[发明专利]稳态激振横波测井系统及方法

说明书

本发明提供了一种稳态激振横波测井系统及方法，所述系统包括交流信号发生器、功率放大器、半波整流模块、波速测试仪、孔内激振器和阵列式检波器组；交流信号发生器与功率放大器电连接，半波整流模块与功率放大器电连接；交流信号发生器、功率放大器、半波整流模块和波速测试仪设置在地面，孔内激振器和阵列式检波器组通过隔声材料按照第一预设间距连接，阵列式检波器组包括按照第二预设间距设置的多个首尾通过隔声材料固定连接的检波器，每个检波器均与波速测试仪电连接，能够在孔内进行激振，可解决采用地表瞬态激振当孔深较大或岩土层较硬，或者当钻孔位于水域，无法通过地表激振激发横波，导致的无法进行横波的测试的技术问题。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，更具体地说，是涉及一种稳态激振横波测井系统及方法。

背景技术

横波(剪切波)波速是岩土体的一项重要的物理参数，工程勘察中常利用单孔法波速测试获取该参数。

目前，单孔法横波波速测试多采用地表瞬态激振，使用大锤在孔口水平上激振上压重物的剪切板激发横波成分占比高的地震波，利用放置在孔内指定深度的三分量检波器和波速测试仪器接收地面激振、由地层介质传递至孔内的地震波，利用波在震源和检波器之间的距离和传播时间计算地层横波速度。但是这种采用地表瞬态激振方式，当孔深较大或岩土层较硬，地表激振的能量可能无法满足深部测点的测试要求，或者当钻孔位于水域，无法通过地表激振激发横波，导致无法测试横波的波速。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳态激振横波测井系统及方法，以解决现有技术中存在的采用地表瞬态激振，当孔深较大或岩土层较硬，地表激振的能量可能无法满足深部测点的测试要求，或者当钻孔位于水域，无法通过地表激振激发横波，导致无法进行横波的测试的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种稳态激振横波测井系统，包括：交流信号发生器、功率放大器、半波整流模块、波速测试仪、孔内激振器和阵列式检波器组；

所述交流信号发生器与所述功率放大器电连接，所述半波整流模块与所述功率放大器电连接；

所述交流信号发生器、功率放大器、半波整流模块和波速测试仪设置在地面，所述孔内激振器和阵列式检波器组通过隔声材料按照第一预设间距连接，所述阵列式检波器组包括按照第二预设间距设置的多个首尾通过隔声材料固定连接的检波器，每个检波器均与所述波速测试仪电连接，所述孔内激振器和所述阵列式检波器组构成本横波测井系统的孔内探头。

第二方面，本发明实施例提供一种采用上述的稳态激振横波测井系统的横波测井方法，包括：将所述孔内激振器和所述阵列式检波器组放置在井孔内；

所述交流信号发生器输出交流电信号到所述功率放大器；

所述功率放大器对交流电信号进行放大处理，并输出到所述半波整流模块；

所述半波整流模块对放大后的交流电信号进行半波整流处理，并输出到所述孔内激振器；

所述孔内激振器根据半波整流后的交流电信号水平振动，所述水平振动通过与井液耦合作用到井孔孔壁上，形成向下传播的地层横波；

所述阵列式检波器组接收所述横波信号，并实时将所述横波信号发送到所述波速测试仪；

所述波速测试仪根据所述横波信号计算地层横波波速。