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一、概述
采用聲波或超聲波進行地質勘探已有幾十年的歷史。聲波和超聲波的勘探方法是地球物理技術中發展最快,應用最廣泛,理論最完善的方法。聲波測井是測量沿鉆孔剖面上巖層聲學特性,即超聲在巖石中傳波,衰減規律,借此來了解巖層,井壁的性質,判斷巖性。聲波測井中普遍采用的一種方法是聲速測井。通常巖石的密度不同,孔隙度不同,孔隙中的充填物不同,造成了超聲波在巖層中傳播速度的差異。不僅傳播速度會有差異,由于鉆孔周圍聲學介質的不均勻還會使超聲波在傳播時有不同的衰減程度。前者是聲速測井的理論根據,后者是聲幅測井的理論根據。
JSS-2型是聲速測井儀器,JSS-3是聲速和聲幅組合測井儀器。聲速測井是記錄超聲波通過單位長度巖層所需的時間。為了這個目的,需要有一個發射超聲的裝置。另外有一個或多個超聲波接收裝置。這些裝置是沿井軸排列的。用單發單收的最簡裝置時,會受到井徑等因素影響,現在普遍采用單發雙收裝置。兩個接收傳感器接收的聲波同時包括了聲速在井液中傳播的延時,它們的差只剩下在巖層傳播的時差。聲波測井主要應用是以聲波在不同介質傳播速度的差異來劃分巖層。當巖層,礦層的密度、孔隙度與圍巖相差甚大,聲速測井資料上會有很好的反映。聲幅測井常用來識別巖層和檢測固井質量。聲波在不同的介質中傳播時幅度衰減不同,根據聲幅資料就可以區分出不同的巖層。一些開采孔(石油,天然氣,巖鹽)需要下套管和用水泥固結套管,固結的質量是以水泥膠結區域有無空隙來評價。套管外的介質不同,比如套管外是水泥,泥漿,氣體,水等,這些介質對套管約束差別造成了在其中傳播的聲波幅度差別。所以可以根據首波幅度的大小,判斷套管外介質的分布情況。套管外空隙區域(低密度)測得的首波幅度就大。地層破碎或裂隙中填充物的不同也會造成聲幅不同程度的衰減。
JSS-2(3)型聲速(聲幅)測井儀采用超聲陶瓷元件做發射和接受換能器。儀器選用的收發距(源距)和間距適用于Φ90~Φ150mm的鉆孔使用。
二、主要技術指標
1. 聲系:非定向一發雙收,源距0.5m,間距0.2m
2. 發射換能器:P-42陶瓷
3. 接收換能器:P-51陶瓷
4. 聲速測量范圍:125us/m-555us/m
5. 聲速測量精度:5us/m
6. 時基:0.5us
7. 時基穩定度:0.1PPm
8. 聲幅測量范圍:0~2000mV(JSS-3)
9. 聲幅測量精度:2%(JSS-3)
10. 使用環境溫度:-10℃~80℃
11. 承壓:25MPa
12. 外形尺寸:Φ50×2200mm(可分開)
13. 上傳信號:雙極性 二進制碼
14. 參數記錄零長 旅行時:1828mm 時差:1778 聲幅:1828mm(JSS-3)
15. 儀器供電:直流200V±20%,≤40mA