經(jīng)常看到工程朋友談?wù)摬ㄐ停裁词撞ò?、補(bǔ)償波、濾波，那么超聲波全波型都有哪些呢？下面天功測控小編為您解答疑惑。

        下面天功測控小編先簡單介紹超聲波成像測井的基本原理。

        超聲波成像測井原理

       超聲脈沖反射法測量時(shí)，發(fā)射換能器為自發(fā)自收探頭，首先對發(fā)射探頭激勵一個(gè)超聲波脈沖信號。聲波脈沖信號在流體中傳播然后人射到套管內(nèi)。其中大部分聲波能量反射回來被換能器接收。剩余的聲波能量進(jìn)人套管，聲波信號在套管與水泥環(huán)和套管與地層表面之間進(jìn)行多次的反射。在每個(gè)表面，都會有一些能量被反射，一些能量透射出去，能量的大小是由兩種材料聲阻抗的差異決定的。由于套管的聲阻抗和流體的聲阻抗為常數(shù)，所以套管內(nèi)的信號是以一定的速率衰減，信號的大小依賴于套管外面材料的聲阻抗。套管外面材料的聲阻抗越大，套管內(nèi)的共振波幅度越??；反之，套管外面材料的聲阻抗越小，套管內(nèi)的共振波幅度越大。利用套管共振波幅度的強(qiáng)弱可以評價(jià)套管外面材料的聲阻抗大小，進(jìn)而對套管外水泥膠結(jié)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。同時(shí)，利用套管共振波及聲波在套管中的縱波傳播速度可以評價(jià)套管厚度。

        超聲波測井全波列波型有滑行縱波、滑行橫波、偽瑞利波、斯通利波，下面天功測控小編一一介紹這4種波型及特性。

        滑行縱波特性:

        1)滑行縱波是一種體波( 0)，沿井壁附近滑行傳播，速度為Vp，輕微頻散( 在測井頻率段可忽略)，是PPP波。

        2)一種非均勻波，在地層中。離井壁距離增加按負(fù)指數(shù)規(guī)律衰減，能量集中在3λp ( 即Vp/f)范圍內(nèi)，在Z=λp內(nèi)集中了滑行波能量63 %，因此探測范圍在一個(gè)λp左右。

        3 )在井中傳播方式：滑行波在傳播過程中不斷向井中輻射能量，在井壁上傳播其波陣面是圓錐面；若源距選擇適當(dāng)，滑行縱波在全波中為首波，幅度小，傳播速度快。

        4)對于井內(nèi)接收點(diǎn)，滑行波的振幅隨源離L增加是衰減的直達(dá)波A∝1/Z滑行縱波A∝1/Z (lnZ)2。對于Z>e=2.72m，滑行波衰減快，對于Z
        5)存在共振頻率，

        a為井徑;βi;為貝塞爾函數(shù)J1(Bi)的零點(diǎn)，為3.83、 7.01....;對于一 般砂巖頻率為10、20kHz。

        滑行橫波特性:

        1)滑行橫波是一種體波(θs)，沿井壁附近滑行傳播，速度為Vs，輕微頻散( 在測井頻率段可忽略)，是 PSP波。

        2)一種非均勻波，在地層中。離井壁距離增加按負(fù)指數(shù)規(guī)律衰減，能量t集中在3As (即Vs/f)范圍內(nèi)，在Z=λs內(nèi)集中了滑行波能量63 %，因此探測范圍在一個(gè)λs左右。

        3)在井中傳播方式：滑行波在傳播過程中不斷向井中輻射能量，在井壁上傳播其波陣面是圓錐面；若源距選擇適當(dāng)，滑行橫波在全波中為次首波，幅度較縱波幅度大。

        原因：①橫波波長較縱波短，因此靠近井壁附近滑行橫波幅度較滑行縱波幅度有更多能量。②橫波反射系數(shù)遠(yuǎn)小于縱波，即有更多能量進(jìn)入地層，在相同的情況下有更多的能量轉(zhuǎn)換為滑行橫波。

        4)對于井內(nèi)接收點(diǎn)，滑行波的振幅隨源離L增加是衰減的。直達(dá)波A∝1/Z滑行橫波A∝1/72。不像縱波滑行橫波始終比泥漿直達(dá)波衰減快。

       5)存在共振頻率，

       6)a為井徑; α_i為貝墨爾函數(shù)J₀(α_i)的零點(diǎn)，為2.4、 5.52...;對于一 般砂巖頻率為8、18kHz，當(dāng)Vsf時(shí)，井中接收不到滑行橫波。

       偽瑞利波:

       1)它是全反射波(波數(shù)在k₁~k_s=w/V )即J射線入射角在(θ_s， π/2) 之間;由于存在多聲射線，瑞利波有許多模式波。

       2)它是一種界面波，在徑向方向r，井內(nèi)按J₀(x₁a)振蕩衰減( X₁為井中徑向上波數(shù))在地層中近似指數(shù)規(guī)律衰減;在乙軸上不衰減；

       3)相速度，聲波測井發(fā)射信號是聲脈沖，成不同頻率、不同振幅的各種 連續(xù)波組成其速度隨頻率變化稱頻散。①頻散性嚴(yán)重;②存在截止頻率只有聲源頻率高于截止率時(shí)才激發(fā)此波;③隨著頻率的增加速度下降快，最后趨近泥漿速度。

       導(dǎo)波特性

       4)群速度

        存在極小值。低于泥漿波速度。此處為愛雷相，能量也為最大，稱高頻偽瑞利波;速度在Vs~V之間為低頻偽瑞利波，截止頻率處能量t幅度接近為零，并且速度為橫波速度，說明橫波與偽瑞利波是分離的。

        5)低頻時(shí)與橫波密切，高頻時(shí)與流體波密切，縱波對它影響可以忽略。

        斯通利波

        1)它是一種界面波在井內(nèi)、地層中傳播成指數(shù)衰減，受流體波影響大， 受橫波影響小，縱波影響可忽略。

        2)具有頻散性質(zhì)，無截止頻率，說明在整個(gè)頻段都能激發(fā)此波:在高速地層( Vs>V₀)低頻段V≈0.9 V₀，高頻段V~0.96V₀;在低速地層(Vs 0)，頻散嚴(yán)重，速度小于橫波速度，約為0.6 V₀。

        3)能量主要集中在低頻處，在小于5kHz范圍內(nèi)這種波的低頻波也稱為管波

        導(dǎo)波特性

        聲波全波列測井