**章 声波测井的物理基础
声波或弹性波是指弹性介质中传播的压强、应力、质点位移、质点速度等的变化或几种变化的综合。声波是物质的一种运动形式,它由物质的机械振动产生,通过质点间的相互作用将振动由近及远地传播,而质点与质点之间有弹性并且相互联系,所以声波在物质中的传播与物质的弹性密切相关。本章将介绍与声波测井有关的某些基本概念、岩石声学的基础知识,并用几何声学讨论井中声波传播特性。
**节 声波与声场
一、声波的基本概念与声波参数
(一)基本概念
1.声
声即声音,通常指人耳能够感觉到的空气振动。广义地说,声音是各种弹性介质中的机械波,包括人耳不能感知的振动。
2.声波
由于声源引起的由近及远向周围传播的机械振动就是声波,或者说声波就是各种弹性介质中的机械波,也就是说声波是在介质中传播的机械振动。声波涉及的是质点的位移、速度、密度和压强等力学参数,因此声波是机械波。
3.弹性波
弹性波也称为机械振动波,是指在弹性介质中传播的波。弹性介质中物质粒子间有弹性相互作用,当某处物质粒子离开平衡位置,即发生应变时,该粒子在弹性力的作用下发生振动,同时又引起周围粒子的应变和振动,这样形成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性波”。在液体和气体内部只能由压缩和膨胀而引起应力,所以液体和气体只能传递纵波。而固体内部能产生切应力,所以固体既能传播横波也能传播纵波。
声音不能在真空中传播,只能通过具有弹性的介质传播。声波传播的介质可以是各种气体、液体和固体。一般在流体介质中传播的波为声波,在固体介质中传播的波为弹性波。声波测井发射的声波能量较小,作用在岩石上的时间也较短,所以对声波测井来讲,岩石可看作弹性体。因此研究声波在岩石中的传播规律,可以应用弹性波在物质中的传播规律。
……