[实用新型]四极子源短源距声波全波测井仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种声波测井仪，特别涉及一种四极子源短源距声波全波测井仪。

背景技术

声波测井下井仪是利用声波换能器来测量裸眼井井壁地质特性的测井仪器。目前所采用的声波换能器大多是压电陶瓷晶体。发射晶体和接收晶体之间有一定的距离（称为源距），接收之间的距离称为间距。目前国内普遍采用的常规声波测井仪均为单极子双发双收结构形式如图1。时差测量原理如下式所示：

                                                           （）

   式中：T₁R₂为T₁发射R₂接收时的传播时间；T₁R₁为T₁发射R₁接收的传播时间；同样，T₂R₁、T₂R₂分别是T₂发射时R₁、R₂接收时的传播时间；L为R₁与R₂之间的距离。

   从上式可见所测的时差与两个接收换能器所对应地层的声波传播特性有关。两个发射可以补偿由于井眼不规则所造成的误差。

   上式是目前常规声波测井的基本原理。其源距一般为0.8m，间距为0.4m。该仪器由于电路、结构简单，源距短，所测量的只是地层纵波时差，而地层的其它声学参量无法或取，如横波时差、斯通利波时差等。随着电子技术、计算机技术的发展，同时对地层声波传播特性的深入研究，国内外已先后研制开发出新型的长源距、多极子声波测井仪。这种新型仪器，由于源距长，它能在时间域分离出由于传播速度不同（在同一地层中）的各种波（如纵波、横波和斯通利波）。三种波在时间轴上排列次序如图2，图2中①.排列时序为纵波P  ②.横波S  ③.斯通利波ST。在常规短距源距测井仪测量时，虽然这三种波也都存在，但是由于源距短，三种波重叠在一起，无法将这些信息提取出来。即使在长源距仪器测量时，当遇到软地层时横波也无法测到，这是因为对软地层Vs< Vf（地层横波速度Vs小于井液声速Vf），折射角小于入射角，即使入射角为90°，也不会出现沿界面滑射的横波，这就是普遍认为软地层不存在临界折射横波的原因。为了克服在软地层中测不到横波，采用偶极子源产生的弯曲波来代替横波，而弯曲波可以在各种地层中传播。但弯曲波是一种频散波，即波长越长速度越快。只有当弯曲波的频率低于其截止频率时，弯曲波的传播速度V_F等于地层横波速度V_S，因此在资料处理时应作频散校正。

   从前面分析可见，前一种声波测井仪是单极发射接收的常规短源距补偿声波测井仪，测量的是地层纵波时差，无法提取更多的地层信息。但该仪器因长度短、重量轻、电路及机械结构简单，仍得到各油田的广泛应用。而后一种长源距正交多极子声波测井仪是近期才研制的一种新型仪器。它可以获取地层更多信息。它是由单极、偶极组合的多发射、多接收的声波仪器，但它因长度长、重量重，电路及机械结构复杂，测井现场工人工作强度大，测速慢，测井成本高等缺点，目前主要用于探井勘探。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种四极子源的短源距声波测井仪，并且四极子声源采用正弦低频激励，所测的扭转波可直接替代地层横波，可以省去频散校正。