第七章声波测井
岩石中声速的差别与岩石致密程度，结构和孔隙充填物等有关。

声波测井是运用声波在岩层中的各种传播规律在钻孔中研究岩层特点的一类方法。

声波测井分类：声波速度、声波幅度、声波全波、声波成像等。

第一节声波测井的物理基础
一、声波物理性质简述
对于声波测井来说，声源能量很小，岩石可看作是弹性体，因此可利用弹性波在介质中传播的规律来研究声波在岩石中的传播过程。

1 ）描述固体弹性的几个参数
①杨氏模量 E （纵向伸长系数）；
②体积弹性模量 K ；
③切变模量μ；
④泊松比σ。

2 ）声波在岩石中的传播特性
①纵波与横波（压缩波与剪切波）
②波的能量与振幅的平方或正比
③声波幅度随传播距离按指数规律衰减
④波在两种不同介质分界面处的转换—反射与折射，遵循斯耐尔定律。

首波—滑行波在第一种介质中造成的波称为首波，习惯上称为折射波。

二、钻孔内的声波
第二节声波速度测井
一、单发射双接收声波速度测井原理
测量沿井壁传播的滑行波的速度。

二、井眼补偿式声波速度测井原理
目的在于克服井径变化或仪器在井中倾斜时所造成的声速误差。

三、长源距声波测井
目的在于更好地区分纵、横波和低速波，增加探测深度，克服井壁附近低速带的影响。

源距加大到 2.5m 左右可满足上述要求。

全波测井源距较长，以提高各种波的分辨能力。

四、阵列声波测井及分波速度提取
五、偶极横波测井
1 ．单极源及偶极源。

2 ．挠曲波及其与横波的关系。

软地层中，单极源不能产生横波，偶极源的波列中，在纵波之后亦无横波，但有明显的挠曲波，在低频时，挠曲波的速度与横波速度相近，高频时则低于横波的速度，可根据挠曲波的速度来求取横波速度。

第三节声波速度测井的解释与应用
一、影响声波速度测井曲线形状的因素
1 ）周期跳跃
引起声皮跳跃的岩性因素：
①裂缝层，破碎带；
②含气水胶结纯砂岩；
③高速层（波阻抗大，能量不易传递）；
④井径扩大或泥浆中溶有气体。

2 ）源距与间距的影响
源距—要保证克服盲区的影响，使折射波首先到达接收器（ 1m 即可，长源距可达 2.5m ）。

间距—影响分层能力。

3 ）探测深度
约为三倍波长，即 25 ～ 115cm 左右。

二、声波速度测井在储层研究中的应用
1 ）确定岩层孔隙度
利用体积模型，得出：
固结不良地层需对Φ值进行压实校正。

含分散泥质需利用自然电位求出的校正系数进行校正。

2 ）划分岩性和地层对比
声波测井曲线不受井眼大小和泥浆矿化度的影响。

3 ）判断气层
三、确定地层弹性参数
利用一组弹性模量来确定地层的机械强度。

弹性模量可表示出弹性体在失去弹性或破碎之前所能承受的应用的大小。

作这种计算时，需用到横波速度。

四、声波速度测井在地震勘探中的应用
地震勘探课程中，对这部分内容已有叙述，此处不再提高。

第四节固井声波幅度测井
采用单发单收型仪器、测量初至波第一个波峰的振幅，据此判断套管一水泥环之间胶结好坏。

1 ．全波记录方式
1 ）调解变密度记录
2 ）调宽变密度记录
3 ）全波扫描照像记录
2 ．声波全波测井的应用
1 ）检查水泥胶结质量
可判断第一界面和第二界面的胶结情况
第五节声波井壁成像测井
利用声波来扫描井壁，在泥浆中，观测井壁，形成井壁的声波图像。

用途：
1 ．确定井壁裂缝位置及方法。

横切井眼的裂缝，在记录上呈正弦曲线形状。

2 ．鉴别岩性及产状。

3 ．套管技术状况检查。

内容重点：
1 ．单发双收声波速度测井原理
2 ．井眼外偿声波测井，长源距声波测井各自的特点是什么？
3 ．利用声波速度测井求取地层孔隙度中的原理是什么？
4 ．利用声幅测井检查固井质量的原理。

5 ．声波电视测井原理及判断层面产状的方法。

基本概念：
纵波横波斯通利波挠曲波周期跳跃固井第一界面固井第二界面
思考问题：
1 ．各种声波速度测井方法的原理，以及发展这些方法的目的都是什么？
2 ．测量地层中横波速度的重要性是什么？比较现有的几种确定横波速度的优缺点是什么？最佳的方法是哪一种？
3 ．什么是周期跳跃？怎样看待周期跳跃？
4 ．试用体积模型说明利用声速测井确定孔隙度的原理？
5 ．声波电视测井观察到的井壁图像能够反映什么问题？。