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井内液体速度为vr,源距为Z0,则纵波为首波的条件为 式中,t;为R1上液体直达波到达时间,μs:tp为R1上地层纵波到达时间,μso 由图知道 t=Zo/v +(ddir sec 0 tg0 (4-6) 式中,=sin-() 综合式(4-4)~(4-6)得到 Z0>(D-O(+)/(-)3 (4-7) 式(4-7)就是裸井眼井声波测井仪器中源距的选择原则。由于地层纵波速度的变化范 围较大,为了使所选的源距Z在各种地层情况下都能满足式(4-7),在选择Z时应取v为 可能遇到的地层中的最小纵波速度值。 例如,取v=1800m/s(泥岩纵波速度),v=1500m/s,D=22cm,d=5cm,代入式(4-7) Z0>0.56m 源距Z并不是取得越大越好,因为声源的强度总是有限的。在常规声波测井仪中,一般选 源距为1m左右;在长源距声波测井仪中,源距将选到2.44m和3.05m 2.间距的选择 我们已经知道,声波测井仪在某一深度点测得的时差是以深度点为中心,厚为Z(间距) 的地层段的平均时差,可见仪器的纵向分辨率与间距大小密切相关。下图绘出了三种不同间 距的仪器对厚度为H的同一地层测得的声波时差理论曲线,三种间距情况分别为Z<H,Z=H 和Z>H,分析结果如下: (a)Z<H,时差曲线在地层中部所对应的深度处出现一段平稳区,其读数等于地层时差 地层的上、下界面与时差曲线的幅点相对应。因此,地层的时差值和地层界面在时差曲线上 都得到了明确表示 (b)ZH,时差曲线在地层中点所对应的深度处达到地层的时差值,地层上、下界面 与时差曲线的幅点相对应。于是地层时差值和地层界面同样在时差曲线上取得明确的显示。 (c)Z>H,时差曲线上任何一点的读数都不等于地层时差值,时差曲线在地层界面处 无任何特征 综合(a)、(b)、(c)的分析结果说明,声波测井仪对地层的最小可分辨率厚度等于仪 器的间距Z,间距愈小,仪器分辨薄层的能力愈强 但是,从测量的角度看,间距过小时,到时差t2-t1和间距Z的测量精度都会下降以致 使Δt达不到规定的测量精度。因此,选择间距使应充分考虑到厚度分辨率和测量精度两个 方面。在测量误差小于10%的前途下,常规声波测井仪器的间距一般取0.4m左右,而长源 距声波测井仪则取0.612 井内液体速度为 f v ,源距为 Z0 ,则纵波为首波的条件为 f p t  t (4-4) 式中,tf为 R1上液体直达波到达时间,μs ;tp为 R1上地层纵波到达时间,μs。 由图知道: tf=Z0/vf (4-5) ] sec ( )[ .0 P f p p v tg v D d Z Z t       (4-6) 式中, sin ( ) 1 p f v v    综合式(4-4)~(4-6)得到 0.5 0 ( )[(1 ) (1 )] p f p f v v v v Z  D  d   (4-7) 式(4-7)就是裸井眼井声波测井仪器中源距的选择原则。由于地层纵波速度的变化范 围较大,为了使所选的源距 Z0在各种地层情况下都能满足式(4-7),在选择 Z0时应取 vp为 可能遇到的地层中的最小纵波速度值。 例如,取 vp=1800m/s(泥岩纵波速度),vf=1500m/s,D=22cm,d=5cm,代入式(4-7) 得: Z0>0.56m 源距 Z0并不是取得越大越好,因为声源的强度总是有限的。在常规声波测井仪中,一般选 源距为 1m 左右;在长源距声波测井仪中,源距将选到 2.44m 和 3.05m。 2. 间距的选择 我们已经知道,声波测井仪在某一深度点测得的时差是以深度点为中心,厚为 Z(间距) 的地层段的平均时差,可见仪器的纵向分辨率与间距大小密切相关。下图绘出了三种不同间 距的仪器对厚度为 H 的同一地层测得的声波时差理论曲线,三种间距情况分别为 Z<H,Z=H, 和 Z>H,分析结果如下: (a)Z<H,时差曲线在地层中部所对应的深度处出现一段平稳区,其读数等于地层时差; 地层的上、下界面与时差曲线的幅点相对应。因此,地层的时差值和地层界面在时差曲线上 都得到了明确表示。 (b)Z=H,时差曲线在地层中点所对应的深度处达到地层的时差值,地层上、下界面 与时差曲线的幅点相对应。于是地层时差值和地层界面同样在时差曲线上取得明确的显示。 (c)Z>H,时差曲线上任何一点的读数都不等于地层时差值,时差曲线在地层界面处 无任何特征。 综合(a)、(b)、(c)的分析结果说明,声波测井仪对地层的最小可分辨率厚度等于仪 器的间距 Z,间距愈小,仪器分辨薄层的能力愈强。 但是,从测量的角度看,间距过小时,到时差 t2-t1和间距 Z 的测量精度都会下降以致 使Δt 达不到规定的测量精度。因此,选择间距使应充分考虑到厚度分辨率和测量精度两个 方面。在测量误差小于 10%的前途下,常规声波测井仪器的间距一般取 0.4m 左右,而长源 距声波测井仪则取 0.61m
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