5.2声波变密度测井仪 声波变密度测井又称全波变密度测。在工程测井中声波变密度测井用于检查水泥固结后 的套管井中第一胶结面和第二胶结面的胶结质量。同声幅测井一样,声波变密度测井仪也是 采用位于井轴上的一个声发射器和一个声接取器测量套管井中沿井轴方向传播的声波信号。 为了对水泥环的两个胶结面进行评价,套管波和地层波都是测量中的有用信息。 在作声波变密度测井时,仪器的原距通常比声幅测井时的原距取得大,一般选为5英尺 或1.5米,目的是使地层波变得易于识别。除了对原距要求不同外,声波变密度测井的井下 仪器和声幅测井完全一样。因此在很多情况下可以利用裸眼井中测量声波时差的声波测井仪 代替它,其中短原距测量波形用于声幅测井,长源距测量波形用于变密度测井。因此本节将 着重介绍声波变密度测井仪的记录方式及地面仪器的结构和原理。(还可用于检查压裂效 果) 5.21声波变密度测井的记录方式 声波变密度测井最让人感兴趣的是它能反映第二胶结面,即水泥环和地层的胶结面的胶结 情况。第二胶结面胶结状况将直接影响接受声波信号中地层波的强弱,因为有水泥环进入地 层的声波能量取决于第二者之间的声耦合情况。通过接受声波信号中套管波和地层波强度的 分析,可以容易地看到下述三种情况 a)对于自由套管,套管波幅度大,地层波很弱 b)对于套管与水泥环、水泥环与地层都胶结良好的情况:套管波幅度小,地层波幅度 c)对于套管与水泥环胶结良好、水泥环与地层未胶结的情况:套管波幅度小,小甚至 检测不到地层波。 由此可见,接收信号中地层波的强弱是衡量第二胶结面胶结好坏的标志。从全井段来 看,套管波的到时基本是稳定而不变的,但是地层波的到时却会因仪器所遇到底层的差异而 出现明显的变化。套管波和地层的这个特点为声波变密度测井识别和区分这两种波提供了十 分有利的条件。 从上面的分析看到,利用套管波和地层波(即接收信号全波)能够评价水泥环在两个 交界面上的胶结情况。但问题是如何使套管波和地层波的幅度变化在测井记录中显示出来, 而又易于区分它们,这就涉及到对全波信息的记录方式问题。目前,常用的记录方式有两种, 即全波调辉记录方式和全波调宽记录方式。这两种记录方式所得到的测井记录都是一幅随深 度变化的、黑白相间的条纹图象,见下页图。随着水泥胶结状况和底层的变化,测井记录图 象中黑色条纹的宽窄、间隔和灰度都会发生变化,它反映了接取接取信号中各种波的到时 周期及幅度随测量深度的改变所发生的变化,因而称之为声波变密度测井。在下页图中,套 管波的记录图象表现为一些平行的直条纹:而地层波的记录图象则是弯曲条纹,这是因为 地层声声速随深度变化的缘故。下面分别这两种记录方式: 1.全波调辉记录方式 全波调辉记录使对全波信号的一种记录方式,它用一条明暗相间的扫描线来记录一条声 波全波波形。如果采用中全辉示波器作扫描显示,使扫描线在荧光屏上保持一定的滞留时间 在测井过程中,对荧光屏上扫描连续摄像就可以得到一幅随测井深度变化的黑白条纹相间的 测井记录图象。对声波接收波形进行全波调辉记录的基本处理方法是: (1)从接收波形中把所有的正峰信号采选出来,把全波变换为只有正峰信号的半波波 2)对半波波形中的每一个正峰进行峰值采样,并保持到后面一个正峰信号出现为止。6 5.2 声波变密度测井仪 声波变密度测井又称全波变密度测。在工程测井中声波变密度测井用于检查水泥固结后 的套管井中第一胶结面和第二胶结面的胶结质量。同声幅测井一样，声波变密度测井仪也是 采用位于井轴上的一个声发射器和一个声接取器测量套管井中沿井轴方向传播的声波信号。 为了对水泥环的两个胶结面进行评价，套管波和地层波都是测量中的有用信息。 在作声波变密度测井时，仪器的原距通常比声幅测井时的原距取得大，一般选为 5 英尺 或 1.5 米，目的是使地层波变得易于识别。除了对原距要求不同外，声波变密度测井的井下 仪器和声幅测井完全一样。因此在很多情况下可以利用裸眼井中测量声波时差的声波测井仪 代替它，其中短原距测量波形用于声幅测井，长源距测量波形用于变密度测井。因此本节将 着重介绍声波变密度测井仪的记录方式及地面仪器的结构和原理。（还可用于检查压裂效 果）。 5.2.1 声波变密度测井的记录方式 声波变密度测井最让人感兴趣的是它能反映第二胶结面，即水泥环和地层的胶结面的胶结 情况。第二胶结面胶结状况将直接影响接受声波信号中地层波的强弱，因为有水泥环进入地 层的声波能量取决于第二者之间的声耦合情况。通过接受声波信号中套管波和地层波强度的 分析，可以容易地看到下述三种情况： a) 对于自由套管，套管波幅度大，地层波很弱 b) 对于套管与水泥环、水泥环与地层都胶结良好的情况：套管波幅度小，地层波幅度 大。 c) 对于套管与水泥环胶结良好、水泥环与地层未胶结的情况：套管波幅度小，小甚至 检测不到地层波。 由此可见，接收信号中地层波的强弱是衡量第二胶结面胶结好坏的标志。从全井段来 看，套管波的到时基本是稳定而不变的，但是地层波的到时却会因仪器所遇到底层的差异而 出现明显的变化。套管波和地层的这个特点为声波变密度测井识别和区分这两种波提供了十 分有利的条件。 从上面的分析看到，利用套管波和地层波（即接收信号全波） 能够评价水泥环在两个 交界面上的胶结情况。但问题是如何使套管波和地层波的幅度变化在测井记录中显示出来， 而又易于区分它们，这就涉及到对全波信息的记录方式问题。目前，常用的记录方式有两种， 即全波调辉记录方式和全波调宽记录方式。这两种记录方式所得到的测井记录都是一幅随深 度变化的、黑白相间的条纹图象，见下页图。随着水泥胶结状况和底层的变化，测井记录图 象中黑色条纹的宽窄、间隔和灰度都会发生变化，它反映了接取接取信号中各种波的到时、 周期及幅度随测量深度的改变所发生的变化，因而称之为声波变密度测井。在下页图中，套 管波的 记录图象表现为一些平行的直条纹；而地层波的记录图象则是弯曲条纹，这是因为 地层声声速随深度变化的缘故。下面分别这两种记录方式： １. 全波调辉记录方式 全波调辉记录使对全波信号的一种记录方式，它用一条明暗相间的扫描线来记录一条声 波全波波形。如果采用中全辉示波器作扫描显示，使扫描线在荧光屏上保持一定的滞留时间， 在测井过程中，对荧光屏上扫描连续摄像就可以得到一幅随测井深度变化的黑白条纹相间的 测井记录图象。对声波接收波形进行全波调辉记录的基本处理方法是： （１）从接收波形中把所有的正峰信号采选出来，把全波变换为只有正峰信号的半波波 形。 （２）对半波波形中的每一个正峰进行峰值采样，并保持到后面一个正峰信号出现为止