[實用新型]四極子源短源距聲波全波測井儀

有效

• 申請號: 201220428128.4
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN202788824U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 王軍杰;王武營;張博;鄧方青;常平平;劉峰;成思;喬喜梅;殷謙;周祥熹
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十二研究所
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 王明朗

技術領域

本實用新型涉及一種聲波測井儀，特別涉及一種四極子源短源距聲波全波測井儀。

背景技術

聲波測井下井儀是利用聲波換能器來測量裸眼井井壁地質特性的測井儀器。目前所采用的聲波換能器大多是壓電陶瓷晶體。發射晶體和接收晶體之間有一定的距離（稱為源距），接收之間的距離稱為間距。目前國內普遍采用的常規聲波測井儀均為單極子雙發雙收結構形式如圖1。時差測量原理如下式所示：

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???式中：T₁R₂為T₁發射R₂接收時的傳播時間；T₁R₁為T₁發射R₁接收的傳播時間；同樣，T₂R₁、T₂R₂分別是T₂發射時R₁、R₂接收時的傳播時間；L為R₁與R₂之間的距離。

???從上式可見所測的時差與兩個接收換能器所對應地層的聲波傳播特性有關。兩個發射可以補償由于井眼不規則所造成的誤差。

???上式是目前常規聲波測井的基本原理。其源距一般為0.8m，間距為0.4m。該儀器由于電路、結構簡單，源距短，所測量的只是地層縱波時差，而地層的其它聲學參量無法或取，如橫波時差、斯通利波時差等。隨著電子技術、計算機技術的發展，同時對地層聲波傳播特性的深入研究，國內外已先后研制開發出新型的長源距、多極子聲波測井儀。這種新型儀器，由于源距長，它能在時間域分離出由于傳播速度不同（在同一地層中）的各種波（如縱波、橫波和斯通利波）。三種波在時間軸上排列次序如圖2，圖2中①.排列時序為縱波P??②.橫波S??③.斯通利波ST。在常規短距源距測井儀測量時，雖然這三種波也都存在，但是由于源距短，三種波重疊在一起，無法將這些信息提取出來。即使在長源距儀器測量時，當遇到軟地層時橫波也無法測到，這是因為對軟地層Vs<?Vf（地層橫波速度Vs小于井液聲速Vf），折射角小于入射角，即使入射角為90°，也不會出現沿界面滑射的橫波，這就是普遍認為軟地層不存在臨界折射橫波的原因。為了克服在軟地層中測不到橫波，采用偶極子源產生的彎曲波來代替橫波，而彎曲波可以在各種地層中傳播。但彎曲波是一種頻散波，即波長越長速度越快。只有當彎曲波的頻率低于其截止頻率時，彎曲波的傳播速度V_F等于地層橫波速度V_S，因此在資料處理時應作頻散校正。

???從前面分析可見，前一種聲波測井儀是單極發射接收的常規短源距補償聲波測井儀，測量的是地層縱波時差，無法提取更多的地層信息。但該儀器因長度短、重量輕、電路及機械結構簡單，仍得到各油田的廣泛應用。而后一種長源距正交多極子聲波測井儀是近期才研制的一種新型儀器。它可以獲取地層更多信息。它是由單極、偶極組合的多發射、多接收的聲波儀器，但它因長度長、重量重，電路及機械結構復雜，測井現場工人工作強度大，測速慢，測井成本高等缺點，目前主要用于探井勘探。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的缺陷，提供一種四極子源的短源距聲波測井儀，并且四極子聲源采用正弦低頻激勵，所測的扭轉波可直接替代地層橫波，可以省去頻散校正。