Page 145 - 《应该声学》2022年第2期

第 41 卷 第 2 期 朱祖扬： 随钻单极子声波测井模式优化及远探测 313

800 800
700 700
௑ᫎਥए/(msSm -1 ) 500 S ௑ᫎਥए/(msSm -1 ) 500 S
600
600
400
400
300
200
200 P 300 P
100 100
0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
௑ᫎ/ms ௑ᫎ/ms
(a) வͯᝈ0° (b) வͯᝈ180°
图 3 不同方向接收波形的时间慢度相关图
Fig. 3 The STC chart of received waveform at different direction

350 600
300
500
௑ᫎਥए/(msSm -1 ) 200 ௑ᫎਥए/(msSm -1 ) 400
250

300
150
200
100
100
50
50
0 50 100 150 200 250 300 350 0 50 100 150 200 250 300 350
வͯᝈ/(O) வͯᝈ/(O)
(a) ጫฉᤴए (b) ഷฉᤴए
图 4 波速周向变化图
Fig. 4 Acoustic velocity variation around borehole
2 随钻单极子声源反射声场研究 随钻声波测井仪的结构和图 1 的一致，唯一
不同之处是，这里的接收源距为 1.00 m，铝质挡
2.1 反射声场模型
板与单极子声源 T 的距离为 3.00 m，所在方向为
反射声场模型为一无限大均匀介质区域，介质 方位角 0 。铝质挡板的尺寸为高度 1.50 m、宽度
◦
为水，在该区域内放置有随钻声波测井仪和一块铝 0.50 m 和厚度 6.00 mm，密度为 2700 kg/m ，纵波
3
质挡板，随钻声波测井仪的轴向和铝质挡板的反射
速度为 6300 m/s，横波速度为 3100 m/s，声阻抗为
面平行，如图5所示。
3
17.01 MPa·s/m ，远大于水的声阻抗1.5 MPa·s/m 。
3
ඵ 反射面声阻抗差异很大有利于反射波的提取，模型
R8 的声学参数如表2所示。
R7
R6
R5
R4
R3 ᨸ᠏૕౜ 表 2 反射波探测模型声学参数
R2
R1 Table 2 Paramters of the model
3.00 m
T
介质 纵波速度 横波速度/ 密度/
内半径/m 外半径/m
类型 /(m·s −1 ) (m·s −1 ) (kg·m −3 )
水 1500 0 1000 — —
钻铤 5860 3130 7850 0.028 0.086
图 5 反射声波探测模型
铝质挡板 6300 3100 2700 — —
Fig. 5 Reflection wave detection model