声速测井的测量条件与影响因素的分析

王怀华

(神华宁夏煤业集团麦垛山煤矿筹建处，宁夏 灵武 750408)

声速测井对于判断岩性划分煤层以及计算地层弹性参数等有着非常重要的价值和作用。然而，在应用声速测井的过程中，往往有很多限制性的因素，应引起重视，以提升声速测井的效果和质量。

1 声速测井中影响声波效果的主要因素

1)仪器放大倍数偏低。

在声速测井过程中，若接收器收到的声波信号不够大，一定要引起重视。在这种情况下，如果通道放大倍数也较低，声波信号便会被压制，地层纵波无法触发相关计数器并被地层横波触发，致使相关时差较大，“周波跳跃”的状况便会产生，乃至产生“飞点”，不利于测量低速地层，这里所说的低速地层主要指煤层以及泥岩。可见，仪器的放大倍数很重要，不能使其过低。

TYSC－3Q的“周波跳跃”具有一定特点，具体表现:a)若发现单收时差增大，双收时差相应减小，双收为单收所影响，则说明具备“周波跳跃”现象的是单收。b)如果一切情况正常，单收时差应比双收时差高，或者二者时差较为相近。一旦出现单收时差明显低于双收时差的情况，说明双收时差存在“周波跳跃”的状况［1］.然而，还应具体问题具体分析，充分考虑声波信号过低导致的“周波跳跃”现象。

2)源距因素的影响。

源距的大小对测量效果有着非常重要的影响。通常情况下，如果源距小，声波信号传播的时间会相对较短，衰减也会较小，会使测量效果得到提升。反之，如果源距比较大，声波信号传播的时间长，衰减也比较大，接受相应就会比较困难，“周波跳跃”的状况发生的机率也会增大。源距小虽然有助于测量效果，但也应遵循一定限度，不能过小，否则在井径扩大的情况下，单收发生类似“周波跳跃”异常情况的机率便会增大。简言之，一旦井径达到最大，接收器会处于地层波的盲区，在这种情况下，单收计数器容易被直达波所触发，致使时差变大。类似的异常情况可以看作泥浆反应，应引起重视，切不可将其看做地层反映。一旦出现这样的异常情况，曲线上也会出现相应的“平顶”以及“平底”［2］，TYSC －3Q 遇到这样的现象的机率非常大，为有效改善这一局面，可将源距加大，一旦源距加大，便会出现真正的“周波跳跃”。改善这一状况的具体做法:在无法收到信号的情况下，将声波的发射功率提高，并进一步将仪器的放大倍数提高。

3)测井速度的影响。

应对电缆的提升速度引起重视，一旦速度提升过快，等于拉长了声波传播的距离，致使声波到达接收器的时间相应被延长，计数率也得以增大，从而导致时差增大。在此过程中，间距或者源距变大，导致声速测井曲线的分辨能力不高，不利于对相关地层的研究。同时，一旦速度过快，则表明信号强度会产生相应递减，致使产生“周波跳跃”的可能性增大，乃至产生“飞点”，不利于低速地层的有效测量。可见，一定要注重声波测井的速度，最好保持在9～12 m/min.

4)井径的影响。

TYSC－3Q型声速测井所应用的是上测装置，其外径为60 mm，通常仪器和井壁间的间隙保持在20～30 mm便能测量，简言之，该类型的声速测井的范围在100～120 mm.一旦发生井径增大的情况，则单收时差也会相应有所增大，且在井径达到一定程度后，容易出现“周波跳跃”的假异常情况。一旦发生这样的现象，可以适当将源距加大，以此提高测量效果和质量［3］.在井径较为规范的情况下，其对双收测量的影响是可以忽略不计的，一旦井径扩大，双收会在相应位置形成假异常的情况，在上界面的时差很可能会减小，而在下界面，则可能出现时差增大的情况。

5)地层因素的影响。

在声速测井中，地层因素也是非常重要的因素。通常情况下，测量结果与岩石有着密切关系。如果岩石的致密性强，声波传播的速度也会较快，测量结果也会相对较好。反之，如果岩石的致密度较差，结构较松散，则“周波跳跃”现象发生的概率会提升，测量效果也相对较差。在煤层、泥层以及裂隙发育的地层中，“周波跳跃”现象发生的机率最大。为有效避免这种现象的发生，可以缩小源距以及声波发射的功率，并扩大相关仪器放大的倍数。

此外，计数器门电路的开门时间也非常重要，其受地层影响较大。在开门时间比较早的情况下，测量高速地层的过程会较为容易，效果也会更好，唯一的弊端是容易发生“提前触发干扰”的状况。在开门时间比较晚的情况下，低速地层的测量过程会较为容易，测量效果也会较好，弊端是在高速地层中容易发生“周波跳跃”的假异常。开门时间主要取决于高速地层的性质，在一些特定情况下，产生“提前触发干扰”的状况几乎是不可避免的。

2 改善声速测井的测量条件与影响因素的方法

影响声速测井的因素有很多，较为显著的是“周波跳跃”、井径变化以及“提前触发干扰”等。具体来讲，井径变化对于单收所产生的影响是决定性的，对于双收所产生的影响较小。就“周波跳跃”而言，其具有一定随机性，和声波信号的强弱以及声波的发射功率等诸多因素都有着较为密切的关系，然而，对于“周波跳跃”可以结合实际情况，采取措施避免这一现象的发生。相比之下，“提前触发干扰”形成的原因较为复杂，在一些特殊情况下，此现象是无法避免的。若想消除或者减少“提前触发干扰”以及“周波跳跃”的现象，具体可以从以下方面着手:

1)保证声波发射功率，确保接收器收到声波信号。

确保声波发射功率以及接收器对声波信号的有效接收。在信号缺失的情况下，记录将变成“0”或者是其它“死”数字;此外，如果信号不够强，接收器产生“飞点”的机率会较高，或者在其它声源触发的情况下，发生超前触发、双收时差增大等异常跳变［4］.

2)适当调整仪器的放大倍数。

调整仪器的放大倍数有非常重要的现实意义，但在具体调整过程中，宜综合考量地层特点来决定具体放大的倍数，一旦放大倍数过高，产生“提前触发干扰”的机率也会增大，如果放大倍数过低，则发生“周波跳跃”的机率会增加。

3)扶正探管，避免碰撞。

在声速测井的过程中，要采取措施，对探管进行扶正处理，以免其与井壁碰撞。此外，还应避开电焊机以及钻机采油机的干扰，以此提升测量效果。还应改变仪器的测量方式，实现不同源距的单收时差曲线的同步测量。

3 结束语

综上所述，在声速测井的过程中，测量结果容易受到一系列因素的影响。因此，应通过加大源距，避免“周波跳跃”假异常状况的发生;此外，还可以适当提高仪器的放大倍数，以降低特定条件下“周波跳跃”发生的机率。还应对声速测井的速度引起重视，将速度保持在9～12 m/min，在具体使用声速探管的过程中，一定要采取相应的扶正措施，以免探管碰撞到井壁，从而使曲线产生较大波动，还应远离一切干扰因素，以此降低“提前触发干扰”发生的机率，从而提升测量效果。

［1］张元基.声速测井的测量条件与影响因素的分析［J］.煤矿现代化，2012(3):58－61.

［2］柯 擎，朱艳山，王成杰，等.声速测井的影响因素分析［J］.石油仪器，2010，24(6):52－53.

［3］左 田.浅谈声速测井的应用［J］.大科技，2014(5):196－196.

［4］卫 钢.声速测井技术方法和应用研究［J］.城市建设理论研究(电子版)，2014(29):1320－1320.