剪切波速测试现场要求注意事项

剪切波速测试现场要求注意事项
钻孔
测试剪切波的钻孔有一定的要求,主要如下:
孔径的要求:
按测井探头口径的需要,钻头一般经常使用 50~60mm、90~105mm、110~130mm,
根据测井需要,钻孔直径应该比测井探头直径大 3~125px。
钻孔井壁的要求:
井壁要求光滑,井径变化较小,上下一致。在松散和结构复杂的地层钻井,除
了更换钻具外,钻进的速度也要适当控制以保证钻孔质量。井孔的倾斜要求不能超
过 5°,否则测井资料的可靠程度大大降低。尤其跨孔法,对钻孔的要求更严,否
则误差较大。
测井对钻孔时间的要求:
一般测井的时间要求比较特殊,受到终孔时间的限制。一般来说,在钻机打完
井后,马上对钻进进行扩孔、泥浆护壁等工作,这些工作完成后立即开始进行测井。
打钻工作一般在白昼进行,在完工后 24 小时以内,应该完成波速测井的工作,为了
防止周围环境和人文干扰,测井有时要在夜深人静时进行,尤其受人文、交通干扰
较大的地区,选择合适的时间测井也是一种很好的防干扰措施。
钻孔附近地面应尽可能平整:
钻孔时应尽量减少孔壁土层扰动,待测孔钻到预定深度时,如地层软弱应立即
下套管护壁,套管与孔壁间应灌浆和填砂法处理,以保持套管与孔壁间的紧密接触。
关于使用各种套管的问题:
测量有套管钻孔的剪切波速度,实践证明还是比较不容易的。尽管有的文献曾
给出有套管钻孔的剪切波速度和无套管测量结果是一致的,但没有指出是如何测量,
如何处理才能得到与没有套管时测井的一致的结果。
对振源的要求
剪切波振源应采用锤和上压重物的木板,压缩波振源宜采用锤和金属板。
对木板激振源的一般尺寸要求:木板长约 2.5 米,宽约 0.3-0.5 米,厚约0.1 米。受锤击的
两头报上铁板;通过敲击木板两侧,这样木板就给地面一个水平冲击力,激起土层的剪切振
动。
大锤的要求:8 磅或 10磅。
现场测试注意事项
为获得高质量的波形纪录,测试前应调整好仪器设备,保证各设备可靠连接。另外,
现场要注意以下的问题。
1. 作为振源的木板应选用弹性和韧性较好的木板,不宜用铁板或水泥板。木板锤
击的两头可包上铁皮或用一块比木板截面稍大的铁板垫在木板两头以便多次
使用。
2. 井孔应与木板长轴线垂直,即井孔到木板的距离相等,这是保证木板两面敲击
后,剪切波恰好反向的一个基础。孔源距应是井孔到木板中心的垂直距离。
3. 木板与表土层耦合的好坏直接关系波形采集的好坏。现场可在选定放木板的地
方撒一层砂子,放上木板来回磨动,然后拿开木板,耦合好坏一目了然,在有
空缺处再撒砂子,反复数次可达到最佳效果。
4. 现场可将汽车直接压在木板上。无汽车可用重物。重物的重量应保证锤击时没
有大的位移,另外重物应尽可能在木板上均匀分配。当重物质量有限时,在木
板地面加带钢钉的铁板或木板打孔插钢筋。
5. 测剪切波时,锤击力要尽量保证水平。锤击要干净利索,避免二次或多次击打。
6. 每次放下或提升换能器到一个新深度应保留十几秒后再测,这样可避免泥浆扰
动干扰。
7. 在换能器上要配接吃力拉绳。根据经验,最好是钢丝细绳,细钢丝绳伸缩性小,
抗拉性强,不易缠绕。(探头带钢丝最好)
8. 测有泥浆护壁的钻孔,最好从孔底测起,避免因泥浆沉淀引起卡换能器和测量
深度不够情况。
9. 剪切波不能在水中传播,但根据实测经验,在有浓泥浆护壁的钻孔中,可以在
换能器不与钻孔壁紧密接触的情况下测得很好的S波震相,为测量提供了方便。
另外泥浆浓可以减少塌孔的可能性。
10. 测有套管的钻孔,要避免钢丝绳与套管直接接触。
11. 测量时如遇塌孔卡住换能器,在人力拉不动的情况下,最好将钻机用不带钻头
的钻杆放到合适深度,用冲洗的方法慢慢的提升,这样可保护换能器。
12. 在用气囊式换能器时,用高压气筒慢慢打气,打一下停一下,看是否已耦合,
如提不动,则耦合好。切忌连续打气,将气囊胀破。杠杆式可将换能器提到一
定高度后,放松电缆后,看是否下滑。
13. 随着测试深度的增加,有效信号的频率会有所降低,对数据的准确读取有一定
的影响(可选在有效波起跳点或第一波峰处)。
14. 随着测试深度的增大,S波信号能量逐渐减小。为提高有效信号的幅度,单纯
增加激发能量也会增大噪声的干扰。在选择适当激发能量的同时,采用多次叠
加的方法不仅能提高有效信号能量,还可压制噪声。



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