時(shí)間、類型、序號進(jìn)行標(biāo)記和排序,從波形的速度和幅度來判斷地層性質(zhì),掌握地層的詳細(xì)信息,因?yàn)槿菀讓?shí)施測量,所以能有效地提高聲波的測量效果。這種測井技術(shù)多應(yīng)用在特殊的地層測井中,它能同時(shí)測量不同的地層,觀察到不同介質(zhì)中,聲波波形復(fù)雜的組成及變化規(guī)律。


聲波測井換能器


解決了不同地層的問題,提高了對數(shù)值結(jié)果分析的準(zhǔn)確度。成像技術(shù)主要是采集井下的橫向、縱向、徑向的基層信息,一般通過傳感器陣列掃描或者旋轉(zhuǎn)掃描實(shí)現(xiàn),得到經(jīng)過圖像處理的井壁二維圖像,能清楚地展示出整個(gè)井內(nèi)的基本情況。


超聲成像技術(shù)能直觀地看到地層的現(xiàn)狀斷層情況,全面呈現(xiàn)地層中的褶皺,準(zhǔn)確地測量井內(nèi)信息,減少了測量難度和后期繪制圖形的工作量。在聲波測井中,多極子陣列技術(shù)比地層橫波波速小,在測量地層橫波結(jié)果時(shí),獲取信息更直觀,常于充液井空中使用。不僅提高了測量的準(zhǔn)確性,還滿足了測量的質(zhì)量要求。


多極子陣列聲波將單機(jī)陣列和偶極陣列交叉組合在一起,用不同的傳感器,通過交互陣列技術(shù),提高聲波的接收效果。在井眼中主要區(qū)分體波和導(dǎo)波的測量,利用多極子陣列有效區(qū)分聲波,以免聲波混搭在一起,使接受信息時(shí)受到干擾。


聲波測井技術(shù)主要優(yōu)勢體現(xiàn)在:不同振型的測井儀,換能器的接收時(shí)間和偏振也不同,可以用來分析不同偏移情況下的聲波傳播特性,從而準(zhǔn)確地得到井壁周圍介質(zhì)特性的研究結(jié)果,極大地提高了勘井作業(yè)的效率。


隨著技術(shù)的發(fā)展,聲波測井已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于勘察地質(zhì)構(gòu)造的識別當(dāng)中,如儲層中的裂縫、溶蝕孔洞等,成為了發(fā)現(xiàn)非常規(guī)油氣勘探中隱蔽性油氣藏的有力技術(shù)。



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