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P-S悬挂探头

PS悬挂探头是低频声学探头，用于调查海底地层岩石强度，在单个钻孔内测量岩石和土壤中提供高分辨率剪切波和压缩波速度数据。与传统的模式转换不同，它使用间接激发，能够在深达1000米的井眼中获取高分辨率P波和S波数据。

自 1979 年开始，Robertson Geo就对P-S悬挂探头进行不断的改进创新、开发和制造。如今，它经常被应用于大型土木工程和海上项目，并作为测定土壤和岩石强度的行业参考方法。

测试原理

P-S悬挂探头包含一个大功率震源和两个由声阻尼管隔开的接受器，采集数据时，探头停在设定的深度，震源由地面控制点火，点火引发一个受控螺线管沿井轴方向排列，依次去撞击在探头对面上的发声体，在周围的液体中建立一个压力偶。由此引起的液体运动在井壁产生一个管形波，其波速接近地层的剪切波速度，同时伴随有压缩波。当波平行井轴方向传播时，他们使得相应的流动运动，这种运动被两个中等浮力的3D水中检波器检测，从而直接测得波速。如通常的地震数据采集一样，操作软件中也包含有多次叠加和滤波技术。

截止到2030年丹麦将新建3个海上风电站。作为初步岩土勘察的一部分，Robertson Geo在两周内对4个70米钻孔进行了PS测井操作。PS测井探头测量得到的数据良好，压缩波和剪切波很好识别。可以判断钻遇地层主要是中等到坚硬的粘土层和一些致密的砂岩层。

在不需要外部供能的情况下，PS测井探头可以测量单个钻孔中的压缩波和剪切波的波速，使用简单、快速。当结合体积密度值（如密度测井或本井岩心取样测试）时，可使用简单公式计算微小应变模量（杨氏模量、剪切模量和体积模量）。这些数据由Robertson Geo服务工程师记录和处理，并由一名高级工程师在总部进一步评估。

到2025年中国台湾将实现至少提供20%的可再生能源的目标，到本世纪中叶，太阳能光伏发电达到20GW，海上风能达到5.7GW。

Robertson Geo负责测井深度在35米的多个井孔的测试。在350MW的风电场现场通过2000米的船用绞车部署PS测井探头进行的为期9周的探测。

该区域海底0-10/20m为砾岩，10/20m-35m为砂和粘土。在泥线和10/20m以下的测井作业（各钻孔不同），砾岩层（砾石和鹅卵石）易导致钻孔坍塌。为了尽量避免这一点，并努力获得尽可能多的数据，测试过程中会上下移动套管柱0.5m（通常在6m位置）。在一些情况下，实际测井时间长达12-15小时。

获得的数据由Robertson Geo工程师在现场进行处理，并与自升船的船上实验室给出的密度值相佐证时，得到微小应变模量。

Robertson Geo