聲波測井有著自身獨特的優(yōu)勢,特別是采用這種方法可以有效的避免由于泥漿性質(zhì)差異和泥漿侵入,而產(chǎn)生的測井結(jié)果差異。聲波測井技術(shù)的發(fā)展,是對多種科學知識的綜合與總結(jié),典型的就是巖石聲學,只有當對聲波在巖石中的傳播特征、性能等有全面和正確的理解后,才能逐步建立聲波測井技術(shù)。
聲波測井換能器利用聲波技術(shù)進行測井,通常需要依靠聲波測井儀器來完成,這種儀器基本的組成部分應(yīng)該包括兩個,一個是聲波的發(fā)射器,另一個則是聲波的接收器。聲波是一種彈性波,這種彈性取決于它的傳播介質(zhì),我們利用聲波測井的范圍是有限的,主要是指在井壁上的滑行波探測范圍。
利用聲波進行側(cè)擊工作,它的原理就是通過記錄聲音穿過巖石的聲速,在巖石中衰減的規(guī)律來判斷巖石的性質(zhì),以及對井壁附近的巖層的性質(zhì)。聲波測井是一種抽象的表述,根據(jù)聲波的特性和原理,常常會采用不同的聲波測井技術(shù),比較常見的有以下三種。
一、聲波速度測井
這種測井技術(shù)的原理主要以聲波的速度為依據(jù),也就是在不同的巖層中,聲波的傳播速度是有著差距的,通過對速度的分析,可以了解到井剖面巖石的性質(zhì)以及在巖層中的孔隙度。這種測井方法需要相互比較參照進行,也就是根據(jù)在一定的間距中,聲波不同的傳播速度來分析巖石的性質(zhì)。
在油田中,進行聲波測井基本的就是要判斷油井中的水油分布和巖層的狀態(tài)。在油井中,巖層的空隙中會充填油或者水,這些填充在空隙中的油或者水會對聲波的傳播速度產(chǎn)生影響,由于水的聲波傳遞速度要高于油的傳播速度,所以聲波在填充的是水的巖層中要比填充油的巖層要快,這樣就能大致的區(qū)分油井中的水油分布情況。
二、聲波幅度測井
依據(jù)是聲脈沖頻,它常用在固井檢測以及檢查套管膠結(jié)的情況。進行聲波的信號幅度檢測,我們一般將聲脈沖頻調(diào)整到20Hz。聲波幅度的體現(xiàn),往往以聲波能量為依據(jù),當聲波在巖層中傳播時,能量會隨著傳播的延續(xù)以及聲波必須經(jīng)受的內(nèi)摩擦而不斷遞減。聲幅測井的用途決定了檢測時在套管中進行。
聲波必須通過套管來進行傳播,而套管的材質(zhì)、套管的厚度以及套管外的介質(zhì)包括水或者泥漿等,都會影響聲波的傳播,所以采用此種方法檢測,必須重視套管的聲波傳播特性。因為波的能量與振幅的平方成正比,聲波幅度測井就是要觀測與聲波能量傳遞巖層時聲能損失的程度。
三、聲波全波列測井
無論是采用速度還是幅度的聲波檢測方法,所觀察和重視的聲波信息都是片面的,一些續(xù)至波的信息完全被忽視。為了更為精準和細致的檢測,綜合各種聲波檢測方式的特點出現(xiàn)了全波測井技術(shù)。全波測井,就是對體波和面波進行雙重的檢測,通過聲波的速度,幅度來測量與記錄,目前聲波全波列測井一般采用三種記錄方式:全波調(diào)輝變密度測井;全波調(diào)寬變密度測井;全波掃描變密度測井。