区分纵波、横波及斯通利波

谁能帮我翻译一下？~

All-out acoustic logging includes the dissemination of time, energy, frequency and mode of transmission, and so rich in information, which can be a lot of reaction formation of the acoustic characteristics, and the formation of the acoustic characteristics of the formation and geological characteristics are closely related. At present, more information on each is measured out in the wave of P-wave, the S-wave and Stone wave propagation time, energy and frequency changes. Through multi-scale and slow in time-related analysis of different models of the wave when the scope and frequency bands. At the same time as a wavelet transform in time domain and frequency domain of the signals of local characteristics, it can be Shuangshu complex wavelet transform applied to the acoustic logging, the aim is through multi-scale wavelet analysis and waveform reconstruction, in different scales The whole wave of a filter to suppress noise and improve signal to noise ratio, isolated from each component wave, and better information from each component wave.

研究弹性波在井孔附近一定范围内介质中的传播特性的测井方法，称为声波测井。声波测井与地震勘探虽然都是建立在弹性理论基础之上，但两种探测技术却有着完全不同的概念。首先，测井所用的弹性波并非震源产生，而是一种由声源产生的频率为20kHz的高频声波，属于超声波，且与地震震源的能量相差极大；其次，测井测量的既不是反射波，也不是折射波，而是一种沿壁滑行的滑行波；另外，测井的探测范围十分有限，只是井孔附近数十厘米范围内介质的特性。
13.3.1 普通声波速度测井
普通声波速度测井是测量纵波在岩石中传播速度的一种测井方法。最早的声波速度测井只是想用以获取岩层速度资料，供地震解释用。实践发现，声波速度与岩石孔隙度之间关系密切，使这种方法逐渐成为确定岩石孔隙度的重要测井手段，获得了广泛的应用。
13.3.1.1 基本原理
较简单的声速测井仪是在井下仪器中设置一个声波发生器T和两个接收器R1和R2，T到R1的距离为源距L，通常1m；R1至R2之间的距离为间距l，通常0.5m，如图13-14左图所示。
测井时，发射器（通常由石英晶体构成）的激发频率为20Hz，即每隔1/20s给发射晶体供以短暂的强电流脉冲，使之发射出固有频率为20kHz的声波。该声波经泥浆传向地层，在井孔与地层的交界面（井壁）上产生波的折射和反射。由于岩层的传波速度v2大于井内泥浆的传波速度v1，则当某一射线的入射角满足为临界角i时，其折射角可达90°。此时，该折射波将以岩层的速度v2沿井壁滑行，称为滑行波。它包括为首的滑行纵波和后续的滑行横波，并向井内辐射能量，如图13-14中图的虚线箭头所示。声波速度测井就是测量先行滑行纵波先后到达两个接收器的时间差来了解地层特性的。
需要指出，接收器能接收到的声波，除了滑行纵波之外，还有从声源经仪器外壳和井内泥浆直接到达的直达波、由井壁反射进入接收器的反射波，以及后续的横波、瑞利波和斯通利波等。通过在发射器和接收器之间加入隔声体和适当选取源距，接收器首先接收到的将是滑行纵波。采用一定的电子线路，可以把先后到达两个接收器的纵波首波的时间t1和t2之差转换为电位差进行记录。
由图13-14所示的声波传播路径可以看出，测得的时差为：

图13-14 声波速度测井原理图


勘查技术工程学

如果两个接收器之间井径没有明显变化且仪器居中，，则

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由于仪器的间距l为定值，故测得的时差（单位为μs／m或μs／ft）能很好反映岩层的传波速度，即

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目前，上述一个发射器和两个接收器的声速测井装置已较少用。因为当井径变化导致时，由式13.3-1可以看出，测得的时差或速度与岩层真值之间会出现误差。对于上发射下接收情况，在井径扩大的下部，由于，会使Δt 减小；而在井径扩大的上部，因，又会使Δt 增大。下发射上接收的情况则与此相反。
鉴于这种不利情况，目前广泛使用双发射双接收器的声速测井技术。它在于记录上下两个发射器交替发射的声波先后到达两个接收器的时间差Δt上和Δt下的平均值，即

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由于在井径变化处，如果井眼影响使Δt上增大，而Δt下却又会减小，两者补偿的结果，将使井眼变化对测量结果的影响减至最小。因此，这种测量方式又称之为井眼补偿声波测井。
目前常用的井眼补偿声波测井的声系尺寸为T11.0R10.4R21.0T2，单位为米（m）。其纵向分层能力约0.5m，径向探测深度约0.2m（低速层）至1.0m（高速层）。
13.3.1.2 声速测井评价地层评价参数
（1）确定岩石孔隙度
根据研究，对于固结压实的纯岩石，声波在其中的传播时间（或时差Δt）等于它在岩石骨架中的平均传播时间（或时差Δtma）与岩石孔隙流体（水）中的平均传播时间（或时差Δtf）的加权和，这一关系称为岩石的Wyllie（威里）时间平均公式，即

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式中：φ为孔隙度，可表示为

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利用该式，在已知岩石骨架和孔隙流体的声波时差时，便可根据测井的时差读数Δt求得被探测岩层的孔隙度。
需指出，式（13.3-6）只是对于固结良好（压实）的均匀粒间孔隙岩石适用，对于固结较差（欠压实）的岩石，由此计算的孔隙度与其固结时相比将偏大，此时，需引入压实校正，即

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式中：CP为压实校正系数，其值大于1，可通过地区资料确定。
另外，当岩层含泥质或孔隙中含有低速的轻质油或天然气时，求得的孔隙度值将比其含水时偏高，有关计算方法将在资料处理解释中介绍。
（2）识别气层
在声速测井的探测范围内岩层孔隙中有天然气存在时，时差会明显增大，并由于天然气对声波能量的显著衰减，使纵波首波不足以触发接收器而被其后续波触发时，还会出现“周波跳跃”现象，即时差曲线在增大的基础上出现无规则的跳动。这一特征使声波测井成为天然气钻井中识别气层的重要手段。
（3）划分裂缝层
在裂缝性地层处，特别是当裂缝较发育时，泥浆滤液甚至泥浆的侵入，使地层速度会降低，时差曲线也会出现时差增大甚至周波跳跃特征。利用这种特征，在碳酸盐岩剖面上划分裂缝性储层也较有效。
此外，还可利用时差曲线识别岩石性质、计算层速度，以及为地震反演提供测井约束等。
13.3.2 长源距声波测井
13.3.2.1 长源距声波测井原理
上述普通声速测井由于源距较短，在扩展其应用领域时会出现一些不足。首先，在先后到达接收器的声波波列中，由于干扰较大，难以分辨出横波及其后续的泥浆波和斯通利波；另外，由于探测深度较浅，在蚀变地层上难以测到蚀变带以外原状地层的层速度，不利于地震勘探应用。为此，发展了长源距声波测井。
长源距声波测井的工作原理与常规短源距声波测井完全相同，不同之处是发射器与接收器之间的距离和排列方式，如图13-15所示。
利用长源距声波测井仪进行测井时，有两种记录时差的方式。一种是 8～10 ft（1ft=0.3048m）测量法（DT法），源距为8ft，记录的时差按下式计算（单位为μs/ft）：

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另一种是10～12ft测量法（DTL法），源距为10ft，记录的时差按下式计算（单位为μs/ft）：

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由此记录的时差值是采用深度推移方法实现井眼补偿的。即测量时将第一个时差读数存入记忆，待仪器沿井孔上移一段适当距离之后，测出第二个时差读数与前一个时差进行平均。为实现这种测量，仪器还同时记录T1R1、T1R2、T2R1和T2R2各旅行时间曲线——TT1、TT2、TT3、和TT4。
13.3.2.2 声波全波记录

图13-15 长源距声波测井声系结构图

在一个测点上从接收器接收到纵波首波开始，持续一段时间，便可记录到一个声波波列。长源距声波测井在记录时差曲线的同时，还可利用接收器 R1 作声波全波列记录。进行全波列记录有两种方式，一种是波形全波列记录，如图13-16所示；另一种是变密度全波列记录，如图13-17所示。全波列记录的采样间隔为5μs，每点记录的延续时间为1200μs。通过计算机处理，可以得到纵、横波时差ΔtDTP、ΔtDTS和它们的比值 rDTR，以及纵、横波幅度AP、AS和它们的幅度比 AS/AP。

图13-16 波形全波列记录图示例


图13-17 变密度全波列记录图示例

13.3.2.3 长源距声波测井地层评价参数
利用长源距声波测井资料，不仅能更有效地实现普通声波测井的各种地质应用，而且能扩展一些有价值的其他应用。
（1）估算岩石力学参数
利用由全波列记录提取的纵、横波时差和时差比，可计算如下岩石力学参数：

图13-18 垂直传播的声波衰减与裂缝倾角的关系

泊松比

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杨氏模量

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式中：ρ为岩石密度。
体积模量

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体积压缩系数

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（2）识别裂缝
在裂缝性地层处，由于声波能量衰减较大，会导致波形图上波列的振幅降低，变密度记录图形变浅，并出现干涉条纹。另外，根据对波形图特征的分析，还可以进一步判别裂缝的发育程度和裂缝类型，如低角度、高角度缝及网状缝等。如图13-18是利用纵、横波幅度分析高角度、低角度缝的实例。对于低角度裂缝，纵波幅度几乎没有衰减，当裂缝倾角大于35°到80°之间时，衰减最严重。横波穿过低角度缝时，衰减最严重，并随着倾角的增加而减少。
（3）利用斯通利波估算裂缝渗透率
斯通利波是沿井身在流体中传播的压力波。裂缝对它的影响方式与对纵、横波的影响方式不同，它是通过推动裂缝系统中的流体而损失能量。在致密岩石中，斯通利波的幅度比纵、横波的幅度大得多，很容易识别；但在裂缝性地层处，斯通利波会发生明显的衰减，其衰减程度与裂缝的渗透性有关，因而可以根据斯通利波的衰减程度估计裂缝渗透率。

正确地在全波列图像上区分和提取纵波、横波及斯通利波是进行全波列计算的提前和基本保证。通过设置合适的起始时间、处理窗长、频率范围等参数可正确提取纵波、横波及斯通利波幔度。全波列分析主要依据的是：波形在时间上是分离的；在频率及振幅（能量）上是有差异的；其次频散特性不同。

区分纵波和横波，主要从幅度、相位及到达时间上加以区分和识别。

第一是横波幅度大于纵波幅度；第二较直接标志是在声波全波列图（图3-32）上，纵波和横波首波相位是相反的，即相位相差180°；第三是从到达时间上区分速度较快的纵波和速度较慢的横波及其它速度更慢的波，一般横波首波比纵波首波滞后5～8个周期。斯通利波是用低频脉冲激励单极发射器发射时产生的，到达时间更慢，频率较低。

图3-32 区分纵波、横波及斯通利波

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阜康市17727881549： 横波和纵波的区别? - ？
昌胁胃苏：[答案] 纵波的振动方向与传播方向相同,例如声波就是纵波.纵波可以在固态、液态、气态中传播; 横波的振动方向与传播方向垂直,例如甩动绳子形成的就是横波,横波只能在固态中传播.

阜康市17727881549： 如何判断横波和纵波呢? ？
昌胁胃苏： 当振动在介质中传播时,有两种形式,一种叫做P波,又叫做纵波.这种波的特点就是在介质中传播时,波的传播方向与质点振动方向一致. 另一种叫做S波,又叫横波....

阜康市17727881549： 横波和纵波有什么区别? - ？
昌胁胃苏：[答案] 横波和纵波 波就是振动的传播.当波从波源传播出去,就是介质的事. 在同种均匀介质中,振动的传播是匀速直线运动,这种运动,用波速V表征. 对于匀速直线运动,波速V不变(大小不变,方向不变),所以波速V是一个不变的量. 振动是另一回事,...

阜康市17727881549： 横波与纵波的区别是什么? - ？
昌胁胃苏： 纵波就是纵振动的传播.纵振动的方向与传播方向一致,纵波传播速度约5,6公里/秒.在震中区,人们对纵波的感觉是上下颠动. 横波就是横振动的传播.横振动的方向与传播方向垂直.横波的传播速度约为3一5公里/秒.在震中区,人们对横波的感觉是前后左右晃动.因横波速度比纵波速度小,故横波跟在纵波后面.

阜康市17727881549： 纵波和横波的区别 - ？
昌胁胃苏： 横波:各质点的振动方向与波的传播方向垂直. 纵波:各质点的振动方向与波的传播方向平行.

阜康市17727881549： 横波与纵波有什么区别?如何辨别 - ？
昌胁胃苏： 横波振动和传播方向垂直. 纵波振动和传播方向水平.假设波沿x轴传播,那么x轴就是纵轴,y轴就是横轴.振动平行x轴的就是纵波,平行y轴方向的就是横波.波在不同介质中的具有不同的衰减率.

阜康市17727881549： 怎样区分横波和纵波 - ？
昌胁胃苏： 波的传播方向与介质振动方向一样为纵波,如弹簧,若相互垂直则为横波,如甩绳(蛇形)

阜康市17727881549： 纵波和横波有什么区别?？
昌胁胃苏： 纵波的振动方向与传播方向相同,例如声波就是纵波.纵波可以在固态、液态、气态中传播; 横波的振动方向与传播方向垂直,例如甩动绳子形成的就是横波,横波只能在固态中传播.

阜康市17727881549： 地震波是什么,纵波和横波如何区别? - ？
昌胁胃苏：[答案] 地震波应该既有纵波 也有横波吧 纵波传播的速度快 但是威胁小 很波速度慢点 但是威胁大 横波就是振动方向垂直于传播方向的(电磁波) 纵波是震动方向与传播方向一致(弹簧振子)

阜康市17727881549： 地震中,横波和纵波的区别!谁先到! - ？
昌胁胃苏：[答案] 地震被按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波.纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱.横波是剪切波:在地壳中的传播速度为3.4.0千米/秒,第二个到达震中,又称S波,...