[发明专利]一种联合VSP与声波测井的地层结构调查系统及方法

说明书

本发明公开了一种联合VSP与声波测井的地层结构调查系统及方法，该系统中第一环形器的第一端口与uDAS仪器的发送端与连接，第一环形器的第二端口通过VSP光缆与第二环形器的第一端口连接，第一环形器的第三端口与uDAS仪器的接收端连接，第二环形器的第二端口与声波测井装置连接，第二环形器的第三端口与uDAS仪器的接收端连接。本发明利用uDAS仪器发出的同一激光脉冲同时完成VSP测井与声波测井，进行地层结构勘探，提高了效率的同时节约了成本，VSP光缆和声波测井装置上缠绕的光缆不仅可用于接收信号，而且实现了传输信号，解决了井中接收的大量信号的高速传输问题。

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，具体涉及一种联合VSP与声波测井的地层结构调查系统及方法。

背景技术

垂直地震剖面(VSP)是一种地震观测方法，它通常是与地面观测的地震剖面相对应的，在使用传统电子检波器时，地面观测的地震剖面是在地表附近的一些点上激发地震波，同时在沿地面测线布置的一些检波点上进行观测；垂直地震剖面也是在地表附近的一些点上激发地震波，但它是在沿井口不同深度布置的一些检波点上进行观测，使用新型的光纤检波时，可实现无缝式观测，在井中布置一根光缆，可同时观测井中所有位置。

声波测井是指利用声波在不同岩石中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性不相同来研究钻井的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法；声波测井是在钻孔中通过研究岩层中声波速度来确定岩层性质的一种测井方法，通常用的声波速度测井仪包括一个声波发生器(T)和两个接收器(R0、R1)，记录的参数是声波达到两个接收器的时间差，即声波在两个接收器之间岩层中的传播所需要的时间；实际上，它是一个时间测量系统，声波在岩层中传播的速度，由岩石的弹性、密度以及孔隙中流体的性质等决定，将一个受控声波振源放入井中，声源发出的声波引起周围质点的振动，在地层中产生体波即纵波和横波，在井壁一钻井液界面上产生诱导的界面波即伪瑞利波和斯通莱波，这些波作为地层信息的载体，被井下接收器接收，送至地面的记录下来，就是声波测井。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的联合VSP与声波测井的地层结构调查系统解决了现有的调查方法调查效率低、成本高的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种联合VSP与声波测井的地层结构调查系统，uDAS仪器VSP光缆、声波测井装置、第一环形器和第二环形器；

所述第一环形器的第一端口与uDAS仪器的发送端与连接，所述第一环形器的第二端口通过VSP光缆与第二环形器的第一端口连接，所述第一环形器的第三端口与uDAS仪器的第一接收端连接，所述第二环形器的第二端口与声波测井装置连接，所述第二环形器的第三端口与uDAS仪器的第二接收端连接。

进一步地，所述uDAS仪器用于探测并恢复VSP光缆和声波测井装置所接收到的振动信号和声波信号，并对其进行解调；

所述VSP光缆用于接收由激发源引起的地层结构的振动信号，并经过第一环形器发送至uDAS仪器；

所述声波测井装置用于发出声波信号，并接受地层结构反射回的声波信号，然后经过第二环形器发送至uDAS仪器；

所述第一环形器用于作为振动信号反馈至uDAS仪器的传输媒介；

所述第二环形器用于作为声波信号反馈至uDAS仪器的传输媒介。

进一步地，所述声波测井装置包括发声单元、声波接收单元和保护套；

所述发声单元和声波接收单元均设置于保护套内部，且所述发声单元设置于声波接收单元上方；

所述保护套内部排列有若干个声波接收单元，且每个所述声波接收单元之间通过振动隔绝层间隔。

进一步地，每个所述声波接收单元均包括接收柱和光缆，所述光缆缠绕在所述接收柱上，每个接收柱上缠绕的光缆首尾相连；