远探测反射波声波测井方法研究进展ppt课件.ppt

远探测反射波声波测井方法研究进展 1 本文背景和目的 1 远探测反射波声波测井仪器研制 CNPC重点项目 大港测井公司 2 理论考察 用低频 约10KHz 波能接收到远处 约10m 的反射波 资料解释有案例3 问题 目的 实验考察如何激发低频波 如何接收低频波 低频波在模拟井中传播多远 2 一 如何激发低频波 约10KHz 问题1 现有声学探头 外径 60 70mm谐振频率13 17KHz 2 目的 不增加外径 激发频率约10KHz的低频波 方法 高压电脉冲激发 幅度 4000V 脉冲宽度 12 5 25 40us 大于探头谐振频率的半周期 强迫震动 3 实验方法 一 半空间 在半空间油槽内 发射探头 13 17KHz 接收探头 18KHz 源距 3 35m激发电脉冲 4000v 持续时间 12 5 25 40us 4 所测量记录波列 5 波列的频谱 6 结论1 窄脉冲 12 5us 激发宽频带信号 10 30KHz 2 宽脉冲激发窄频带 低频信号 10KHz左右 3 在半空间油槽内 测量记录板波 表面波 7 实验方法 二 全空间 发射探头 13 17KHz 和接收探头 18KHz 不变 激发条件不变 4000v 40us 源距3 2m 在铝筒 长5 2m 外径102mm 中全空间 8 测量记录波列 频谱 9 结论 用高压宽脉冲可激发12 96 8KHz的信号 其复合信号频率约10KHz 可用于远探测反射波声波测井 激发电脉冲幅度降低 2000v 1000v 时 波列幅度 能量 降低 10 实验 三 源距的影响 在半空间油槽内 发射探头 接收探头不变 13 17KHz发射 18KHz接收 激发条件不变 4000v 40us源距 2 9m 3 2m 11 测量记录波列 频谱 12 结论 源距增加 波列幅度 能量 减小 源距增加 频谱向低频端移动 物理解释 源距增加 复合 频率 波中 高频成分首先衰减 13 二 如何接收低频波 实验方法 在半空间油槽内 发射探头和激发条件不变 源距3 2m改变接收探头的谐振频率 两种 18KHz 谐振频率接近发射探头 低频端灵敏度高 接收频带窄40KHz 谐振频率高于发射探头接收频带宽 灵敏度低 阵列 接收探头谐振频率约50KHz 14 18KHz探头接收的波列和频谱 15 40KHz探头接收的波列和频谱 16 结论 较低频的探头接收约10KHz的声波信号灵敏度高 较高频的探头接收的声波信号的频带宽远探测反射波声波测井的接收探头应该用谐振频率低的18KHz以下 试制约15KHz的 接收低频窄频带信号 17 三 模拟井中低频声波信号能传播多远 实验条件 辽河油田水泥胶结刻度井地层模块直径0 8m 声学界面 水和地层模块发射探头 接收探头 激发条件不变源距 2 9m3 05m 3 20m 3 35m 3 50m 3 65m 3 80m 3 95m 18 实验装置示意图 19 测量记录波列 20 21 频谱 22 实验结果分析 到时和相位 一次反射波在约1600us处出现 负 随源距增加 反射波到时后延 声学界面垂直二次反射波在1825us处出现 正 与一次反射波相位相反 抵消 三次反射波在2100us处出现 与一厂次反射波同相位 叠加 从水泥到水 反射系数为负值一次和二次反射波 时间差250us 距离0 8m地层模块声速3100m s 时差323us m 323x0 8 258us 与实测结果250us接近 23 实验结果分析 传播距离 一次反射波 3 88m二次反射波 3 88 0 8 4 68m三次反射波 4 68 0 8 5 48m可看到四 五 六次反射波水泥和水界面上反射系数 0 66 按此折算传播距离 二次 7 09m三次 8 3m 四次 9 51m 24 实验结果分析 频谱 所记录波列的频谱有两个峰值 12 98KHz及8KHz 源距增加频谱向低频端移动源距越长低频峰值的相对幅度越大 25 本文结论 1 用高电压 宽脉冲可激发出频率接近10KHz的低频波 可用于远探测反射波声波测井 2 接收探头的谐振频率应该接近发射探头的谐振频率 但应略高3 在模拟井中可观察到一 二 三 四