岩石声波波速测试实验是在静态吗【声波法测岩石参数实验】

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文章导读：

• 1、岩石物理测量系统
• 2、高温高压下各种岩石的超声波速
• 3、声波速度测井
• 4、岩石中的波及其速度测量
• 5、声音在不同岩石中的传播速度
• 6、岩石超声波测试和动态参数

岩石物理测量系统

1、此外，利用实际的岩石材料，对波速测量系统与商业材料实验机MTS上的超声测量系统比较如表2 所示。表2 不同测量系统对纵横波速度测定比较 分析表中数据，本系统与MTS系统的波速差别1％以内。

2、LWD在钻井的过程中测量地层岩石物理参数，并用数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理，形成地层评价。由于当前数据传输技术的限制，大量的数据仍存储在井下仪器的存储器中，起钻后回放。

3、主要测量方法和物理性质 测量方法：地核法、力法、震热法等。 岩石物理性质：磁化率、磁导率、密度、电阻（导）率、介电常数、波速、衰减、各向异性、热导率、比热、热扩散系数、放射性等。

高温高压下各种岩石的超声波速

弹性波与波速 均匀岩石中可能产生两类弹性波，一类是纵波，也称P波，其质点运动方向与波传播方向平行。纵波在岩石中传播速度是 储层岩石物理学 式中：ρ是岩石的密度；λ和μ是岩石变形的弹性参数。

每个试样进行8次冲击，每次冲击之后从三轴缸中取出试样，测量超声波（纵波？）通过速度，研究岩石的损伤演化。

在实验室内进行岩石 声速 测量需要特殊的 测量系统 和特殊的标本形状，所用频率一般在106Hz以上。因此，实验室内测量得到的实际上是超声波在岩石中的速度。实验室内观测的主要方法是 行波 法。

基性岩石的造岩矿物如角闪石、辉石，vP大于0公里/秒。超基性岩中的造岩矿物例如橄榄石，vP达0公里/秒以上。石油的超声波速度随密度和压力的增大而增大，随温度的升高而减小。

声波速度测井

补偿声波速度测井的目的在于克服井径变化或仪器在井中倾斜时所造成的声速误差。补偿的声波速度测井顾名思义，这种测井技术对井眼进行补偿，就是为了提高测量声速曲线的效果和声波的传输质量，保证测量的准确性。

声波测井包括声速、声幅和全波等测井方法，通过测量井眼附近岩体对于人工弹性波场的响应，达到探测目标地层性质（孔隙度、纵、横波速度等）的目的。声波测井可以在套管井或裸眼井中应用。

声波速度测井简称声速测井，是在井中测量井壁地层声波传播速度的一类测井方法。由于声波速度测井直接记录的是声波时差(即声波速度的倒数)，因此也常被称为声波时差测井。

声波速度测井最主要的用途是确定岩层的孔隙度。此外，有一些岩层的声波曲线或具有一定的形状特征，或具有一定的Δt值，这些往往可以用来判断岩性和作为地层对比的标志。

岩石中的波及其速度测量

1、均匀岩石中可能产生两类弹性波，一类是纵波，也称P波，其质点运动方向与波传播方向平行。纵波在岩石中传播速度是 储层岩石物理学 式中：ρ是岩石的密度；λ和μ是岩石变形的弹性参数。

2、实验室内测量 在实验室内进行岩石声速测量需要特殊的测量系统和特殊的标本形状，所用频率一般在106Hz以上。因此，实验室内测量得到的实际上是超声波在岩石中的速度。实验室内观测的主要方法是行波法。

3、文中9个试样的初始波速都是3028 m/s；超声波速度都是随冲击次数增大而单调减少；在围压15MPa下试样经历8次冲击，波速的变化总量仅7 m/s，约为初始速度的0.23%，其波速最小差别为1 m/s，即测量精度需要达到0.03%。

4、声波（弹性波）在岩石中的传播速度是岩石声学的主要研究内容。早在20世纪30年代，人们在发展地震勘探理论和技术的同时，就开始了在实验室内观测地震波在沉积岩中的传播速度。

5、式中：――声波波速（m/s）；――剪切波波速（m/s）；――岩土密度（g/cm3）；――动弹性模量（KPa）；――动剪切模量（KPa）；――动泊松比。

声音在不同岩石中的传播速度

不同种类的岩石具有不同的声波速度范围。例如，大理岩和白云岩等致密坚硬的岩石，其纵波声速范围通常在**7000～17000米/秒**；花岗岩的纵波声速范围也在**6000～8000米/秒**。

声音传播速度得看传播介质的，在地下传播也得看地下的岩石成分，因为地下的岩层质量不同，所以没有一个固定值，下面的值你可以参考下在大理石中传播的速度。

声音的速度每秒340米。声音的传播速度取决于介质的类型和温度。在空气中，声音的传播速度大约为每秒340米。在水中，声音的传播速度大约为每秒1492米。在固体中（如金属或岩石），声音的传播速度更快，可能高达每秒几千米。

在空气中，声音的速度大约为343米/秒，也就是说，声音在空气中的传播速度是一定的。当声波在介质中传播时，它的速度受到介质密度、弹性模量和粘性等因素的影响，不同的介质中声波的传播速度也是不同的。

和金属和岩石不同，木材的结构较为疏松。木材中的纤维和细胞管类似于一副长号，它们会影响声音的传播速度。从而声音在木材中传播速度相对较慢。

对于声波测井发射的声波来说，井下岩石可视为弹性介质，在声振动作用下能产生切变弹性形变和压缩弹性形变。因此，岩石既能传播横波又能传播纵波，传播速度则与岩石的弹性有密切关系。

岩石超声波测试和动态参数

1、通常将由超声波速度确定的参数称为动态参数，而压缩试验得到的称为静态参数。大量试验证明，岩石材料的动态参数与静态参数并不相同[3，4]，因而寻求二者之间的换算关系成为研究的目标。

2、式中：ρ是岩石的密度；λ和μ是岩石变形的弹性参数。在岩石中传播的另一类波是横波，也称S波，它的质点运动方向与波传播方向垂直。

3、对这些试样进行超声波测量之后(表7-3)，进行单轴压缩试验。完好岩样的纵波速度υp、损伤试样的纵波速度 以及单轴压缩的平均模量EAV、变形模量E50、强度σ0等相关参数均在表7-3给出，应力-应变全程曲线如图7-42所示。

4、拉伸强度是岩石力学性质的指标之一。对岩样直接拉伸和各种间接拉伸试验进行了讨论，本书在平台圆盘巴西劈裂试验和圆柱试样围压下直接拉伸的试验基础上，研究了岩石在压拉应力状态下的强度准则。

5、声波技术主要用来估算表岩石力学参数，比如泊松比，杨氏模量等，在石油工业中主要为后期的储层压裂做准备。

6、摘要 本文回顾了最近在高温高压条件下超声波速测量方面的进展。通过使用脉冲透射技术，测定了各种岩石在高温(至1500℃)、高压(至5GPa)条件下的纵波波速(Vp)。根据实验结果，对于无裂隙的样品，观察到的纵波波速在初试压缩时将大幅度减小。

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