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如何在地面上测量几十米深井下的数据?

2022-06-16 03:33:25

如今人们对大自然研究的越来越广泛,井下探测技术也越来越先进,声波测井技术就是应用广泛的一项重要技术。声波测井换能器通过声波测量地球介质的速度及衰减,可以为井下探测作业提供重要的介质及其变化信息。仪器在井内产生声源,并连续向上或向下移动,声源沿着井壁传播,并被同一仪器的接收换能器接收,从而获得地层学的参数的声波数据。



声波测井换能器在发展中分为四类主要测井技术,其种类分布在应用中侧重不同,不仅可以根据地层情况进行选择,还可以根据测井要求选择不同技术。


一、带井眼补偿的声波速度测井


顾名思义,这种测井技术对井眼进行补偿,就是为了提高测量声速曲线的效果和声波的传输质量,保证测量的准确性。井下变化及下井仪在测量过程中,常会出现倾斜状态,带井眼补偿的声波速度测井可以有效消除这种状态下声波带来的误差。


带井眼补偿的声波速度测井,在测量井下深度和消除井下环境复杂结果方面得到广泛应用,因其带有井眼补偿的仪器,能满足测量需要提高测量的准确性,所以成为了测井的主要选择。


二、声波全波列测井


声波全波列测井技术在发射声脉冲之后,通过对声波的发射时间、类型、序号进行标记和排序,从波形的速度和幅度来判断地层性质,掌握地层的详细信息,因为容易实施测量,所以能有效地提高声波的测量效果。


这种测井技术多应用在特殊的地层测井中,它能同时测量不同的地层,观察到不同介质中,声波波形复杂的组成及变化规律。解决了不同地层的问题,提高了对数值结果分析的准确度。


三、超声成像测井


成像技术主要是采集井下的横向、纵向、径向的基层信息,一般通过传感器阵列扫描或者旋转扫描实现,得到经过图像处理的井壁二维图像,能清楚地展示出整个井内的基本情况。超声成像技术能直观地看到地层的现状断层情况,全面呈现地层中的褶皱,准确地测量井内信息,减少了测量难度和后期绘制图形的工作量。


四、多极子阵列声波测井


在声波测井中,多极子阵列技术比地层横波波速小,在测量地层横波结果时,获取信息更直观,常于充液井空中使用。不仅提高了测量的准确性,还满足了测量的质量要求。多极子阵列声波将单机阵列和偶极阵列交叉组合在一起,用不同的传感器,通过交互阵列技术,提高声波的接收效果。


在井眼中主要区分体波和导波的测量,利用多极子阵列有效区分声波,以免声波混搭在一起,使接受信息时受到干扰。不同振型的测井仪,换能器的接收时间和偏振也不同,可以用来分析不同偏移情况下的声波传播特性,从而准确地得到井壁周围介质特性的研究结果,提高了勘井作业的效率。



声波测井换能器

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