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1、緒論聲波測井聲波測井聲波聲波的分類一般按照頻率來分，聲波可以分為：超聲波（ultra-sonicwave）>20KHz聲波(sonicwave)20~20KHz次聲波（infrasonicwave)<20Hz聲波測井聲波測井是測量和記錄井剖面上巖層的聲學(xué)性質(zhì)（巖石的聲速、聲波在巖石中的衰減規(guī)律）的一種測井方法。聲波測井主要內(nèi)容聲波速度測井聲波幅度測井聲波全波列測井聲波井下電視測井噪聲測井1聲波速度測井聲波速度測井，又叫聲波時差測井，它是測量井剖面聲波縱波速度Cp的倒數(shù)，即聲波縱波在1米地層中傳播所需的時間，在測井中叫做時差，記作?t，?t＝1/Cp，單位：微秒/米或微秒/英尺。聲波速度測
2、井是聲波測井中應(yīng)用最廣泛的聲波測井方法，主要利用聲波速度測井資料來研究井剖面的巖性，估算儲集層孔隙度等。2聲波幅度測井聲波幅度測井(聲幅測井)主要用于檢查固井質(zhì)量。水泥膠結(jié)良好時，聲波幅度較??；水泥膠結(jié)不好時，聲波幅度較大。3聲波全波列測井聲波全波列測井記錄滑行縱波、滑行橫波等一系列波列的速度、幅度、衰減、頻率等與巖層性質(zhì)和特征有關(guān)的信息。?數(shù)字記錄?模擬記錄用途:判斷巖性－估算孔隙度－估算彈性力學(xué)參數(shù)4聲波井下電視和體積掃描測井利用聲波反射原理來得到井壁直觀圖象的測井方法。井內(nèi)流體(泥漿)對可見光是不透明，因此，在井下不采用通常的光學(xué)電視系統(tǒng)，而是采用聲波探測成像技術(shù)。體積掃描測井不僅
3、可以得到井壁表面的直觀圖象，還可以探測井壁以外一定徑向深度范圍內(nèi)的介質(zhì)分布情況。5噪聲測井噪聲測井記錄井下自然聲場(噪聲)分布情況，得到由于巖層應(yīng)力變化而引起聲場分布的變化情況，為地震預(yù)報和震情監(jiān)測提供資料；判斷井下出水或出氣的層位以及檢查水或氣在套管外的串漏情況。聲波測井主要優(yōu)點不受泥漿性質(zhì)影響；不受礦化度影響；不受泥漿侵入影響。第一節(jié)巖石的聲學(xué)特征一、巖石的彈性二、聲波在巖石中的傳播特征基本概念和相關(guān)知識彈性力學(xué)彈性的定義彈性體和塑性體描述彈性體的參數(shù)：楊氏彈性模量E泊松比?體積彈性模量K剪切模量?部分巖石的彈性模量彈性力學(xué)是力學(xué)的一個分支學(xué)科，它研究彈性體由于受外力作用(或溫度變化
4、)等原因而發(fā)生的應(yīng)力、形變和位移，以及形變和位移的傳播。1彈性的定義彈性：是指物體在外力作用下將發(fā)生變形，即物體受力的效果不是產(chǎn)生宏觀運動，而是物體內(nèi)部各體積元或各部分之間相對位置的變化，在外力不超過一定限度情況下，取消外力則物體將恢復(fù)原狀，物體的這種性質(zhì)稱為彈性，即物體受有限外力作用而發(fā)生形變后恢復(fù)原來形態(tài)的能力。彈性力學(xué)對被研究物體的假定：①物體是連續(xù)的②物體是均勻的；③物體是各向同性的；④物體受力后的變形和位移是微小的；⑤物體是完全彈性的。彈性力學(xué)所研究的是理想彈性體，而石油的儲集體－地下巖石并非理想的彈性體。非均質(zhì)性：孔隙、裂縫，骨架與膠結(jié)物性質(zhì)各不相同各向異性：節(jié)理、層理等但是
5、，由于任何物體在外力很小時，因外力而發(fā)生形變都很小的情況下，均可把其當(dāng)作彈性體進(jìn)行處理，故可把地下巖石近似看作彈性體。2彈性體的應(yīng)力和應(yīng)變2.1物體分類彈性體：當(dāng)物體受力發(fā)生形變，一旦外力取消又能恢復(fù)原狀的物體，稱為彈性體。塑性體：反之，當(dāng)物體受力發(fā)生形變，一旦外力取消而不能恢復(fù)原狀的物體，稱為塑性體。彈性體塑性體可變成在聲波測井中，聲源的能量很小，聲波作用在巖石上的時間很短，因而巖石可以當(dāng)成彈性體，在巖石中傳播的聲波可以被認(rèn)為是彈性波。2.2描述彈性體的參數(shù)虎克定律：在彈性限度內(nèi)，彈性體的彈性形變與外力成正比，即：f＝-E·?由于應(yīng)力與外力數(shù)值相等，方向相反，故上式可以改寫成為：?＝E
6、·?(1)楊氏彈性模量EE＝應(yīng)力/應(yīng)變＝?/?應(yīng)力：作用在單位面積上的力，F(xiàn)/S。應(yīng)變：彈性體在力方向上的相對形變，△L/L。E物理意義：彈性體發(fā)生單位線應(yīng)變時彈性體產(chǎn)生的應(yīng)力大小；數(shù)值大小表示彈性體或彈性材料在外力作用下發(fā)生形變的難易程度，其量綱與應(yīng)力相同。(2)泊松比?彈性體在外力作用下，縱向上產(chǎn)生伸長的同時，橫向縮小。假設(shè)：有一圓柱形彈性體的直徑和長度分別為D和L，在外力作用下，直徑和長度的變化分別為?D和?L，則橫向相對縮減?D/D和縱向相對伸長?L/L之比稱為泊松比，用?表示。?=彈性體的橫向應(yīng)變/縱向應(yīng)變=（△D/D）/（△L/L）?物理意義：描述彈性體形狀改變的物理量，無量
7、綱；任何材料，?=0～0.5。施加力-D-L(3)體積彈性模量K(也稱膨脹率)K=應(yīng)力/體應(yīng)變=(F/S)/(△V/V)(N/m2或kg/cm2)體積彈性模量：在外力作用下，物體體積發(fā)生相對變化?V/V，即，體積應(yīng)變，則，體積彈性模量為應(yīng)力與體應(yīng)變之比。體積彈性模量的倒數(shù)叫體積壓縮系數(shù)，用?表示，即：?=1/K(4)剪切模量?(也稱切變模量)（kg/cm2）如右下圖所示的矩形六面彈性體，其上表面的面積為A，受到平行于該表面的剪切力F
