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多极子阵列声波测井 （MPAL）处理解释流程
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处理解释流程示意图
P和S波慢度分析
斯通利波慢度分析
各向异性分析
岩石特性分析 裂缝高度预测 砂岩含量分析 孔隙度分析
气体指标
能量分析 裂缝指标
渗透率分析
裂缝分析 地应力方位分析
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MPALreco波形恢复模块
波形恢复
把延迟和增益恢复到经过滤波后的波形上
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仪器总装图
接收电路
接收声系
隔声体
发射声系
发射线路
仪器由发射电路短节、发射换能器短节、 隔声体短节、接收换能器短节和接收控制采集电子 线路短节五部分组成 ，仪器总长8.53米，重约300 公斤。
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测量方式
单极方式：
采用传统的单极声源发射器，可向井周围发射声波，使 井壁周围产生轻微的膨胀作用，因此在地层中产生了纵 波和横波，由此得出纵波和横波时差 。在疏软地层中， 由于地层横波首波与井中泥浆波一起传播，因此单极声 波测井无法获取横波首波 。
多极子阵列声波测井 及资料应用
2012年01月
1Leabharlann 全波列声波波型成分2
背景：阵列声波的产生
普通声波测井
硬地层
纵横波
软地层
纵波
How? 偶极技术
解决: 地质问题 工程问题
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主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
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单极声波在快速地层的传播
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多极子阵列声波仪器简介
目前应用较多的多极子阵列声波测井仪有以下几种:
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总体设计方案
仪器由发射声系、接收声系、 隔声体、发射电子线路和接收电 子线路组成，通过遥测短节(技术 中心300k)、地面（EILog-06）和 波形处理，最终得到解释成果。 通过单极阵列和偶极阵列组合， 在快速或慢速地层中都可获得纵 波、横波、斯通利波资料。
接收电子线路 隔声体
发射电子线路
遥传短节 接收声系 发射声系
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下井仪器结构及参数
单极子最小源距(T2R1): 3654mm 最大源距(T2R8): 4718mm
偶极子最小源距(T3R1): 3120mm 最大源距(T3R8): 4184mm
四极子最小源距(T1R1): 2587mm 最大源距(T1R8): 3651mm
2、首波波至时间曲线变化形态应一致。
3、在12m井段内，相对方位曲线变化不应 大于360°。
4、曲线应反映岩性变化，纵、横波数值在 纯岩性地层中与理论骨架值接近。
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原始资料质量控制
5、4条到时曲线基本平行。近单级时差基 本正确。
6、测前、测后应分别在无水泥粘附的套管 中测量10m时差曲线，对套管检查的纵波时差数 值应在187μs/m±5 μs/m（ 57μs/ft±1.5 μs/ft ）以内。
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仪器概况
主要技术经济指标
接收探头间距： 仪器外径： 最大外径： 声源的工作频率范围： 最大测速： 数字化精度： 时间采样间隔：
152mm 92mm 99mm 1kHz~ 14kHz 512m/h 14位 10ms~ 40ms
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仪器概况
接收电子线路（外壳） 接收声系
隔声体 发射声系
发射电子线路（外壳）
T3、T4：同深度
接收电子线路 R8
8个接收阵列 R1
隔声体 四极子(T1)
四极源 T1
偶极源Y(T4) 偶极源X(T3) 单单极源极子T2(T2)
发射电子线路
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仪器概况
主要技术经济指标 耐温： 耐压： 可测最小井眼： 可测最大井眼： 单极子发射器： 偶极子发射器： 四极子发射器： 接收器：
150℃ 100MPa 114.3 mm 533.4 mm 1个 2个相互正交 1个 8组，可进行正交偶极子接收
提供纵横波、斯 通利波的八道波形幅 度曲线，计算纵横波、 斯通利波的衰减系数 和相关对比时窗的结 束位置。
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MPALstc单一模式波形处理（共发射模式）模块
纵波
横波
斯通利波
提供共发射模式下纵横波、斯通利波的时差、到时曲线、相关系数峰值、二维STC相干成像
图、STC相关峰值等。
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MPALstcr单一模式波形处理（共接收模式）模块
提供共接收模式下纵横波、斯通利波的时差、到时曲线、相关系数峰值、二 维相干成像图等。
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偶极子发射器能产生沿井壁传播的挠曲波
挠曲波是一种频散界面波，在低频时，它 以横波速度传播，在高频时，它以低于横 波的速度传播
XMAC通过对挠曲波的测量来计算地层横波 速度的
为确保横波速度的测量精度，偶极发射器 应尽量降低发射频率
通过交叉偶极子的定向性对地层进行各向 异性分析.
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主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
偶极方式：
采用偶极声源发射器，使井壁产生绕曲波，低频绕曲波 速度近似地层横波速度，解决了在疏软地层的横波测量 问题。
交叉偶极方式：正交发射，正交接收。用以研究地层各向异性
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原始资料质量控制
1、波形认识：波列记录齐全可辨，地层的纵波、横 波、斯通利波的界面清楚，幅度变化正常。
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原始资料质量控制
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原始资料质量控制
7、重复测井与主测井的波列特征应相似， 纵波时差重复曲线与主测井曲线形状相同，重 复测量值相对重复误差应小于3%。采用定向测 量方式时，井斜角重复误差在±0.4 °以内， 当井斜角大于0.5 °时，井斜方位角重复误差 应在±10 °以内。
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主要内容
一、阵列声波测量原理 二、多极子阵列声波仪器 三、阵列声波资料处理 四、主要用途及实例 五、结论
Head waves
Compressional
Shear Fast:
Vs > Vf
Stoneley
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偶极横波成像测井仪基本原理
偶极传感器工作示意图
泥浆
泥浆
传播
P S Wave
定向波发射器 挠曲波 振动
Receiver PP
P S
Wave Source PP
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用挠曲波替代横波的可行性
挠曲波是一种频散界面波 低频时（<1.2kHz)，其传播速度 与地层横波速度相等；高频时， （约）低于横波速度
MPALlable寻找峰值工具模块
利用二维STC相干成像图、STC相关峰值进一步计算模式波时差、到时曲 线、相关系数峰值等。
MPALcom获得最终时差模块
将共发射模式下纵横波、斯通利波的时差和提供共接收模式下纵横波、斯通利波的 时差进行井眼补偿计算，获取最终的纵横波、斯通利波时差和到时曲线。
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MPALampattu获取波形幅度及衰减系数模块