Page 19 - 应用声学2019年第5期

第 38 卷 第 5 期 李丹等： 井旁溶洞的偶极反射声波测井响应研究 771

示，R i R j 的接收到时差∆t ij 可由式(5)得出： 为1.6 m时，S-S 波的最大幅度约为偶极横波最大幅
√
2
(l z − d − TR 1 /2 + TR i ) + l 2 r 度的 1/10。溶洞直径越大，溶洞的外壁越接近于井
∆t ij =
v 孔，回波的到时越早。
√ 2 2
(l z −d − TR 1 /2+TR j ) +l r 图 7 为不同模型的等源距阵列波形图，源距均
− . (5)
v 为 5 m。等源距波形中的井孔模式波到时相同，波
通过式(5)计算，S-S波的视速度约为3000 m/s，
形幅度一致。当源距中点深度为溶洞所在深度位
与图 3(b) 中 STC 处理出的 S-S 波视速度 2850 m/s
置时，S-S 回波幅度最大，到时最早；随着仪器提升，
略有不同，导致视速度差距的原因是式 (5) 计算采
用的是溶洞中心的坐标而实际情况产生散射处为 Ϧౝߕฉ S-Sฉ
溶洞外界面，从 STC 分析结果来看，此差距对视速 4.5
5.5
度影响较小。
6.5
3.2 7.5
ງए/m 8.5
3.1 9.5
3.0 10.5
ູᡰ/m 2.9 11.5
12.5
2.8
13.5
2.7 0 1 2 3 4 5 6 7 8
௑ᫎ/ms
2.6
(a) ໅ศᄰय़˞1.6 m
2.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8
҂௑/ms Ϧౝߕฉ S-Sฉ
4.5
图 5 深度记录点为 4.5 m 时计算的 S-S 回波到时
5.5
与源距关系图 6.5
Fig. 5 Time and source distance diagram of S-S 7.5
echo when the depth is 4.5 m ງए/m 8.5
9.5
图 6 为深度记录点为 4.5 m、源距为 2 m 时，无 10.5
溶洞模型的井孔模式波和三种不同孔径模型的回 11.5
12.5
波波形图。回波的幅度随溶洞直径的增大而增大，
13.5
井孔模式波的幅度远大于回波的幅度。当溶洞直 0 1 2 3 4 5 6 7 8
௑ᫎ/ms
径为 0.5 m 时，S-S 波的最大幅度约为偶极横波最
(b) ໅ศᄰय़˞0.8 m
大幅度的 1/10；当溶洞直径为 0.8 m 时，S-S 波的最
Ϧౝߕฉ S-Sฉ
大幅度约为偶极横波最大幅度的 1/7；当溶洞直径
4.5
5.5
0.8
Ϧౝߕฉ S-S ฉ 6.5
0.6 0.5
0.8 7.5
1.6
0.4 8.5
No ງए/m 9.5
0.2
ࣨए/mV 0 10.5
11.5
-0.2
12.5
-0.4
13.5
-0.6 0 1 2 3 4 5 6 7 8
-0.8 ௑ᫎ/ms
0 1 2 3 4 5 6 7 8
(c) ໅ศᄰय़˞0.5 m
௑ᫎ/ms
图 7 不同模型的等源距阵列波形图
图 6 不同尺度溶洞直达波和回波波形
Fig. 7 Waveform of different size apertures’ cave
Fig. 6 Waveforms of different scale hole echo and
in common offset gather
no cave model