目前的聲波成像測(cè)井主要有超聲波成像和偶極橫波成像兩種類型，它們可以在不同程度上揭示潛山基巖的儲(chǔ)集空間，所以在復(fù)雜儲(chǔ)集層段中的應(yīng)用越來(lái)越廣。

超聲波杭州愛華AWA6292 成像測(cè)井采用旋轉(zhuǎn)式超聲波換能器對(duì)井周進(jìn)行掃描，并記錄反射回的波形信號(hào)；將測(cè)量得到的反射波振幅和傳播時(shí)間等信息進(jìn)行一系列處理，按井周360°方位將處理結(jié)果顯示，就得到整個(gè)井壁高分辨率的超聲波成像。

具有代表性的超聲波成像測(cè)聲波分析井儀有兩種：超聲波成像測(cè)井儀USI和井眼超聲波成像測(cè)井儀UBI（均為斯倫貝謝制造），它們具有多種提高信噪比和分辨率的技術(shù)。

1.USI測(cè)井儀的原理

探頭是由不同尺寸的旋轉(zhuǎn)換能器組成的，它可以測(cè)量各種尺寸的套管井和裸眼井，其發(fā)射的超聲波脈沖頻率介于195～650kHz之間。換能器也是接收器，它首先探測(cè)到的是高振幅的反射首波信號(hào)，然后是以指數(shù)衰減的信號(hào)。USI儀有一個(gè)旋轉(zhuǎn)換能器（圖4-8），它具有兩種操作方式：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、換能器面向井壁或套管測(cè)量）和流體性質(zhì)測(cè)量（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、換能器面向儀器內(nèi)的反射板測(cè)量）。USI常用于套管井的測(cè)量和水泥固井質(zhì)量的分析。

圖4-7 0.2ms橫波時(shí)窗歸一化得到的橫波幅度曲線（示裂縫強(qiáng)度）

USI測(cè)量到的信息常用稱為T3的技術(shù)進(jìn)行處理。處理過(guò)程包括3階段：①測(cè)井儀實(shí)際處理階段，通過(guò)快速傅里葉變換將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信息；②制作模型階段，對(duì)反射首波選擇標(biāo)準(zhǔn)化窗口，使得溫度、壓力、鉆井泥漿等引起的波譜變化降低到最低點(diǎn)，并產(chǎn)生一個(gè)脈沖響應(yīng)譜，以便計(jì)算出聲阻抗；③刻度階段，將計(jì)算出的參數(shù)與測(cè)量得到的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如果不匹配，就改變窗長(zhǎng)等參數(shù)通過(guò)模型再做一遍，噪聲計(jì) 產(chǎn)生一套新的參數(shù)再進(jìn)行對(duì)比，重復(fù)這個(gè)過(guò)程直至完全匹配為止（通常需要重復(fù)處理、對(duì)比3次）。

圖4-8 USI測(cè)井儀示意圖

2.井眼超聲波成像測(cè)井儀UBI

上述USI使用的是不聚焦換能器，UBI使用廠界環(huán)境噪聲的是高分辨率聚焦裸眼換能器。這種換能器有兩種固定發(fā)射頻率：250kHz和500kHz，高頻換能器可以給出較高分辨率的圖像，低頻換能器在高發(fā)散鉆井液中可提供更好的測(cè)量結(jié)果。 生活噪聲檢測(cè)由于低分辨率換能器可以獲得套管壁厚諧振，而高分辨率換能器不能獲得套管壁厚諧振，所以高分辨率的UBI井眼超聲波成像可以代替FMI地層微電阻率掃描成像，尤其是在油基泥漿條件下FMI不能測(cè)量時(shí)UBI更能發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。UBI還能提供準(zhǔn)確的井眼橫截面信息，這樣可以得到井眼垮塌或井眼穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。

UBI換能器的聚焦性能越好，其成像的分辨率越高，其主要技術(shù)指標(biāo)見表4-3。 

表4-3 UBI測(cè)井儀技術(shù)指標(biāo)