聲速測井

聲速測井是利用不同的岩石和流體對聲波傳播速度不同的特性進行的一種測井方法。

通過在井中放置發射探頭和接收探頭，記錄聲波從發射探頭經地層傳播到接收探頭的時間差值，所以聲速測井也叫時差測井。用時差測井曲線可以求出儲集層的孔隙度，相應地辨別岩性，特別是易於識別含氣的儲集層。

基本介紹

• 中文名：聲速測井
• 外文名：Sonic log
• 領域：地球物理測井

定義

聲波在不同介質中傳播時，速度、幅度及頻率的變化等聲學特性也不相同。聲波測井就是利用岩石的這些聲學性質來研究鑽井的地質剖面，判斷固井質量的一種測井方法。

聲波測井的方法主要有聲速測井、聲幅測井和聲波電視測井三種。工程地質勘察中套用最多的是聲速測井。聲速測井測量井下固定距離(間距)間，岩層縱波傳播所用的時間，並以測得的岩層聲速劃分岩性、估算儲集岩層的孔隙度。

原理

聲速測井的測量原理如圖 所示，聲波測井儀的井中探測部分由超音波發射器 T 和接收器 R1、R2 組成。T 與地面上的脈衝訊號源相連，R1 和 R2 則與電子線路構成的記錄裝置相連。

由 T 發射的聲脈衝經泥漿傳到井壁，由於聲波在泥漿中的速度 V小於在井壁岩層中的速度 V岩，故當聲波射線按臨界角射至井壁時，即沿井壁滑行且產生通過泥漿傳到接收器的折射波。只要聲波發射器與接收器之間的距離超過折射波的盲區範圍，就能由記錄裝置將初至折射波的旅行時錄出。進而可計算出岩層中的速度。

測量儀器

測量儀器的目的是測量地層滑行波的時差△t（地層縱波速度的倒數，單位是μs/m或μs/ft）。這種井下儀器包括三個部分：聲系、電子線路和隔聲體。聲系由一個發射換能器T和一個接收換能器R組成，其中，發射器和接收器之間的距離稱為源距，聲波測井聲系的最小源距為1米。電子線路提供脈衝電信號，觸發發射器T發射聲波，接收器R接收聲波信號，並轉換為電信號。

野外工作方法

野外實際工作中，聲速測井應在無金屬套管、有井液的孔段測試。聲速測井工作在每個測試孔中採用單孔法進行。一般採用0. 2 m或0. 5 m點距，使用上發射下接收的一發雙收探頭。

作用

地層對比

由於不同的岩石具有不同的聲波傳播速度，所以聲波速度測井曲線可用於劃分岩性剖面。當其他測井方法不能獲得良好的標準層時，可以利用聲波測井曲線成功地進行地層對比。由於不同岩性地層具有不同的聲波速度，因此可以用時差劃分地層。（1）緻密岩石的時差 < 孔隙性岩石的時差；（2）岩層的孔隙增加－聲速下降－時差增加；（3）砂岩的時差 < 泥岩的時差。

確定孔隙度

岩層的聲速主要受密度控制，密度越大聲速也越大，時差就越小。對於成分相同的岩石，密度又是孔隙度的函式，因此可以根據聲速測井資料求取岩石孔隙度。

確定油水分界面

據流體密度和聲速有：V水>V油>V氣，在高孔隙和侵入不深的條件下能識彆氣層。其特徵為：（1）周波跳躍；（2）高聲波時差(大30微秒/米以上).