纵波时差 (微秒/英尺)
924 690 285-231 199-188 167-77 54 51 55 48 40 50-49 66-59
岩石的弹性力学参数
1. 杨氏模量E 2. 切变模量 3. 泊松比 4. 体变模量 5. 密度
二、声波测井技术的发展
声波测井的发展历史
时间（年）
推出新仪器
测井目的
声波测井
中海油服油田技术事业部 2003.1.20.
主要内容
一、物体的声学性质 二、声波测井技术的发展 三、阵列声波测井仪器简介 四、阵列声波测井资料质量控制 五、阵列声波信息提取 六、声波测井资料的应用
一、物体的声利波
时间
纵波：体波，传播速度最快，频率最高； 横波：体波，传播速度和频率介于纵波和斯通利波之间； 斯通利波：面波，传播速度最慢，频率最低。
长源距声波测 井仪
2( 单极) 20
16 2( 单极)
2. 0 7. 0
9
2
4. 5-21 3. 88 400 20000 418. 5 25. 33
数字阵列声波测井仪 DAC
2( 单极) 9
1-15
2 12( 单极)
1-20 0. 5 6. 0
13. 5
3. 5 ( Sembl ance 处理) 0. 5 ( 首至检测)
1991
超声成像（USI）
（Schlumberger）扫描井壁图象和检查固井质量
T
地震测井仪器
R
单
发 单
T
收
声
波
仪
R
器
单
发 双
T
收
声 波
R2
仪
R1
器
双
发
双
T1
收
短
源
距
R2
声
波
R1
仪
T2
器
双
发
双
T1
收
长
R2
源
距
R1
声
波
仪
器
T2
阿特拉斯测井公司的 长源距补偿声波测井仪主要技术规范
仪器长度 直径 最小井径 垂向分辨率 最大压力 测量速度 近源距 远源距 间距 主频
仪器技术性能指标
性能指标
数量
中心频率
发
( kHz)
射 器
带宽( kHz)
间距( f t )
接
数量
收 带宽( kHz)
器 间距( f t )
最小源距( f t )
最大源距( f t )
垂向分辨率 (ft)
适用井径范围 ( i n)
仪器外径( i n) 最大承温 ( ° F)
最大承压( psi ) 仪器重量( l b) 仪器长度( f t )
19 英尺 6 英寸 3.375 英寸 4.5 英寸 2 英尺 20000psi
60 英尺/分钟 4 英尺 6 英尺 2 英尺
20000 赫兹
阵
列
T
声
波
测
井 仪 器
R1 R2 R3 R4 R5
R6
R7
R8
ATLAS声波测井仪的发展
• 1603短源距双发双收测井 • 1604长源距双发双收测井 • 1670数字阵列声波测井（DAC） • 1668多极阵列声波测井（MAC） • 1678正交多极阵列声波测井 (XMAC)
岩石的声学参数
1. 纵波速度vP 2. 横波速度vs 3. 纵波时差tp 4. 横波时差ts 5. 声阻抗Z= vP* 6. 声衰减系数
常见介质及岩石的纵波速度和时差
介 质 空气 甲烷 石油 水 泥岩 泥质砂岩 渗透性砂岩 致密砂岩 致密石灰岩 致密白云岩 硬石膏 盐岩
纵波速度 (米/秒)
330 442 1070-1320 1530-1620 1830-3960 5640 5940 5500 6400 7700 6100-6250 4600-5200
4. 5-21
3. 75
400
20000 612
40. 38
多极阵列声波测井仪 MAC
2( 单极) , 2( 偶极)
8 ( 单极) , 1-3 ( 偶极)
2-15( 单极) 1-3( 偶极) 2. 5( 单极) , 1. 0( 偶极) 8( 单极) , 8( 偶极) 1-20( 单极) 0. 5-5( 偶极) 0. 5( 单极) , 0. 5( 偶极) 8. 0( 单极) , 8. 5( 偶极) 14. 0( 单极) 13. 0( 偶极) 3. 5 ( Sembl ance 处理) 0. 5 ( 首至检测)
MAC仪器的主要优势
MAC仪器偶极发射器的中心频率很低， 为1－3KHZ，挠曲波以地层横波速度传播， 可通过测量挠曲波的速度来测量地层的横 波速度,因此,可测量横波速度很慢的地层。
MAC仪器将一个单极阵列和一个偶极阵 列组合在一起，可在一次测井在所有地层 (包括DAC无法测到横波的慢速地层)井段 采集到全套的纵波和横波数据。
1985
单极阵列声波
探测纵波、横波和斯通利波时差
1995
多极阵列声波
探测纵波、横波和斯通利波时差
1998
正交多极阵列声波
探测地层时差和各项异性
1989
井周成像（CBIL）和 SBT （Atlas）扫描井壁图象和检查固井质量
1990
环形声波扫描成像（CAST） （Halliburton）扫描井壁图象和检查固井质量
三、阵列声波测井 仪器简介
数字阵列声波测井(DAC)技术特性
DAC仪器的优点
• 有12个接收器, 记录数据量是双发双收声波测井 的3倍
• 12位模数转换器使动态范围增加了15倍, 可以分 辨纵波而不会使斯通利波饱和
• DAC发射器的中心工作频率为9KHZ,比传统的 声波仪器的中心工作频率(20KHZ)低,较低的频率 增强了激发斯通利波的能力
斯通利波又称管 波，它是在井内流 体与井壁地层之间 传播的一种流体导 波，在全波列中具 有频率低、幅度大 等特点，其速度比 纵波和横波低，且 略低于井内流体声 波速度，其衰减不 仅与地层的固有衰 减有关，还与井壁 地层的渗透性有密 切关系。
文昌9－1－2井单极波形图
多极阵列声波测井仪(MAC)的技术特性
• 现场工程师可选择12个接收器的任何组合，用 户可选每个波列的采样数和采样率。
数字阵列声波（DAC） 在慢速地层中记录的典型波形
Stoneley Wave (Monopole Tool)
P
P
Source
Stoneley Wave
Receiver
单极子声源在井眼中激发声场， 产生沿井壁传播的斯通利波
1952
声幅测井
检查固井质量
1952－1955 单发单收声速测井
井剖面的连续声速测量
1958
单发双收声速测井
井剖面的连续声速测量
1962
补偿式声速测井
井剖面的连续声速测量
1962－1965 井下声波电视
（Mobil）扫描井壁图象
1973－1975 噪声测井
检查管外流体窜漏
1978
长源距声波全波列
探测纵波、横波和斯通利波时差