度也并不尽相同,因而在传播过程中由于通过阻抗边界向两侧介质辐射能量而引起的衰减也 不尽相同。理论和实际测量表明,尽管波的首波主要来自于沿套管的滑行纵波和一次反射纵 波的贡献。在井内泥浆不变的条件下,套管波的首波向外层介质辐射能量的多少取决于介质 的声阻抗。例如对套管滑行纵波来说,当管外为真空时,阻抗比为∞,不向管外辐射能量: 当套管外层介质的声阻抗与钢管相同时,向管外的能量最多,当外层介质沿径向无限延伸, 这就相当于钢质裸眼井情况,套管波滑行纵向将按(ln2z)-1)的规律衰减(z为发射器 和接受器间的距离)。 对于套管井,固结良好时套管外围为水泥环,固结不好时套管外围为泥浆(或水),或 者部分是水泥部分是泥浆。由于泥浆的声阻抗与套管的声阻抗相差较大,而水泥的声阻抗与 套管相对比较接近,因此套管波的首波幅度与水泥环的胶结质量密切相关。 在声幅测井中,把无水泥固结的套管段称为自由套管,自由套管中的套管波声幅最大, 在有水泥固结的套管段,套管波的声幅明显下降。因此,对套管波的幅度或衰减测量可以显 示水泥与套管的胶结状况,以及指示水泥的返高。 研究结果表明,套管波幅度除了受水泥环胶结状况的影响外,它还会受泥浆性能、仪 器原距、套管直径、套管厚度、水泥配比、水泥环厚度以及水泥固结时间等因素的影响。因 此,在声幅测井资料的应用中,都是采用相对幅度或相对衰减的方法来评价水泥胶结质量。 1.相对幅度法 解释井段声幅 定义:相对幅度 100% (5-1) 自由套管声幅 自由套管声幅值由水泥返高面以上的井段测的。根据实验数据和实践经验,解释标准 般定义为:相对幅度小于20%的井段水泥胶结良好:相对幅度大于30%的井段水泥胶结不好 相对幅度为20~30%的井段水泥胶结中等。显然该解释标准中的好、中、差的界线并不是绝 对的,它只是一个统计标准,仅供解释时参考 2.胶结指数法 相对幅度法是以自由套管中的声幅作为参考值来评价水泥胶结质量,这种方法在一定 程度上消除了井内泥浆及套管尺寸的影响,但是对所用水泥型参、配比、水泥固届时间的影 响则无消除。胶结指数法将对上述影响有所改善。定义声幅测井的幅度衰减系数为: 20,A0 (d b/ft) (5-2) 式中,z为源距,A0为自由套管中套管波幅度;A为测量层段的套管波幅度。α表征了套管 外水泥固结后选成的套管波衰减。如今整个测量井段中衰减系数的最大值为a0,并认为a0 对应的井段是完全胶结好的井段。对于衰减系数为a的井段,其胶结指数为 B= (5-3) 对于完全胶结好的井段应有β=1。考虑到水泥环厚度,测量误差等因素,通常认为β>0.8 的井段为胶结良好井段 51.2声幅测井下仪器 声幅测井下仪器由单发单收声系和电子线路短节组成。 声系仍采用频率为20kHz的压电陶瓷晶体作为发射器和接收器,再有的仪器中也采用2 度也并不尽相同，因而在传播过程中由于通过阻抗边界向两侧介质辐射能量而引起的衰减也 不尽相同。理论和实际测量表明，尽管波的首波主要来自于沿套管的滑行纵波和一次反射纵 波的贡献。在井内泥浆不变的条件下，套管波的首波向外层介质辐射能量的多少取决于介质 的声阻抗。例如对套管滑行纵波来说，当管外为真空时，阻抗比为∞ ，不向管外辐射能量； 当套管外层介质的声阻抗与钢管相同时，向管外的能量最多，当外层介质沿径向无限延伸， 这就相当于钢质裸眼井情况，套管波滑行纵向将按（ 2 1 ( ln )  z z ）的规律衰减（z 为发射器 和接受器间的距离）。 对于套管井，固结良好时套管外围为水泥环，固结不好时套管外围为泥浆（或水），或 者部分是水泥部分是泥浆。由于泥浆的声阻抗与套管的声阻抗相差较大，而水泥的声阻抗与 套管相对比较接近，因此套管波的首波幅度与水泥环的胶结质量密切相关。 在声幅测井中，把无水泥固结的套管段称为自由套管，自由套管中的套管波声幅最大， 在有水泥固结的套管段，套管波的声幅明显下降。因此，对套管波的幅度或衰减测量可以显 示水泥与套管的胶结状况，以及指示水泥的返高。 研究结果表明，套管波幅度除了受水泥环胶结状况的影响外，它还会受泥浆性能、仪 器原距、套管直径、套管厚度、水泥配比、水泥环厚度以及水泥固结时间等因素的影响。因 此，在声幅测井资料的应用中，都是采用相对幅度或相对衰减的方法来评价水泥胶结质量。 1. 相对幅度法 定义：相对幅度= 100% 自由套管声幅 解释井段声幅 （5-1） 自由套管声幅值由水泥返高面以上的井段测的。根据实验数据和实践经验，解释标准一 般定义为：相对幅度小于 20%的井段水泥胶结良好；相对幅度大于 30%的井段水泥胶结不好； 相对幅度为 20~30%的井段水泥胶结中等。显然该解释标准中的好、中、差的界线并不是绝 对的，它只是一个统计标准，仅供解释时参考。 2. 胶结指数法 相对幅度法是以自由套管中的声幅作为参考值来评价水泥胶结质量，这种方法在一定 程度上消除了井内泥浆及套管尺寸的影响，但是对所用水泥型参、配比、水泥固届时间的影 响则无消除。胶结指数法将对上述影响有所改善。定义声幅测井的幅度衰减系数为： A A z 0 lg 20   (db/ft) (5-2) 式中，z 为源距，A0 为自由套管中套管波幅度；A 为测量层段的套管波幅度。α表征了套管 外水泥固结后选成的套管波衰减。如今整个测量井段中衰减系数的最大值为α0，并认为α0 对应的井段是完全胶结好的井段。对于衰减系数为α的井段，其胶结指数为：  0    （5-3） 对于完全胶结好的井段应有β=1。考虑到水泥环厚度，测量误差等因素，通常认为β>0.8 的井段为胶结良好井段。 5.1.2 声幅测井下仪器 声幅测井下仪器由单发单收声系和电子线路短节组成。 声系仍采用频率为 20kHz 的压电陶瓷晶体作为发射器和接收器，再有的仪器中也采用