套管井声波测井中首波幅度衰减研究

讨论了套管波首波幅度关于源距衰减变化随着激发声源中心频率的变化而变化的关系。通过考察套管波首波幅度衰减快慢随声源中心频率变化规律,在理论上利用这些规律区分套管井第Ⅰ、Ⅱ界面均胶结良好和自由套管井2种情况,为实际固井质量定量解释提供一定的参考依据。对在不同声源中心频率作用下的套管首波的不同波峰幅值、不同波谷幅值和波峰-波谷峰峰值进行计算研究,为分析实际测井波形,以合适的幅度为更加准确地表征首波衰减提供了基础参数。认为当声源中心频率从低到高变化时,第Ⅰ、Ⅱ界面均胶结良好的套管井中首波幅度随源距的衰减系数的变化相差不大,但是在自由套管井中首波幅度随源距的衰减其系数有着明显的变化。

超声波速分析及首波幅度分析方法在石质文物裂隙检测中的应用

内部裂隙发育是威胁石质艺术珍品长远保存的最具破坏作用的病害类型,了解石刻的裂隙发育情况,尤其是其在石刻内部的发育情况,对研究制订石刻的保护措施有很大的指导意义和参考价值。波速分析及首波幅度分析在形状规则的石质文物裂隙位置的超声检测中具有方法简便,直观性强的优势。本次检测使用数字化非金属超声检测仪,采用网状布点的方式,通过波速分析及首波幅度分析,对乾陵述圣纪碑内部裂隙发育进行了超声检测,确定了其内部的裂隙位置,为保护方案的制定提供了有力的数据支持。

扇区水泥胶结测井仪实验研究

扇区水泥胶结图像是通过扇区水泥胶结测井仪器(Scan Bound Tool,SBT)获得的。仪器的底端是发射探头,在距离发射探头0.6m处安装了一个接收探头。接收探头用一个压电圆管,分成8个等间隔的扇区极化,每个扇区接收到一个波形,一共8个波形。用实验的方法研究了激发脉冲宽度和幅度对波形幅度和频率的影响。取出每个波形的首波幅度得到8条曲线,描述圆周8个扇区的水泥胶结情况。将每个深度点对应的8个幅值用颜色表示出来,得到整个圆周的水泥胶结图像。由于圆周方向只有8个扇区,分辨率比较低,图像边缘不清晰。对观测到的8个扇区的幅度值用高斯函数进行插值处理后,图像边缘得到了一定改善。分别用线性插值,二次插值处理后,图像连续、边缘清晰,对比度明显增强,整个圆周不同扇区水泥胶结的差异显示明显,为进一步分析扇区水泥胶结提供了基础。

孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响

为研究孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响,以大港油田3块不同孔隙结构砂岩为研究对象,利用自研的实验装置在多个含水饱和度点测量了砂岩纵波波形、幅度和速度随孔隙含气压力的变化。定义了1个声波幅度衰减变量I来表征首波幅度的衰减。结果表明:随着孔隙含气压力的增加,声波幅度下降,波形后移,中高孔渗砂岩在低含水饱和度下的声波波形甚至发生一定程度的畸变。变量I与含气压力呈线性负相关,且孔隙结构越好,含水饱和度越低,线性负相关关系越好,随着孔隙结构变差,含气压力降低,声波幅度的衰减减弱。砂岩的纵波速度随孔隙含气压力的增加而降低,在含气压力小于5 MPa时,纵波速度随含气压力的增加缓慢下降,含气压力大于5 MPa后,纵波速度随含气压力的增加而快速下降。岩心孔隙含气压力增大后,与声波幅度衰减相比,纵波速度变化不明显,纵波幅度的衰减对含气压力更敏感。砂岩孔隙含气压力增大所造成的声波衰减主要由黏滞性吸收衰减所引起,含气压力的增加对岩石体积模量和体积密度影响较小,纵波速度的变化主要是由有效应力减小造成岩石孔裂隙张开和颗粒接触刚度减小所引起。实验结果可为砂岩地层的含气性评价和孔隙含气压力预测提供借鉴。

声幅测井的理论研究

水泥胶结测井主要是运用声波在界面处的折算和反射、声波在介质传播过程中的衰减及声波在套管井中传播来测量固井质量,声波探头接收到的声波的信号强度与界面两端介质的声阻抗值有关,当两者声阻抗值越接近,接到的声波的信号就越强,幅度值就越小;介质的声阻抗相差越大,接收到的声波信号强度就越弱,幅度值就越大。而固井质量的好坏与套管波的首波幅度与自由套管井段套管波的首波幅度的相对大小有关,相对声幅值越大,固井质量越差;相对声幅值越小,固井质量越好。