含孔隙、裂隙地层随钻多极子声波测井理论

储层岩石中普遍存在孔隙与裂隙,对钻井中的测井声波产生重要影响.基于孔、裂隙介质弹性波理论,导出了随钻声波测井的井孔声场表达式.据此考察了地层裂隙密度与含气饱和度的变化时井孔内随钻多极子模式波(斯通利波、弯曲波和螺旋波)的速度、衰减与灵敏度以及地层纵、横波的响应特征.裂隙密度与含气饱和度对模式波的速度频散与衰减都有影响,且两参数的值越大,影响越大.具体来说,速度对裂隙密度更敏感,而衰减对含气饱和度更敏感.具有"艾里相"特征的随钻偶极和四极子波在地层含气时产生强烈衰减,可以作为判断地层含气的一个明显指示.理论模拟与实际测井数据分析结果符合较好.

反射槽波在双柳煤矿探测采空区边界的应用

老窑采空区一直是困扰煤矿安全生产的危险隐患,为了查清老窑破坏区边界,防止危险事故发生,利用矿井槽波地震反射探测技术对疑似采空区域进行远距离探测。通过对已知采空区进行槽波试验,分析出槽波对采空区反映的频谱特征,形成辨识采空区边界范围的判断依据,然后有针对性地探测疑似区域。研究结果表明:山西省河东煤田双柳矿3(4)号煤层槽波的频散特征明显,正常煤体的槽波主频集中于100~200 Hz,速度在1000 m/s左右;而采空区槽波能量微弱且不连续,横波的能量超过槽波,整体杂乱无章;采空区槽波主频区间较正常煤体略高,速度略低。