Sonic Scanner声波扫描仪的工作原理及其应用
摘 要：本文介绍了Sonic Scanner声波扫描仪的结构、工作原理、记录内容、并对仪器信号在油田中的应用进行了分析，对这种仪器在确定渗透性地层、可控硅散热器
探测并评价地层裂缝、获取地层方向特性参数、评价地层力学性质等方面的应用价值进行了分析和评价。 关键词：Sonic Scanner声波扫描仪 渗透性地层 裂缝
一、 Sonic Scanner仪器结构简介
与电磁和核测井仪器相比，声波仪器下入井内会对其测量产生较大影响。Sonic Scanner仪器完全不同于其它仪器，其设计、材料和组件都经过特殊设计，可以对其影响进行模拟。这样在各向同性均质地层中，可以准确预测仪器的影响，在井场可以进行实时校正。
Sonic Scanner仪器在6承压式太阳能热水器英尺接收器阵列上有13个轴向接收点，每个接收点有8个周向分布的接收器，总计104个传感器。三个单极发射器能够获取长源距和短源距数据进行不同探测深度的井眼补偿。两个正交的偶极发射器能产生弯曲波，用于描述慢地层和各向异性地层的横波慢度。 图1. Sonic Scanner仪器结构
串口转can图2. Sonic Scanner仪器的规格塑料炼油
二、 Sonic Scanner仪器的工作原理
渗透印章
Sonic Scanner仪器的发射器-接收器（TR）的几何尺寸和功能经过仔细设计，可以提供不同径向探测深度的纵波、横波、斯通利波和弯曲波慢度测量数据。这些模式下的测井速度为1800英尺/小时（549米/小时）。对于地层纵波和横波速度随距井眼距离增加而增加的典型情况，通过增加TR距离来提高探测深度。Sonic Scanner 仪器将这种长源距方法与井眼补偿TR短源距方法相结合，而且还增加了周向分布接收器。仪器在6英尺（1.8米）的接收器阵列上有13个轴向接收点。每个接收点有8个以45°间隔绕仪器放置的接收器，仪器上总计有104个传感器。在接收器阵列的两端各有一个单极发射器，另一个单极发射器和两个正交定向偶极发射器位于仪器下部较远处
Sonic Scanner仪器的三个单极发射器都能产生更强的压力脉冲。这些发射器能产生清楚的纵波和横波，低频率斯通利波以及进行固井评价所需的高频能量。两个偶极发射器都是一种振动装置，由电磁马达组成，其中电磁马达安装在悬挂在仪器上的一个圆筒上。这种机构产生一个高压偶极信号，而不会引起仪器外壳的颤动。震源可采用两种模式驱动：脉冲模式的传统偶极源产生一个很深的“咔哒”信号，Sonic Scanner仪器采用扫频产生线性调频脉冲信号。与窄带偶极源相比，线性调频脉冲模式维持每 图3. Sonic Scanner仪器
个频率的时间更长，能向地层提供更多的偶极能量。
两个偶极源是正交定向的。一个沿仪器参考轴振动，另一个与参考轴成90°,这些装置产生很强的弯曲波型。弯曲波型沿井筒上下传播，同时根据频率不同，传到地层不同深度。
图4. Sonic Scanner仪器偶极发射器频率扫描
三、 记录内容
随着声波在井中传播理论的研究，知道发射器在井孔中激发出的声脉冲经过泥浆、地层传播到接收器。把携带了很多地层信息的声波都记录下来，通过数字信号处理，可获得波形信息，能提供的岩石力学属性包括体积模量、泊松比、杨氏模量、屈服强度、剪切模量和抗压强度等。由此开展地层弹性特征、破裂压力、地层渗透性、裂缝及油气识别等方面研究，有利于扩大声波在石油勘探中的应用。
各种组分波的传播速度、幅度衰减、频率主值以及波形包络等参数都与储层及性质有密切关系。这些参数可广泛用于非均质复杂储层的油气评价和钻采工程参数选择。
Sonic Scanner输出信息有纵波和横波DT，全波形，水泥胶结质量波形。包括交叉偶极子和多种距离的单极子测量结果。除了可以进行轴向和方位测量外,该仪器还可以进行径向测量，能够探测到井眼附近地层的慢度和远场慢度，其探测深度为井眼直径的2～3倍。这种新的Sonic Scanner聚氨酯1声波扫描平台可以提供包括长短距离的井眼补偿单极子、交叉偶极子和
水泥胶结质量测量等。其测量结果可以用于评价钻井环境和储集层有用信息。这些信息对提高采收率和最大化产量等决策方面有作用。
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