[小學(xué)教育]石油工程測井789_第2章聲波測井-21基礎(chǔ)-22聲速-23聲幅改-展示頁
2025-02-24 10:31本頁面
【正文】 s) 第一臨界角 第二臨界角 泥 巖 1800 950 62186。 Ⅰ Ⅱ θ β1 β2 入射波 P 反射波 折射波 P1 S1 V1 V2 P2 S2 θ 1 θ 2 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) T Ⅰ Ⅱ 滑行波 R 輻射能 θ 1* 或θ 2* 滑行縱波和橫波沿界面滑行時，將沿臨界角方向向介質(zhì)1中輻射能量。 入射角 θ 1*—— 第一臨界角 滑行縱波 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) Vp1＜ Vs2 θ2＝ 90176。 在聲速測井中，縱波是首波?？梢?，巖石中傳播的 縱波比橫波速度快 。 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) 巖石的聲速特性 聲波在介質(zhì)中的傳播特性主要指 聲速、聲幅 和 頻率 特性 。 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) 在井下，縱波和橫波都能在地層傳播，而泥漿中只能傳播縱波。特點：彈性體的小體積元體積不變，而邊角關(guān)系發(fā)生變化。 體積模量不等于零的介質(zhì)都可以傳播縱波。 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) 二、聲波在巖石中的傳播特性 縱波、橫波的定義 縱波 （ 壓縮波或 P波 ） ： 橫波 （ 剪切波或 S波 ） ： 介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與波的傳播發(fā)向 一致 。 ?：切變角 tg ? =△ l/d 當(dāng) ?很小時， tg ? =? ?△ l/d Ft ? d △ l 巖石的聲學(xué)性質(zhì) 切變波的特點 ：體積不變，邊角關(guān)系發(fā)生變化。 Hook定律： 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) （ 2）泊松比 σ （定義為 外力作用下，彈性體的橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比 ） ? = 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。 — 為彈性體在力方向上的相對形變，稱為 應(yīng)變 。 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為是 彈性波 。 彈性 物體的分類 彈性體 塑性體 受力發(fā)生形變，一旦外力取消又能恢復(fù)原狀的能力。 聲 波 20HZ〈 頻率 〈 20KHZ 次 聲波 頻率 〈 20HZ 超 聲波 頻率 〉 20KHZ 什么叫聲波？ 目前聲波測井使用的頻率為 20Hz－ 2MHz。石油工程測井 — 聲波測井 聲波測井 — 是通過研究 聲波 在井下巖層和介質(zhì)中的傳播特性，從而了解巖層的 地質(zhì)特性 和井的 技術(shù)狀況 的一種測井方法。 目前主要有以下幾種聲波測井方法： 聲波時差測井 （計算地層孔隙度和力學(xué)參數(shù)） 水泥膠結(jié)測井 CBL（研究固井質(zhì)量） 噪聲測井 （研究油井串槽和油氣水流動情況） 超聲電視 BHTV（觀察井壁情況和裂縫） 聲速類測井 聲幅類測井 聲波變密度測井 VDL（觀察井壁情況和裂縫） 聲波頻率特性類測井 聲波測井既可應(yīng)用于裸眼井，也可應(yīng)用于套管井測井 石油工程測井 — 聲波測井 方位聲波成像測井 偶極橫波成像測井 井周聲波成像測井 超聲波成像測井 聲波成像測井 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) 是一種機械波，是介質(zhì)質(zhì)點 振動 向四周的傳播。 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) 一、巖石的彈性及彈性參數(shù) 是指物體受有限外力而發(fā)生形變后恢復(fù)原來形態(tài)的能力。 彈性體： 產(chǎn)生永久形變。 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) 描述彈性體的參數(shù) （ 1）楊氏模量 E(定義為應(yīng)力與其應(yīng)變之比 ) ESFSFall ???llSFE??F— 作用外力； l、 s— 分別為彈性體長度、橫截面積； E— 彈性體的楊氏模量， kg/cm2或 dyn/cm2 F/S— 為作用于單位面積上的力，稱為 應(yīng)力 。 ll/?物理意義： 描述彈性體發(fā)生形變的難易程度 。 d+△ d L△l F （ 3） 體積彈性模量 K （定義為 應(yīng)力與彈性體的體應(yīng)變之比 ） K = 應(yīng)力 /體應(yīng)變 =（ F/S） /（△ V/V） （ kg/cm2） 體應(yīng)變也稱膨脹率 d L 石油工程測井 — 聲波測井 （ 4）切變模量 （ ?） 切應(yīng)變：彈性體的形狀改變而體積未發(fā)生變化。 ?= 切應(yīng)力 /切應(yīng)變 =（ Ft/s） /? = （ Ft/s） /△ l/d 剪切模量 ?— 是彈性體在剪切力 Ft作用下，切應(yīng)力（ Ft/s）與剪切變 ?之比。彈性體的小體積元體積改變，而邊角關(guān)系不變。 介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與波傳播方向垂直的波。 剪切模量不等于零的介質(zhì)才能傳播橫波。 注意 橫波不能在流體（氣、液體）中傳播， 因為它的切變模量 =0 縱波可以在氣體、液體和固體中傳播。 縱波速度 橫波速度 E— 楊氏模量 σ — 泊松比 ρ — 介質(zhì)密度 )1(2)21)(1()1(????????????EVEVsp石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) )21()1(2?????spVV縱橫波速度比 由于大多數(shù)巖石的泊松比等于 ，所以巖石的縱橫波速度比為 。一般，巖石的密度越大，傳播速度越快，反之亦然。 石油工程測井 — 聲波測井 巖石的聲學(xué)性質(zhì) 三、聲波在介質(zhì)界面上的傳播特性 聲波在界面上的反射和折射 Ⅰ Ⅱ θ β1 入射波 P 反射波 折射波 P1 V1 V2 P2 θ 1 21121ar c s in1s ins inppppVVVV??????折射定律 Vp1＜ Vp2 θ1＝ 90176。 212212a r c s ins ins inspspVVVV??????折射定律 θ 2*—— 第二臨界角 滑行橫波 在產(chǎn)生滑行縱波和滑行橫波以后，其逆過程也成立。對于井下巖層，一般都滿足 vm （泥漿速度）＜ vp（地層速度） 第一臨界條件，因此井中很容易激發(fā)沿井壁滑行的地層縱波。44180。28180。33180。05180。55180。 石灰?guī)r（骨架） 7000 3700 13186。 25186
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