声波测井模型井实验研究

本文通过声波测井模型井实验 ,讨论了模型井外径对声波波形的影响。当模型井的径向厚度较大时 ,二维谱中纵波速度线附近的模式波类型较多 ,空间分布较密集 ,幅度也较大 ;当模型井的径向厚度较小时 ,模式波的空间分布较稀疏。实验和数值计算表明 ,当两个不同模型井的径向厚度均大于一个波长时 ,两组测量波形中的低频斯通利波和幅度较小的首波基本重合 ,而首波和斯通利波之间的波形相差较大。数值计算结果和实验结果一致。文中结合模型井声波波形的二维谱及其模式波的数值计算结果 ,还讨论了声波测井探测深度与波形形状之间的关系 。

碳酸盐岩地层中全波列声波测井实验研究

本文用模型实验研究了声波在致密碳酸盐岩地层井中的传播特性。采用合金铭模拟致密碳酸盐岩地层，按10：1的比例制成缩小的模型井。模型并呈圆柱形，高0．4m，直径0．3m，中心并初在经0．02m。在井中充水时接收到一组全波列声波。实验观测到全波列中的折射纵波、折射横波、斯通利波的基本特征与理论分析一致，但实测的折射纵横波幅度比及它们的几何衰减与理论分析不符。我们认为引起这些差异的主要原因是理论分析没有考虑声源的指向性。

井孔声波传播模式与地层性质关系的实验研究

根据相似性原理，按1：10比例制作模拟各种性质地层的小模型井和微型声波仪器，建立了一套进行井孔声波传播机理研究的实验测量系统。采用高频声源可得到纵、横波较清晰的全波列波形，采用低频声源可得到较好的斯通利波波形。随着地层孔隙率和渗透率的增大，横波和伪瑞利波衰减剧烈；斯通利波衰减逐渐增大，速度明显减小，特别是高频成分波比低频成分波衰减要大，斯通利波的主频显著向低频方向漂移。当地层中存在与井孔相交的水平裂缝时，会产生反射斯通利波，其反射系数不仅与裂缝宽度成正比，还与裂缝带的渗透性和充填物有关。