徐賢鵬

摘 要 隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)的發(fā)展也逐漸步上先進(jìn)性的軌道，在聲波技術(shù)的發(fā)展過程中，逐漸發(fā)展出各式的發(fā)展形式，為了能夠?qū)ΜF(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的了解，本文針對(duì)帶井眼補(bǔ)償?shù)穆暡y(cè)井技術(shù)進(jìn)行分析，并進(jìn)一步的對(duì)現(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，希望能夠?qū)ΜF(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)的發(fā)展提供有力的支持。

【關(guān)鍵詞】聲波測(cè)井技術(shù) 發(fā)展特點(diǎn) 補(bǔ)償聲波技術(shù)

1 現(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)形式

1.1 帶井眼補(bǔ)償?shù)穆暡y(cè)井

在聲波測(cè)井技術(shù)中，使用的較為廣泛的是一種帶井眼的聲波速度測(cè)試技術(shù)，其中聲波速度測(cè)井主要記錄的是在底層之中的傳播波聲速，對(duì)于滑行波和其產(chǎn)生的時(shí)間長(zhǎng)短有很好的測(cè)試效果，這是對(duì)于巖性孔隙度經(jīng)常使用的方法之一，而在所使用的過程中，對(duì)于整個(gè)測(cè)井技術(shù)的使用用途主要有以下幾個(gè)方面，第一是能夠?qū)⒕聝?chǔ)層進(jìn)行劃分和扣除致密地層；通過其中測(cè)試的結(jié)果能夠?qū)⑺鶞y(cè)試的巖石效果與其他孔隙度曲線結(jié)合以確定巖性；同時(shí)可以根據(jù)所的的數(shù)據(jù)來利用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)地層的孔隙度進(jìn)行計(jì)算。而且能夠?qū)鈱雍土芽p進(jìn)行識(shí)別，有利于檢測(cè)地形壓力中的壓力和新近產(chǎn)生的地質(zhì)斷層。

1.2 帶井眼補(bǔ)償?shù)穆暡y(cè)井技術(shù)原理

在帶井眼補(bǔ)償?shù)穆暡ㄋ俣葴y(cè)井技術(shù)中，針對(duì)井下的測(cè)量主要是依據(jù)發(fā)射器發(fā)出并沿著井壁進(jìn)行傳播的滑行縱波到達(dá)預(yù)計(jì)位置，并能夠根據(jù)反饋的到近、遠(yuǎn)接收器的時(shí)間差來進(jìn)行測(cè)量井下的情況。在針對(duì)井下的深度和其他方面的差異性方面，現(xiàn)代所采用的記錄儀器主要是雙發(fā)雙收的補(bǔ)償聲系，其中所采用的都是帶有井眼補(bǔ)償型的測(cè)試儀器，在這種儀器的使用過程中，能夠消除所測(cè)試井的直徑變化，以及其他原因?qū)е碌木颅h(huán)境的復(fù)雜效果。其中補(bǔ)償聲波測(cè)井主要分為單發(fā)雙收和雙發(fā)雙收井眼補(bǔ)償聲速這兩種形式。經(jīng)過眾多的實(shí)踐案例能夠證明，單發(fā)雙收這種聲系測(cè)井技術(shù)很容易受到井下的環(huán)境變化和所使用儀器產(chǎn)生自主變動(dòng)而導(dǎo)致所測(cè)量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在這種測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，如果兩個(gè)單發(fā)雙收的源距和間距都是平等的，對(duì)所測(cè)試的發(fā)射器的位置進(jìn)行顛倒，那么就會(huì)產(chǎn)生聲速曲線上的異常和完全是相反的數(shù)據(jù)，而兩種測(cè)試器的聲速曲線的平均值是正常值。這種情況的出現(xiàn)很容易對(duì)井下的數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大的誤解，不利于后續(xù)工作的開展。

而雙發(fā)雙收聲速測(cè)井技術(shù)在其儀器的上下都設(shè)置一個(gè)發(fā)射器，這樣能夠保證所測(cè)試的源距是相同的。這中雙發(fā)雙收的測(cè)試方法，能夠消除井眼擴(kuò)大帶來的影響，并且能夠?qū)⑵渲械木诃h(huán)境變化所帶來的深度誤差進(jìn)行記錄。

2 現(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

2.1 多源探測(cè)模式得到組合化的發(fā)展

在整個(gè)對(duì)于井下的測(cè)量過程中，聲波測(cè)井技術(shù)的發(fā)射器往往采用的是一種傳統(tǒng)的單極子換能器，這種換能器主要是通過向周圍進(jìn)行發(fā)射電波，然后進(jìn)行脹縮振動(dòng)。但是在實(shí)際的電波發(fā)射的過程中，往往會(huì)發(fā)射的聲源縱波速度要比井下的流體的聲速小的多，這種情況的發(fā)生不能夠激發(fā)整個(gè)臨界折射模式的發(fā)生，不能夠?qū)⑺玫臄?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)量和計(jì)算。但是在偶極子聲源的發(fā)射器的發(fā)射過程中，能夠在井下進(jìn)行發(fā)射電波，能夠發(fā)射出偶極子波與準(zhǔn)橫波，這種發(fā)射器的方式能夠很大程度上的將所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的計(jì)算，而且這種測(cè)量方式，能夠抵抗多種方位帶來的干擾，整個(gè)偶極子的發(fā)射頻率比較低，能夠利用其與四極子聲源進(jìn)行結(jié)合，可以獲得更多精準(zhǔn)的信息，提高數(shù)據(jù)的計(jì)算準(zhǔn)確性，為后續(xù)工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。

2.2 探測(cè)器數(shù)目得到陣列化的發(fā)展

在針對(duì)井下的測(cè)量過程中，由于井下的環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，所以很大程度上，對(duì)于測(cè)量工作的開展和進(jìn)行有很大的阻礙。在實(shí)際的聲波測(cè)井技術(shù)的的應(yīng)用過程中，會(huì)遇到諸如井下位移較大，位置存在較大的裂縫等情況，這種情況的發(fā)生不利于聲波測(cè)井技術(shù)的開展，而且對(duì)于井下的的測(cè)量所得的數(shù)據(jù)有很大的干擾。在聲波技術(shù)的發(fā)展過程中，聲波探測(cè)器數(shù)目逐漸實(shí)現(xiàn)了陣列化的效果，對(duì)于所得數(shù)據(jù)的處理和分析能夠提高。在整個(gè)測(cè)量過程中，能夠?qū)⒕峦寥肋M(jìn)行有效的分層分析，在縱向上能夠提高分辨率，在徑向上能夠?qū)y(cè)井的深度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，加強(qiáng)對(duì)井下環(huán)境的測(cè)量，能夠保證所得信息的準(zhǔn)確性和科學(xué)性有所提高。

2.3 輻射方位得到可控化發(fā)展

在聲波測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，陣列聲波儀發(fā)射的的聲源距離一直在增加，當(dāng)聲波的距離變的更大時(shí)，對(duì)于整個(gè)聲波信號(hào)的影響就會(huì)不斷增加，可能會(huì)導(dǎo)致聲波的衰減度不斷增加，對(duì)于聲波的信號(hào)強(qiáng)度有很大的影響，不利于聲波儀達(dá)到使用的要求，針對(duì)這種情況，要能夠?qū)l(fā)射器的換能器進(jìn)行優(yōu)化，還要對(duì)其中的排列方式進(jìn)行調(diào)整，只有將發(fā)射器的換能器進(jìn)行優(yōu)化，在其中可以利用軍事雷達(dá)中的相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)，從而有利于將一個(gè)以上換能器組成發(fā)射器換能器陣列，這種優(yōu)化效果能夠?qū)⑺玫陌l(fā)射器進(jìn)行優(yōu)化組合，可以達(dá)到組合聚焦的效果，而且能夠保證聲波的發(fā)射和輻射作用得到有效控制，能夠?qū)τ陂g距與振元數(shù)量等參數(shù)有很好的控制效果，對(duì)于井下的測(cè)量提供了有力的技術(shù)支持，可以有助于獲得更為科學(xué)精確的數(shù)據(jù)，保證后續(xù)工作的有序開展。

2.4 信號(hào)采集得到數(shù)字化的發(fā)展

聲波測(cè)井技術(shù)的發(fā)展，能夠?qū)鹘y(tǒng)的聲波測(cè)井技術(shù)中產(chǎn)生的弊端問題有所規(guī)避和解決，在傳統(tǒng)的聲波測(cè)井技術(shù)中，信息和數(shù)據(jù)的采集和處理過程中往往會(huì)長(zhǎng)無法兼顧到幅度偏低的高頻縱波和幅度超高的低頻斯通利波，這種情況的處理方式往往是采用增補(bǔ)的方式來解決，但是并不能從根本上解決所存在的問題，在后續(xù)工作開展過程中，不能夠?qū)⑺玫男畔⑦M(jìn)行完整準(zhǔn)確的分析。

3 結(jié)語

總體來說，現(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)在不斷的發(fā)展，測(cè)井技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代施工技術(shù)提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支持，我們要能夠針對(duì)現(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)的多源探測(cè)模式的組合化的發(fā)展、探測(cè)器數(shù)目陣列化的發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展化的發(fā)展、輻射方位可控化發(fā)展和信號(hào)采集數(shù)字化的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)與現(xiàn)代聲波技術(shù)不斷進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，而現(xiàn)代聲波測(cè)井技術(shù)還存在諸多形式等待著我們?nèi)ド钊胩接憽?/p>

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作者單位

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所 浙江省杭州市 310000