现代声波测井技术发展的若干特点

2022-09-10

当前, 现代声波测井技术发展的特点主要有以下两个方面, 一方面是现代声波测井技术的集成化;另一方面是现代声波测井技术的阵列化。集成化的特点主要包括多重探测模式集成、地层评价与工程应用协调;阵列化的特点指的是调整声波频率、增加接收器数量、多元化波形记录方法。现代声波测井技术集成化与阵列化等特点, 实现了一次性获取多种声波参数与获得三维图形, 实现对地层属性变化规律的多方面、多角度评价。现代声波测井技术的不断发展与完善使得测井的成功率与效率得到了很大幅度的提高, 使大量的资源得到了节约。

一、多源探测模式实现了组合化

在声波测井技术的发射器中, 往往采用传统的单极子换能器, 其辐射是通过周向的径向胀缩振动。单极子换能器所发出声源的纵波速度要低于井内流体的声速, 因而不能激发临界折射模式, 不能够得到重要的参数。偶极子声源的利用刚好解决了上述问题, 能够在地层中激发出偶极子波与准横波等。而四极子声源与偶极子声源相比具有更加优越的特性, 在方位辨别与抗干扰方面都具有较为突出的特点。但四极子的频率较低, 而且造价较高。实现单极子声源、偶极子声源与四极子声源之间的组合, 能够集合其优点而消除其缺点, 从而在测井的过程中得到更多、更准确的信息, 提高了测量的适应性与可靠性。

二、探测器数目实现了阵列化

在声波测井技术的的应用过程中, 由于井眼的非均质的特点导致了纵向上存在裂缝角度低、位移较大或者底层分布不能够均匀的情况;径向上存在钻井时泥浆容易进入井内、井眼形状不固定等情况。探测器数目实现了阵列化能够实现新的数据处理技术, 在纵向方面能够提高分辨率、改善土壤分层能力;径向上提高测井深度、利于底层与空隙的观察, 实现了在不同的底层与测量目的情况下的特殊测量, 使得信息的可靠性大大提高。

三、应用领域实现了扩展化

原先的声波测井技术由于剩余频率高而测井方式单一, 导致在一些较深的井中无法应用, 而且在测井的过程中非常容易受到泥浆、井陉等方面因素的影响, 使得到的数据在稳定性与分辨率方面都存在一定劣势, 对软地层、薄互层中的测量都存在影响, 测量所得的效果不佳, 而且也不利于地震刻度[1]。随着现代声波测井技术的不断发展与完善, 测量的效果不断提高, 使该项技术在更大的范围之内得到了应有。

四、辐射方位实现了可控化

当前, 阵列声波仪的声源距离不断增加, 导致了声波存在着衰减、信号强度存在着衰弱等情况, 阻碍声波仪达到使用的要求。为了能够克服这个问题, 仅仅只是依靠仪器功率方面的提高并不能够取得非常明显的效果, 还需要对发射换能器阵列进行研究。要借鉴军事雷达中常见的相控阵雷达技术, 实现由一个以上换能器组成发射器换能器阵列。在换能器阵列中通过调整发射器的脉冲时间和幅度, 来实现多个换能器之间的配合, 最终达到需要的聚焦效果。声源如果采用相控阵发射的话将会大大地增加其覆盖的范围, 使得声波辐射的有效性也随之大幅度提高。发射换能器阵列能够控制间距与振元数量等参数, 通过对这些参数的调整, 发射换能器阵列不仅实现了不同地层环境下的测量, 而且还能够在井外裂缝的探测中发挥重要的作用。

五、信号采集实现了数字化

传统的信息采集方式在全波列采集的过程中无法兼顾一些幅度不大的高频纵波与幅度过大的低频斯通利波, 通常会利用自动增益控制的方法来解决这些问题, 但是在后续的处理过程中会出现很多不方便的地方。新的声波测井技术中所采用的信息采集方法能够提高测量动态的范围, 还能够实现井下仪器的数字化, 实现了电子线路的简化、信号质量的提高与波形参数的实时提前[2]。

六、信息利用实现了全波化

声波研究的不断深入使人们开始重视反射波等一些次等的声波, 而且通过对这些声波的分析与研究将其利用在地层的非均质研究之中。通过一系列的研究得出, 在地层裂缝的研究过程中, 直达斯通利波与反射斯通利波相结合之后有着非常大的作用, 研究的效果非常的明显[3]。在井中裂缝的研究过程中, 纵波的反射波有着非常大的作用, 极有可能会成为一种非常有效的探测技术, 对声波测井技术所存在的不足之处进行弥补。

总结

综上所述, 现代声波测井技术作为一种测井技术, 不仅发展最快, 而且应用范围最广。随着人们对测井技术的不断重视与研究的不断深入, 测井技术将得到空前的发展。声波测井技术将实现不断的革新, 在冶金、水电等更加多的领域中得到广泛的应用, 为我国未来的发展做出越来越重大的贡献。

摘要：本文主要分析了声波测井技术在发展过程中所呈现出的特点与趋势, 详细地阐述了多源探测模式实现了组合化、探测器数目实现了阵列化、应用领域实现了扩展化、辐射方位实现了可控化、信号采集实现了数字化、信息利用实现了全波化等几个方面。通过对现代声波测井技术发展特点的分析, 希望为国内声波测井技术的研究与应用提供参考与借鉴。

关键词：声波测井,地层评价,阵列化测井,集成化测井