Page 44 - 《应用声学》2021年第6期

840 2021 年 11 月

图 11(d) 是套管弯曲波的激发强度，可见水泥环第 I 测井测量的全波波形在水泥环第 I 界面胶结差时很
界面流体环的存在提高了套管弯曲波的激发强度， 难判断水泥环第 II 界面的胶结状况。对比图 11(a)
这与图 11(c) 中红色波列显示的套管弯曲波幅度稍 和图 11(b) 可见，在确认水泥环第 I 界面胶结差时
高的响应特征一致。 若水泥环第 II 界面也胶结差，则地层弯曲波的相速
传统的VDL或多极子阵列声波测井中，根据其 度会比第 II 界面胶结良好时低，且在水泥环第 I 界
单极模式下测量的套管波速度可较好地判别水泥 面胶结差时，套管弯曲波的相速度仍对第 II 界面
环第I界面是否胶结良好。当水泥环第I界面胶结差 流体环厚度的变化敏感，这为在水泥环第一界面
时套管波速度接近 57 µs/ft，第I 界面胶结良好第 II 胶结差时评价水泥环第二界面的胶结质量提供了
界面胶结差时套管波速度明显降低，但单极子声波 可能。

2400 1400
Iႍ᭧ᑛፇݞ Iႍ᭧ᑛፇݞ 15mm
2200 Iႍ᭧ᑛፇࣀ 1200
ڡࡏᄊ ᒭႀݓኮ Iႍ᭧ᑛፇࣀ
2000 ഷฉᤴए ᑛፇᓢݞ 1000
ᤴए/(mSs -1 ) 1800 ᤴए/(mSs -1 ) 800 ืʹဗԒएᤪຒܙҫ

1600
600
1400
400
1200 ืʹဗԒएܙҫ
200
0.01 mm
1000
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
f/kHz f/kHz
(a) ڡࡏिజฉᮠஙజጳ (b) ݓኮिజฉᮠஙజጳ
12
ڡࡏिజฉ ݓኮिజฉ
ᒭႀݓኮ Iႍ᭧ᑛፇݞ
Iႍ᭧ᑛፇݞ 10 Iႍ᭧ᑛፇࣀ
15
Iႍ᭧ᑛፇࣀ
10 8
ˀՏืʹဗԒए 5 2 ༏ԧूए 6

0.1 1 / mm 4 ืʹဗԒएܙҫᄊவՔ
2
0.01
ᑛፇᓢݞ 0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0 2 4 6 8
t/ms f/kHz
(c) Лฉฉॎ (d) ༏ԧूएజጳ
图 11 水泥环第 I 界面胶结好和差时水泥环第 II 界面流体环厚度变化对井孔模式波的影响
Fig. 11 Influence of thickness variation of the second-interface fluid ring on borehole mode waves
for the good and poor bonding at the first interface, respectively

到泄漏纵波、地层弯曲波以及套管弯曲波，对此波形

3 实例分析 做时间-慢度(图12(b))以及频率-慢度(图12(c))相
关分析，观测到了地层弯曲波以及套管弯曲波。在
图 12(a) 是某井测量的偶极波列图，接收的阵 已知套管井各层介质的参数下，给定水泥环第一界
列波形中最近的源距是 3.625 m，间距是 0.1524 m， 面5 mm 流体环厚度时理论计算的套管弯曲波的频
套管外径和厚度分别为 19.3675 cm 和1.016 cm，井 散曲线 (图 12(c) 中的实线) 与实际波形提取的频散
眼直径是 24.13 cm，通过 CBL/VDL 可知套管波相 曲线 (图 12(c) 中的离散点) 吻合度较高，可推断此
对幅度约 40%，所研究井段的水泥环第 I 界面胶结 深度点水泥缺失的等效厚度接近 5 mm(实际井中
差。在图 12(a) 显示的全波列波形中可较清晰观测 流体环厚度可能不规则)。