การบันทึกคลื่นเสียง (Sonic logging)เป็น เครื่องมือ บันทึกข้อมูลหลุมเจาะที่ให้ค่าเวลาการเดินทางของคลื่น ในแต่ละช่วง (Interval Transit Time หรือ VPC) ซึ่งเป็นการวัดความเร็วในการเดินทางของคลื่นแผ่นดินไหวแบบยืดหยุ่น ทั้งคลื่นอัดและคลื่นเฉือน ผ่านชั้นหิน ในทางธรณีวิทยา ความสามารถในการเดินทางของคลื่นนี้จะแตกต่างกันไปตามหลายปัจจัย รวมถึงลักษณะทางธรณีวิทยาและเนื้อหิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะลดลงเมื่อความพรุนที่มีประสิทธิภาพ เพิ่มขึ้น และเพิ่มขึ้นเมื่อความเค้นกักกันที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น นั่นหมายความว่า ข้อมูลการบันทึกคลื่นเสียงสามารถใช้คำนวณความพรุน ความเค้นกักกัน หรือความดันในรูพรุนของชั้นหินได้ หากทราบ ความเร็วของคลื่นแผ่นดินไหวของเนื้อหิน (Vsc ) และของเหลวในรูพรุน (Vp ) ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากสำหรับ การสำรวจหาแหล่งไฮโดรคาร์บอน${\displaystyle {\Delta }t}$${\displaystyle V_{mat}}$${\displaystyle V_{l}}$

ความเร็วคำนวณได้จากการวัดเวลาเดินทางจาก ตัวส่งสัญญาณ แบบเพียโซอิเล็กทริกไปยังตัวรับ โดยปกติจะมีหน่วยเป็นไมโครวินาทีต่อฟุต (ซึ่งเป็นหน่วยวัดความช้า ) เพื่อชดเชยความแปรผันของ ความหนา ของโคลนเจาะจึงมีตัวรับสองตัว ตัวหนึ่งอยู่ใกล้และอีกตัวอยู่ไกล เนื่องจากเวลาเดินทางภายในโคลนเจาะจะมีค่าเท่ากันสำหรับทั้งสองตัว ดังนั้นเวลาเดินทางภายในชั้นหินจึงคำนวณได้จากสูตร:

${\displaystyle {{\Delta }t}}$= ;${\displaystyle {t_{far}}-{t_{near}}}$

โดยที่= เวลาเดินทางไปยังเครื่องรับที่อยู่ไกล; = เวลาเดินทางไปยังเครื่องรับที่อยู่ใกล้ ${\displaystyle {t_{far}}}$${\displaystyle {t_{near}}}$

หากจำเป็นต้องชดเชยการเอียงของเครื่องมือและการเปลี่ยนแปลงความกว้างของหลุมเจาะ สามารถใช้อาร์เรย์ทั้งแบบขึ้น-ลงและลง-ขึ้นได้ และสามารถคำนวณค่าเฉลี่ยได้ โดยรวมแล้วจะได้บันทึกคลื่นเสียงที่ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดพัลส์ 1 หรือ 2 เครื่อง และตัวตรวจจับ 2 หรือ 4 ตัว ซึ่งทั้งหมดอยู่ในหน่วยเดียวที่เรียกว่า "ซอนเด" ซึ่งจะถูกหย่อนลงไปในบ่อ^{[ 1 ]}

อีกวิธีหนึ่งในการปรับแต่งเครื่องมือบันทึกเสียงคือการเพิ่มหรือลดระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงและตัวรับสัญญาณ ซึ่งจะช่วยให้สามารถเจาะลึกได้มากขึ้นและแก้ไขปัญหาบริเวณที่มีความเร็วต่ำซึ่งเกิดจากความเสียหายของผนังหลุมเจาะ

สัญญาณที่ส่งกลับมาเป็นชุดคลื่น ไม่ใช่พัลส์ที่คมชัด ดังนั้นตัวตรวจจับจะทำงานก็ต่อเมื่อถึงระดับสัญญาณที่กำหนดเท่านั้น บางครั้ง ตัวตรวจจับทั้งสองตัวจะไม่ทำงานเมื่อถึงยอดคลื่น (หรือจุดต่ำสุด) เดียวกัน และคลื่นยอดคลื่น (หรือจุดต่ำสุด) ถัดไปจะไปกระตุ้นตัวตรวจจับตัวใดตัวหนึ่งแทน ข้อผิดพลาดประเภทนี้เรียกว่าการข้ามรอบ และสามารถระบุได้ง่ายเนื่องจากความแตกต่างของเวลาเท่ากับช่วงเวลาระหว่างรอบพัลส์ที่ต่อเนื่องกัน

มีการเสนอความสัมพันธ์ระหว่างเวลาเดินทางและความพรุนไว้มากมาย โดยสมการที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดคือสมการค่าเฉลี่ยเวลาของ Wyllie สมการนี้โดยพื้นฐานแล้วระบุว่าเวลาเดินทางทั้งหมดที่บันทึกไว้ในบันทึกคือผลรวมของเวลาที่คลื่นเสียงใช้ในการเดินทางผ่านส่วนที่เป็นของแข็งของหิน ซึ่งเรียกว่าเมทริกซ์หิน และเวลาที่ใช้ในการเดินทางผ่านของเหลวในรูพรุน สมการนี้เป็นสมการเชิงประจักษ์และไม่ได้คำนึงถึงโครงสร้างของเมทริกซ์หินหรือการเชื่อมต่อของช่องว่างรูพรุน ดังนั้นจึงมักมีการเพิ่มการแก้ไขเพิ่มเติมเข้าไป สมการค่าเฉลี่ยเวลาของ Wyllie ^{[ 2 ]}คือ:

${\displaystyle {\frac {1}{V}}={\frac {\phi }{V_{f}}}+{\frac {1-{\phi }}{V_{mat}}}}$

โดยที่= ความเร็วคลื่นไหวสะเทือนของชั้นหิน; = ความเร็วคลื่นไหวสะเทือนของของเหลวในรูพรุน; = ความเร็วคลื่นไหวสะเทือนของเนื้อหิน; = ความพรุน ${\displaystyle V}$${\displaystyle V_{f}}$${\displaystyle V_{mat}}$${\displaystyle {\phi }}$

ความแม่นยำของข้อมูลการตรวจวัดคลื่นเสียงแบบอัดและแบบเฉือนที่ได้จากเครื่องมือตรวจวัดแบบใช้สายเคเบิลนั้นเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 2% สำหรับหลุมเจาะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 14 นิ้ว และไม่เกิน 5% สำหรับหลุมเจาะขนาดใหญ่กว่า บางคนเสนอว่าข้อเท็จจริงที่ว่าการวัดค่าแบบเว้นระยะปกติและแบบเว้นระยะยาวมักขัดแย้งกันหมายความว่าข้อมูลเหล่านี้ไม่แม่นยำ แต่ความจริงแล้วไม่ใช่เช่นนั้น บ่อยครั้งที่เกิดความเสียหายจากการเจาะหรือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีรอบๆ หลุมเจาะ ทำให้ชั้นหินใกล้หลุมเจาะมีความเร็วการไหลช้ากว่าชั้นหินที่อยู่ลึกกว่าถึง 15% "ความชัน" ของความเร็วการไหลนี้อาจมากถึง 2-3 ฟุต การวัดค่าแบบเว้นระยะยาว (7.5–13.5 ฟุต) จะวัดความเร็วการไหลในชั้นหินที่อยู่ลึกกว่าและไม่เปลี่ยนแปลงเสมอ และควรใช้การวัดค่าแบบเว้นระยะยาวแทนการวัดค่าแบบเว้นระยะสั้นกว่า ความคลาดเคลื่อนระหว่างข้อมูลแผ่นดินไหวและข้อมูลบันทึกเสียง^{[ 1 ]}เกิดจากการปรับขนาดและการพิจารณาความไม่สมมาตร ซึ่งสามารถจัดการได้โดยใช้การหาค่าเฉลี่ยแบบ Backus บนข้อมูลบันทึกเสียง

บางคนแนะนำว่า เพื่อตรวจสอบว่าขนาดของหลุมเจาะที่แตกต่างกันส่งผลต่อการตรวจวัดด้วยคลื่นเสียงอย่างไร สามารถนำผลลัพธ์มาพล็อตเทียบกับผลลัพธ์จากการตรวจวัดด้วยการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางได้อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มักนำไปสู่ข้อสรุปที่ผิดพลาด เพราะชั้นหินที่อ่อนตัวกว่าและมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดเซาะหรือการขยายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง มักมีอัตราความเร็วที่ "ช้ากว่า" ด้วย

เพื่อปรับปรุงความเชื่อมโยงระหว่างข้อมูลบ่อและข้อมูลแผ่นดินไหว มักใช้การสำรวจ "check-shot" เพื่อสร้างบันทึกเสียงที่ปรับเทียบแล้ว มีการหย่อน geophoneหรือ geophone หลายตัวลงไปในหลุมเจาะ โดยมีแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวอยู่ที่ผิวดิน แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวจะถูกยิงด้วย geophone ที่ระดับความลึกต่างๆ กัน โดยจะบันทึกเวลาการเดินทางระหว่างแต่ละช่วง^{[ 3 ]}ซึ่งมักจะทำในระหว่างการเก็บข้อมูลโปรไฟล์แผ่นดินไหวแนวตั้ง

เครื่องบันทึกเสียงยังถูกนำมาใช้ในการสำรวจแร่ โดยเฉพาะการ สำรวจ หาเหล็กและโพแทสเซียม

• การบันทึกข้อมูลบ่อ