聲速測井的測量條件與影響因素的分析

王懷華

(神華寧夏煤業集團麥垛山煤礦籌建處，寧夏 靈武 750408)

聲速測井對于判斷巖性劃分煤層以及計算地層彈性參數等有著非常重要的價值和作用。然而，在應用聲速測井的過程中，往往有很多限制性的因素，應引起重視，以提升聲速測井的效果和質量。

1 聲速測井中影響聲波效果的主要因素

1)儀器放大倍數偏低。

在聲速測井過程中，若接收器收到的聲波信號不夠大，一定要引起重視。在這種情況下，如果通道放大倍數也較低，聲波信號便會被壓制，地層縱波無法觸發相關計數器并被地層橫波觸發，致使相關時差較大，“周波跳躍”的狀況便會產生，乃至產生“飛點”，不利于測量低速地層，這里所說的低速地層主要指煤層以及泥巖。可見，儀器的放大倍數很重要，不能使其過低。

TYSC－3Q的“周波跳躍”具有一定特點，具體表現:a)若發現單收時差增大，雙收時差相應減小，雙收為單收所影響，則說明具備“周波跳躍”現象的是單收。b)如果一切情況正常，單收時差應比雙收時差高，或者二者時差較為相近。一旦出現單收時差明顯低于雙收時差的情況，說明雙收時差存在“周波跳躍”的狀況［1］.然而，還應具體問題具體分析，充分考慮聲波信號過低導致的“周波跳躍”現象。

2)源距因素的影響。

源距的大小對測量效果有著非常重要的影響。通常情況下，如果源距小，聲波信號傳播的時間會相對較短，衰減也會較小，會使測量效果得到提升。反之，如果源距比較大，聲波信號傳播的時間長，衰減也比較大，接受相應就會比較困難，“周波跳躍”的狀況發生的機率也會增大。源距小雖然有助于測量效果，但也應遵循一定限度，不能過小，否則在井徑擴大的情況下，單收發生類似“周波跳躍”異常情況的機率便會增大。簡言之，一旦井徑達到最大，接收器會處于地層波的盲區，在這種情況下，單收計數器容易被直達波所觸發，致使時差變大。類似的異常情況可以看作泥漿反應，應引起重視，切不可將其看做地層反映。一旦出現這樣的異常情況，曲線上也會出現相應的“平頂”以及“平底”［2］，TYSC －3Q 遇到這樣的現象的機率非常大，為有效改善這一局面，可將源距加大，一旦源距加大，便會出現真正的“周波跳躍”。改善這一狀況的具體做法:在無法收到信號的情況下，將聲波的發射功率提高，并進一步將儀器的放大倍數提高。

3)測井速度的影響。

應對電纜的提升速度引起重視，一旦速度提升過快，等于拉長了聲波傳播的距離，致使聲波到達接收器的時間相應被延長，計數率也得以增大，從而導致時差增大。在此過程中，間距或者源距變大，導致聲速測井曲線的分辨能力不高，不利于對相關地層的研究。同時，一旦速度過快，則表明信號強度會產生相應遞減，致使產生“周波跳躍”的可能性增大，乃至產生“飛點”，不利于低速地層的有效測量。可見，一定要注重聲波測井的速度，最好保持在9～12 m/min.

4)井徑的影響。

TYSC－3Q型聲速測井所應用的是上測裝置，其外徑為60 mm，通常儀器和井壁間的間隙保持在20～30 mm便能測量，簡言之，該類型的聲速測井的范圍在100～120 mm.一旦發生井徑增大的情況，則單收時差也會相應有所增大，且在井徑達到一定程度后，容易出現“周波跳躍”的假異常情況。一旦發生這樣的現象，可以適當將源距加大，以此提高測量效果和質量［3］.在井徑較為規范的情況下，其對雙收測量的影響是可以忽略不計的，一旦井徑擴大，雙收會在相應位置形成假異常的情況，在上界面的時差很可能會減小，而在下界面，則可能出現時差增大的情況。

5)地層因素的影響。

在聲速測井中，地層因素也是非常重要的因素。通常情況下，測量結果與巖石有著密切關系。如果巖石的致密性強，聲波傳播的速度也會較快，測量結果也會相對較好。反之，如果巖石的致密度較差，結構較松散，則“周波跳躍”現象發生的概率會提升，測量效果也相對較差。在煤層、泥層以及裂隙發育的地層中，“周波跳躍”現象發生的機率最大。為有效避免這種現象的發生，可以縮小源距以及聲波發射的功率，并擴大相關儀器放大的倍數。

此外，計數器門電路的開門時間也非常重要，其受地層影響較大。在開門時間比較早的情況下，測量高速地層的過程會較為容易，效果也會更好，唯一的弊端是容易發生“提前觸發干擾”的狀況。在開門時間比較晚的情況下，低速地層的測量過程會較為容易，測量效果也會較好，弊端是在高速地層中容易發生“周波跳躍”的假異常。開門時間主要取決于高速地層的性質，在一些特定情況下，產生“提前觸發干擾”的狀況幾乎是不可避免的。

2 改善聲速測井的測量條件與影響因素的方法

影響聲速測井的因素有很多，較為顯著的是“周波跳躍”、井徑變化以及“提前觸發干擾”等。具體來講，井徑變化對于單收所產生的影響是決定性的，對于雙收所產生的影響較小。就“周波跳躍”而言，其具有一定隨機性，和聲波信號的強弱以及聲波的發射功率等諸多因素都有著較為密切的關系，然而，對于“周波跳躍”可以結合實際情況，采取措施避免這一現象的發生。相比之下，“提前觸發干擾”形成的原因較為復雜，在一些特殊情況下，此現象是無法避免的。若想消除或者減少“提前觸發干擾”以及“周波跳躍”的現象，具體可以從以下方面著手:

1)保證聲波發射功率，確保接收器收到聲波信號。

確保聲波發射功率以及接收器對聲波信號的有效接收。在信號缺失的情況下，記錄將變成“0”或者是其它“死”數字;此外，如果信號不夠強，接收器產生“飛點”的機率會較高，或者在其它聲源觸發的情況下，發生超前觸發、雙收時差增大等異常跳變［4］.

2)適當調整儀器的放大倍數。

調整儀器的放大倍數有非常重要的現實意義，但在具體調整過程中，宜綜合考量地層特點來決定具體放大的倍數，一旦放大倍數過高，產生“提前觸發干擾”的機率也會增大，如果放大倍數過低，則發生“周波跳躍”的機率會增加。

3)扶正探管，避免碰撞。

在聲速測井的過程中，要采取措施，對探管進行扶正處理，以免其與井壁碰撞。此外，還應避開電焊機以及鉆機采油機的干擾，以此提升測量效果。還應改變儀器的測量方式，實現不同源距的單收時差曲線的同步測量。

3 結束語

綜上所述，在聲速測井的過程中，測量結果容易受到一系列因素的影響。因此，應通過加大源距，避免“周波跳躍”假異常狀況的發生;此外，還可以適當提高儀器的放大倍數，以降低特定條件下“周波跳躍”發生的機率。還應對聲速測井的速度引起重視，將速度保持在9～12 m/min，在具體使用聲速探管的過程中，一定要采取相應的扶正措施，以免探管碰撞到井壁，從而使曲線產生較大波動，還應遠離一切干擾因素，以此降低“提前觸發干擾”發生的機率，從而提升測量效果。

［1］張元基.聲速測井的測量條件與影響因素的分析［J］.煤礦現代化，2012(3):58－61.

［2］柯 擎，朱艷山，王成杰，等.聲速測井的影響因素分析［J］.石油儀器，2010，24(6):52－53.

［3］左 田.淺談聲速測井的應用［J］.大科技，2014(5):196－196.

［4］衛 鋼.聲速測井技術方法和應用研究［J］.城市建設理論研究(電子版)，2014(29):1320－1320.