聲波測(cè)井包括聲速、聲幅和全波等測(cè)井方法。聲波測(cè)井換能器通過測(cè)量井眼附近巖體對(duì)于人工彈性波場的響應(yīng),達(dá)到探測(cè)目標(biāo)地層性質(zhì)(孔隙度、縱、橫波速度等)的目的。聲波測(cè)井可以在套管井或裸眼井中應(yīng)用。
聲速測(cè)井也稱聲波時(shí)差測(cè)井,利用換能器發(fā)射聲波到探測(cè)地層,通過測(cè)量多個(gè)接收換能器滑行縱波到達(dá)時(shí)間的差異達(dá)到聲速測(cè)井的目的。聲速測(cè)井可采用單發(fā)單收、單發(fā)雙收和雙發(fā)雙收等聲系。聲速測(cè)井主要受到井徑變化、地層厚度和周波跳躍等因素的影響,其用途有:地層分層;確定地層孔隙度。
聲波水泥膠結(jié)測(cè)井,包括固井聲波幅度測(cè)井和聲波全波測(cè)井。它是研究聲波幅度衰減來檢查固井質(zhì)量的方法。目前在生產(chǎn)中利用聲波水泥膠結(jié)測(cè)井檢查固井質(zhì)量,已經(jīng)是行之有效并且普遍使用的方法。固井聲波幅度測(cè)井使用單發(fā)射單接收的井下儀器。
從發(fā)射器發(fā)出的聲波,較先到達(dá)接收器的是沿套管傳播的滑行波所產(chǎn)生的折射波。當(dāng)套管外沒有水泥環(huán)或水泥環(huán)與套管膠結(jié)不好時(shí),沿套管傳播的聲波衰減很小。當(dāng)套管外固結(jié)水泥時(shí),能量大部分傳到水泥環(huán),使聲波幅度大大降低。
如果以沒有水泥環(huán)情況下接收的聲幅為100%。膠結(jié)好壞可以按聲幅的百分?jǐn)?shù)來劃分。根據(jù)實(shí)驗(yàn),接收幅度低于20%,一般認(rèn)為膠結(jié)良好;接收幅度在20%~30%(有的地方用20%~40%),認(rèn)為是膠結(jié)中等;大于30%(或40%),認(rèn)為膠結(jié)很差。
聲波全波測(cè)井是以記錄整個(gè)聲波波列顯示,來研究水泥膠結(jié)質(zhì)量的方法。它常與記錄初至波幅度的固井聲波幅度測(cè)井配合,用來檢查聲幅測(cè)井評(píng)估水泥膠結(jié)質(zhì)量的可靠性和解決一些特殊的水泥膠結(jié)問題。聲波全波測(cè)井井下儀器也是由一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器構(gòu)成。
為了記錄整個(gè)聲波波列在套管井中傳播時(shí)衰減情況,目前采用三種記錄方式:全波調(diào)輝變密度測(cè)量;全波調(diào)寬變密度測(cè)量和全波掃描照相測(cè)量。