（一）裸眼井聲波衰減機理

1.鉆井液中的衰減

泥漿固體顆粒與流體的摩擦力使聲能損失和懸浮于泥漿中顆粒聲波頻散損失造成波的衰減。其衰減遵循指數(shù)規(guī)律：

地球物理測井

式中：m為聲波在流體中的衰減系數(shù)（dB/m）；x為衰減測量對應(yīng)的距離（m）。

2.入射角小于臨界角的聲波衰減

泥漿和地層界面處由于能量傳遞而造成的聲波衰減。入射波聲能（A0）與透射波聲能（As）比稱能量傳遞系數(shù)Tc：

地球物理測井

傳遞系數(shù)和巖石、泥漿的相對波阻抗有關(guān)，波阻抗又與巖石、泥漿聲速成正比。

3.巖石中的衰減

摩擦能量損失。縱波和橫波的衰減呈指數(shù)函數(shù)形式：

地球物理測井

式中：a為總衰減系數(shù)（dB/m）；l為波傳播距離（m）。

由聲波分析于頻散和繞射而產(chǎn)生的能量損失，主要出現(xiàn)在裂縫性、孔洞型巖石上。總之，巖石中的聲波衰減，是指聲波經(jīng)過巖石、泥漿等介質(zhì)邊界的傳遞所造成的摩擦聲能損失。

由以上分析可見，聲波衰減測井可適用于地層分多功能聲級計析。

（二）井中聲波幅度測量

在裸眼井中進(jìn)行聲波幅度測井時，其聲系由單發(fā)射器和單接收器組成（圖2-5）。在脈沖電流作用下，發(fā)射器T把電能轉(zhuǎn)換成機械能，并以聲波的形式發(fā)射出去。聲脈沖頻率一般選擇20 Hz，聲波頻率選擇20 kHz。20 kHz的聲波屬于超聲范圍，因此，聲波幅度測井也叫超聲波測井。發(fā)射器產(chǎn)生的聲波，穿過泥漿射向井壁巖層，一部分進(jìn)入巖層成為透射波；一部分反射回來。以臨界角入射的一部分，則在井壁上產(chǎn)生滑行波。滑行波引起向井內(nèi)發(fā)射的首波（或叫折射波）。此外，還有一部分直接沿泥漿傳播的直達(dá)波。因為聲波幅度測井是要觀測與聲波能量傳遞給巖層時聲能損失的程度。由于不可能直接測量巖層的衰減，所以采用測量研究沿井壁滑行波幅度的間接方法。為了使最先到達(dá)接收器R的聲波是由滑行波引起的首波，聲波幅度測井儀器的源距L（發(fā)射器到接收器的距離）要選擇得足夠長，以保證滑行波比直達(dá)波先到達(dá)探測器。根據(jù)上述要求，選擇1 m長的源距已足夠。

（三）聲波幅度測井成果分析

如圖2-12所示，聲波幅度測井曲線記錄在左數(shù)第3道中。

聲波測井綜合解釋表明：A層為一高壓水層，B層和C層為油層；A層與B層之間有17 m厚的泥巖夾層。從圖中看出，聲波幅度曲線有不同程度的能量降低。泥巖最甚，高壓水層A居中，而B、C油層能量降低程度不如水層，更不及泥巖層。