声波测井方法主要特点对比表

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现代声波测井技术及其发展特点

现代声波测井技术及其发展特点

现代声波测井技术及其发展特点声波测井技术是一种通过声波在地层中传播的特性来获取地下信息的技术手段。

随着科技的不断发展,现代声波测井技术已经成为了勘探、开发和生产油气资源的重要工具,具有高分辨率、高精度、非侵入性等特点,在勘探领域具有极大的应用潜力。

声波测井技术的发展历程可以追溯到20世纪初,随着探测技术的不断发展,尤其是近年来随着计算机技术和声波科学的结合,声波测井技术取得了长足的进步。

早期的声波测井技术主要依靠声速测量和波幅测量,这些技术的应用范围受到了地层条件和井筒效应的限制,精度和可靠性较低。

近年来,随着超声波技术、频散成像等技术的应用,声波测井技术的应用范围得到了拓展,测井结果的精度和可靠性也有了较大提高。

现代声波测井技术的发展特点主要体现在以下几个方面:一、多种声波测井技术的融合应用现代声波测井技术已经不仅仅局限于声速测井和波幅测井,而是将超声波技术、频散成像等多种声波技术进行了有效的融合应用。

超声波技术具有更高的频率和更短的波长,适用于低孔隙度、低渗透率的油藏的测井,能够提高对地层细微结构和孔隙结构的分辨率。

频散成像技术能够对地层进行更加精细的成像,能够有效地克服地层条件和井筒效应的影响,提高了成像的准确性和稳定性。

多种声波测井技术的融合应用,使得测井结果更加全面、准确,为勘探开发提供了更加可靠的技术支持。

二、数字化与智能化技术的应用随着计算机技术的不断发展,现代声波测井技术已经趋向于数字化和智能化。

数字化技术能够提高数据采集和传输的速度和精度,使得数据采集和处理更加快速、准确。

智能化技术能够通过人工智能算法对数据进行自动分析和解释,大大提高了数据的解释效率。

数字化和智能化技术的应用,不仅提高了声波测井技术的数据采集和处理能力,同时也提高了数据的解释质量,为勘探开发提供了更加丰富的地质信息。

三、声波成像与地质解释的结合现代声波测井技术不再仅仅是对声波的物理参数进行测量,而是更多地涉及到声波成像和地质解释。

现代声波测井技术及其发展特点

现代声波测井技术及其发展特点

现代声波测井技术及其发展特点现代声波测井技术是一种采用声波钻孔测试的技术,是对地层的物性参数进行测定的重要手段。

该技术可以对地下岩石进行量化分析,从而获得其物理、化学和力学性质的定量数据。

声波测井技术在许多领域具有广泛应用,如石油勘探、地质勘探、水文学、环境科学等。

现代声波测井技术主要包括两种类型:长波测井和短波测井。

长波测井是一种通过观测声波在地层中传播,从而确定地层岩石和地下水层物性参数的方法。

它可以测量声波在地层中的传播时间和速度,根据这些数据计算出不同层段的密度、弹性模量、刚度等物性参数。

长波测井技术广泛应用于石油勘探、天然气资源评估、地质调查等领域。

1. 多种测量模式的应用。

现代声波测井技术已经从传统的单次测量模式发展到了多次测量模式。

在多次测量模式中,可以进行多角度、多波速、多成分的测量工作,进一步提高了测量精度。

2. 大数据分析的应用。

现代声波测井技术在测量过程中采集的数据量很大,需要进行数据分析处理。

借助于现代计算机及数据科学技术的快速发展,可以在极短的时间内完成数据的收集、传输、处理及存储工作,从而更好的支持声波测井技术的应用。

3. 聚焦于低侵扰性的储层评估技术。

现代声波测井技术逐渐趋向于低侵扰性测量技术,即通过对声波在地层中传播的信号进行分析,获得更加精细、更加准确的地层内部结构及物性参数,对储层进行更加全面、精细的评估工作。

4. 分析质量的提高。

现代声波测井技术的分析质量不断提高。

采用现代化的分析算法和方法,可以降低分析误差及测量误差,从而提高测量结果的准确性和可靠性。

综上所述,现代声波测井技术是一种重要的地质勘探技术,通过多种测量模式、大数据分析、低侵扰性储层评估及分析质量的提高等技术手段,可以获得更加精准、全面的地质信息数据,并在各种领域中得到广泛应用。

声幅测井方法主要特点对比表

声幅测井方法主要特点对比表
1、自由套管——无水泥胶结的自由套管所测的波形,有以下一些特征:
(1)大约在320μs左右出现套管波,自由套管的套管波幅度最大,在固井声幅测井中,以它为标准来刻度其它水泥胶结情况的套管波幅度。(2)可以根据波形的周期计算套管波的中心频率,记录的波型显示出套管波有单一波形频率。
(3)整个波型的包络线有高的振幅和能量。(4)波型拖尾较长,即持续时间较长。(5)无地层波,约在945μs处出现泥浆波。
(2)后续波有地层波,地层波到达时间与声波在地层中的传播速度有关。但地层波的幅度并不高,这是由于水泥与地层部分胶结良好,只有部分声能在地层中传播的缘故。
储集层井壁上附有泥饼,对水泥与地层胶结是不利的。水泥固结后会吸收泥饼的水分,泥饼干后收缩,与水泥分离开,造成水泥与地层胶结不好。
部分胶结也就是窜槽,它对油井生产是不利的。是否要挤压作业,第二次挤水泥,需看附近是否有油水层,是否能分割开。
1)、自由套管部分;2)、管外有固体水泥部分。
图5-16水泥胶结测井曲线实例
根据套管波幅度与一界面的胶结程度的关系,一般认为,一界面胶结良好,套管波幅度低;一界面胶结差,套管波幅度高。为此,目前利用相对幅度评价一界面胶结情况,即固井质量。
相对幅度越大,表明固井质量越差,一般分为三个等级:相对幅度小于20%,胶结良好;相对幅度介于20—40%,胶结中等;相对幅度大于40%,胶结不好(串槽)。
2、仅套管与水泥胶结——当套管与水泥胶结良好,水泥与地层无胶结(第二界面胶结不好)时,其波型曲线如图8-39所示。
(1)大约在320μs左右出现套管波。由于套管与水泥胶结良好,部分能量透射到水泥中,因而套管波幅度大大减小。
(2)在320μs处有小的波动起伏,一般认为是水泥波,由于它的能量太小,通常不被人们注意。另外水泥波与套管波有相位差,引起波的干涉,给识别造成困难,有时就无显示。

现代声波测井技术及其发展特点

现代声波测井技术及其发展特点

现代声波测井技术及其发展特点声波测井技术是一种用声波对地层进行探测和分析的方法,它广泛应用于油田勘探开发、地质科研、环境监测等领域。

随着科技的不断进步,现代声波测井技术已经取得了长足的发展,为地质勘探和生产提供了更为准确和可靠的数据支持。

一、声波测井技术概述声波测井技术是指利用地下岩石对声波的传播和反射特性进行测量,从而获取有关地层岩石参数的一种地球物理勘探方法。

声波测井技术可分为传统声波测井和现代声波测井两大类。

传统声波测井是指利用声波在地层中的传播时间和幅度信息,通过分析地层中的含油气和水的分布状况,来判断岩石的渗透率、孔隙度、岩性等参数。

而现代声波测井技术则是在传统声波测井的基础上,结合先进的数学建模和数据处理技术,更加精确地研究地层中的声波反射、衍射、散射以及其它复杂特性,实现对地下储层精细成像和参数解释。

1. 高分辨率成像现代声波测井技术采用高频率、多频率声波的激发方式,结合高灵敏度的接收器和先进的信号处理技术,实现了地下储层的高分辨率成像。

利用现代声波测井技术,可以获取地层内部更为精细的信息,对孔隙结构、岩性分布、渗透率等参数进行更为准确的描述,为油田勘探开发提供了更丰富的数据支持。

2. 多参数同步解释现代声波测井技术不仅可以获取地下储层的声波速度、密度等基本参数,还可以获取地震波的频散,声波的衰减、偏振等复杂特性。

通过综合分析这些多参数数据,可以实现对地下储层的多角度解释,更好地理解地层结构和物性变化规律。

这种同步多参数解释方法,为油田勘探和生产提供了更为全面细致的地质描述和评价。

3. 多尺度三维成像现代声波测井技术结合了地震成像和声波测井的优势,可以实现对地下储层的多尺度三维成像。

无论是大尺度的地质构造还是小尺度的孔隙结构,现代声波测井技术都能够提供高分辨率的三维成像图像。

这种多尺度三维成像技术,使地质勘探人员可以更好地理解地下储层的空间分布和变化规律,为油田勘探开发提供了更为准确的地质模型。

声波测井原理

声波测井原理
1. 纵波、横波旳定义
纵波:介质质点旳振动方向与波旳传播发向一致。弹 性体旳小体积元体积变化,而边角关系不变。
横波:介质质点旳振动方向与波传播方向垂直旳波。 特点:弹性体旳小体积元旳体积不变,而边角 关系发生变化,例如,切变波。
注意:
(1) 横波不能在流体(气、液体)中传播,因为它旳 切变模量=0
2 弹性体旳应力和应变
2.1物体分类
弹性体:当物体受力发生形变,一旦外力取消又能恢 复原状旳物体,称为弹性体。
塑性体:反之,当物体受力发生形变,一旦外力取消 而不能恢复原状旳物体,称为塑性体。
弹性体
可变成
塑性体
在声波测井中,声源旳能量很小,声波作用 在岩石上旳时间很短,因而岩石能够当成弹 性体,在岩石中传播旳声波能够被以为是弹 性波。
VP (m/s)
VS (m/s)
第一临界角 第二临界角


1800
950
62º44´
不产生滑行横波
砂 层(疏松)
2630
1518
37º28´
不产生滑行横波
砂 岩(疏松)
3850
2300
24º33´
44º05´
砂 岩(致密)
5500
3200
16º55´
30º
石灰岩(骨架)
7000
3700
13º13´
25º37´
绪论
声波测井
声波测井
声波
声波旳分类 一般按照频率来分,声波能够分为:
超声波(ultra-sonic wave)>20Байду номын сангаасHz
声波 (sonic wave)
20~20KHz
次声波(infrasonic wave) <20Hz

声波测井

声波测井
声波测井 (Sonic Logging)
2010 年 12 月
一、地层的地球物理特性
7个→声学特性
二、阿尔奇公式
地层因素(F) 电阻率增大倍数(I)

声波在不同介质中传播的声学特性有哪些?
①声波速度 ②声波幅度 ③声波频率

什么是声波测井?
通过研究声波在井下岩层和介质中的传播特 性,从而了解岩层的地质特性和井的技术状况的 一种测井方法。
声速特性及影响因素
同一介质中,纵横波速度比:
石 油 工 程 测 井
vp
2(1 ) vs 1 2
结论1:由于大多数岩石的泊松比为0.25,所以 在岩石中的纵横波速度之比约为1.73,在岩石 中纵波的传播速度比横波大。也正因为如此 ,在普通的声波测井中纵波总是先于横波到达接 收探头,成为首波。
声波的分类(按照频率和传播方式) 石 油 工 程 测 井 频率20Hz 20Hz频率20kHz 频率>20kHz 次声波 声波 超声波
目前声波测井采用的声源频率 为20Hz~2MHz
1.声波测井的理论基础
声波的分类(按照频率和传播方式)
石 纵波:质点振动方向与传播方向一致(压缩波、 油 P波),边角不发生变化 工 程 测 横波:质点振动方向与传播方向垂直(剪切波、 井 S波),边角发生变化
4 杨氏模量E:
Hook定律:
l F a l S ES
F /S E l / l F
F S E l l
物理意义:描述弹性体发生形变的难易程度。
F
S
纵向
横向
d
F
L
岩石的弹性及弹性参数
一、岩石的静态弹性参数 石 油 工 程 测 井 5 泊松比σ :

4、声波测井

4、声波测井

A’ T2
B’
优点:1)消除了井眼不规则 的影响。
双发双收声系(井眼补偿声系)
声波测井 声速测井曲线形态及影响因素 曲线形态: (1)上下围岩岩性相同时,曲线对称于地层中点; (2)岩层界面位于时差曲线半幅点处; (3)在界面上下0.25米不反映岩层的时差(l=0.5米)。
泥岩 砂岩
J1
t
0.3米
182 168 156 143 143 143 164 171 220 620 608 750~985 442
5 5 ..5 5 1 .2 4 7 .5 4 3 .5 4 3 .5 4 3 .5 5 0 .0 5 2 .0 6 7 .0 1 8 9 .0 1 8 5 .0 238 1 3 4 .7
2 .6 5 2 .6 5 2 .7 1 2 .8 7 2 .8 7 2 .8 7 2 .9 8 2 .3 5 2 .0 3 1 .0 0 1 .1 0
~
5MHz
声波测井 岩石声波速度
VP VS
2
E
E
(1 ) (1 )( 1 2 )
1 2 (1 ) V P 1 . 732 V S
0 . 25 ,
在均匀各向同性介质中,纵波、横波速度与密度、弹性系数有 关,对于岩层速度是:1)与岩性有关;2)与岩层的孔隙度、流 体特性及饱和度情况有关;3)与埋藏深度、地质年代、地质构 造等有关。
声波测井
§4.2 声速测井 声速测井—测量声速(时差)—识别岩性/流体性质,计 算孔隙度 时差:速度的导数。物理意义:声波传播单位距离所需的 时间,μs/m或μs/ft,也称慢度。 声系:若干个声探头采用不同的源距和间距组合而成的井 下声波测量系统。 源距与间距:发射探头(T)到接收探头(R)的距离为源 距(L),接收探头(R)到接收探头(R)的距离为间距(l) 。

测井方法原理及应用分类

测井方法原理及应用分类

测井方法的主要分类1. 电法测井,又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向(聚焦电阻率)测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等(频率:从直流0~1.1GHZ)。

2. 声波测井,又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极(多极子)声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等(频率由高向低发展,20KHZ~1.5KHZ)。

3. 核测井,种类繁多,主要分三大类:伽马测井、中子测井和核磁共振测井,伽马测井具体如下:自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。

中子测井具体包括:超热中子测井、热中子测井、中子寿命测井、中子伽马测井、C/O比测井、PND-S测井、中子活化测井等。

发展趋势:中子源-记录伽马谱类(非弹性散射、俘获伽马、活化伽马等不同时间测量)。

4. 生产测井,主要分为三大类:生产动态测井、工程测井、产层评价测井。

1生产动态测井方法主要有:流量计、流体密度计、持水率计、温度计、压力计、井下终身监测器等。

工程测井方法主要有:声幅、变密度测井仪、水泥胶结评价测井仪、磁定位测井仪、多臂微井径仪、井下超声电视、温度计、放射性示踪等。

产层评价方法测井:硼中子寿命、C/O比测井、脉冲中子能谱(PNDS)、过套管电阻率、地层测试器、其它常规测井方法组合等。

5. 随钻测井,大部分实现原理与常规电缆测井相同,实现方式上有许多特殊性。

2测井方法主要特征总结归类表方法发射接收记录显示纵向分层能力探测深度测量原理被测物理量的影响因素测井响应的影响因素主要应用自然伽马无NaI闪烁晶体探测器计数率强度(API)18英寸6-8英寸长半衰期的天然放射性同位素U、TH、K放射性同位素的丰度、地层密度泥浆密度井径泥浆性能地层密度地层划分与对比泥质定性与定量分析测量地层沉降示踪测量自然伽马能谱多道能谱计数器能谱U(PPM)、TH(PPM)K(%)18英寸6-8英寸利用232Th(2.62)238U( 1.76)、40K(1.46)特征能量放射性同位素的丰度、地层密度泥浆密度井径泥浆性能地层密度重晶石同上,附加沉积环境生油指示岩性与矿物组分粘土类型等成岩作用3自然电位井下点电极地面电极电位电位(mV)0.5m 6-8in薄膜电位扩散电位动电电位,通常可忽略地层水与泥浆滤液矿化度之差温度1)地层厚度2)地层的真电阻率3)侵入深度4)侵入带电阻率5)泥岩电阻率6)泥浆电阻率7)井眼直径8)所含流体性质划分储层地层对比估算泥质计算地层水电阻率声波速度2发2收4个首波时间时差()/(ftS(慢度)24英寸5英寸fV1f=20KHz声波反射、折射岩性、孔隙度、埋深、地层年代1)井眼不规则、扩径2)周波跳跃3)随机噪声4)天然气5)泥岩蚀变带地层对比孔隙度岩性地震时深转换识别气层和裂缝4长源距声波阵列声波2发2发2收2收8个阵列接收4个首波时间T1R1全波列多个波形双时差波形纵波、横波、撕通利波时差、波形36英寸12英寸声波反射、折射全波列:纵波、横波、瑞利波、撕通利波、泥浆波同上1)井眼不规则、扩径2)周波跳跃3)随机噪声4)天然气5)泥岩蚀变带地层对比孔隙度岩性地震时深转换岩石力学特性参数识别气层和裂缝(渗透率)中子测井(补偿)CNL 中子源双源距、双探测器双计数率石灰岩中子孔隙度(%)24英寸9-12英寸热中子的减速(含氢量)和扩散(双源距消掉了扩散的影响)地层中所有含氢物质井眼泥浆矿化度、地层水矿化度、骨架岩性等确定地层孔隙度、判断岩性、识别气层密度测井(补偿)FDC 伽马源双伽马探测器双计数率地层密度(3/cmg)18英寸6-9英寸康普顿散射效应-地层电子密度地层电子密度岩石骨架、孔隙度和孔隙流体类别、性质及含量、泥饼等确定岩性、计算孔隙度、确定泥质含量、划分裂缝带和气层5岩性密度测井LDT 伽马源双探测器(一个测量ρb、另一个测量Pe)总计数率伽马射线谱(光电区、散射区)ρbg/cm3Peb/e康普顿效应-地层密度、光电效应-岩性岩石矿物成分及含量、岩石孔隙度和孔隙流体类别、性质及含量-电子密度井眼的影响、泥饼自然放射性确定岩性、计算孔隙度、确定泥质含量、划分裂缝带和气层普通电阻率测井供电电极测量电极恒流供电测电极间电位差视电阻率m与电极距有关与电极距有关IUmnRa单极供电或双极供电岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布1)井眼、2)电极距3)围岩与高阻邻层屏蔽影响4)侵入影响5)地层井眼倾斜的影响粗略区分油水层、划分岩性和确定岩层界面、估算Rt、地层对比6双测向主电极测量电极、辅助屏蔽电极(LLD)、监督电极供电电流回流电极(LLS)监督电极的电位变化视电阻率m0.6mLLD:115cmLLS:30-35cm1IUKRdll M深侧向与浅侧向同时测量岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布同上计算Sw、判断油气、水层双感应发射线圈T接收线圈R6FF40-6线圈感应电动势视电导率a1.3mILD:1.7mILM:0.8m两个自成回路的线圈,即T和R,T(交变电流)-地层(涡流)-地层(交变电磁场)-R(感应电动势)井眼、侵入带、地层电导率;侵入带直径Di同上油田地质研究,如油层对比和油层非均质研究、划分裂缝带和有地阻环带的油气层微球形聚焦MSFL 长方形主电极A0测量电极M0 Rxo视电阻率m15cm 5cm??01IUR MoOMSFL探测冲洗带电阻率岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布同上计算Rxo井径测井CAL 无贴井壁测量井眼直径in(cm) ————极板贴井壁机械法直接测量井眼直径井眼垮塌、下井仪器的状态(如仪器偏心)井径大小、计算固井水泥量;测井解释环境影响校正;提供钻井工程所需数据7中子寿命测井NLL (热中子衰减时间测井TDT)脉冲中子源双伽马射线探测器双源距,不同时间的伽马射线计数率热中子寿命τ(us)、Σ(c.u.)18in 6-8in减速与俘获,主要τ和Σ的关系地层中各种元素的俘获伽马井眼影响、泥浆滤液侵入带、原状地层的影响、层厚影响、背景值影响研究地层性质特别是含油性、更适合与套管井中区分油气及研究开发动态(时间推移测井)电磁波传播测井发射天线、发射1.1GZ接收天线探测岩石极化性质激发激化电位(mv)双发双收井眼补偿T180R140R280T2(mm)地层介电常数εr泥浆、泥饼介电常数确定冲洗带含水孔隙度;冲洗带含水饱和度;区分油气、水、层;探测裂缝带井下声波电视BHTV 超声换能器1.3MHz超声换能器声波回波幅度与回波时间电压(mv) 6.5mm 6-20in脉冲-回波法反射与声衰减特性声阻抗井眼内泥浆特性、井壁岩性表面特性识别裂缝、地层分析、替代取心、套管检查、地应力测量核磁共振NMR 径向磁极产生均匀磁场探测系统横向驰豫时间T23in 1inCPMG脉冲序列法测量T2、反转恢复法测量T1流体含量;流体特性;孔径和孔隙度流体含量;流体特性;孔径和孔隙度地层孔隙度、渗透率、束缚水饱和度;识别稠油层、复杂岩性地层;低阻储层8微电阻率成像FMS 多排纽扣状电极公共回流电极直接记录每个电极的电流强度及所施加的电压由仪器系数换算出反映井壁四周的地层微电阻率,井壁成像5mm 1-2in极板紧贴井壁,小电极向地层发射同极性的电流,流出的电流通过扫描测量方式被记录(高频、低频、直流)泥浆滤液矿化度、井壁介质导电特性井壁介质导电特性研究岩石层理、岩石结构、岩石构造、替代取心、薄层分析9。

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(3)如果储层内声速曲线呈台阶变化,则应分段取值,如图3—3。分段的最小厚度应与声速仪器的分层能力一致。
(4)储层厚度较小,声速曲线在储层内没有变化平缓的曲线段,而有明显的拐点,则取拐点的数值,如上图上层。如果没有拐点,曲线呈尖峰状,应凭经验判断,认为尖峰极值能代表地层读数,则取尖峰,若认为尖峰值失去代表性,则本层无法读数。
四、井径的影响
扩径段声波时差发生变化,使时差曲线出现假异常。
声波曲线的特点:
①当目的层岩层界面位于时差曲线半幅点
③在界面上下一段距离上,测量时差是围岩和目的层时差的加权平均效应,既不能反映目的层时差,也不能反映围岩时差。
④当目的层足够厚且大于间距时,测量时差的曲线对应地层中心处一小段的平均读值是目的层时差。
(1)储集层厚度较大,声速曲线呈平缓起伏变化者,读曲线平均值。此时曲线起伏范围一般在2—3mm以内。如图3-1.。
(2)如果储层内声速曲线有明显的时差减小的小尖峰,且尖峰位置与微电极等曲线电阻率增大的小尖峰一致,则这些尖峰是致密夹层的显示,其值不代表储层性质,应当扣除这些尖峰以后取曲线段的平均值,如图3-2.
2、岩石强度分析
岩石强度指岩石承受各种压力的特性。根据声波、地层密度测井资料,可以连续计算自然条件下岩石的各种弹性模量,以对岩石强度进行全面分析。用测井资料计算的岩石弹性模量为动态弹性模量,与实验室采用静压应变测量的弹性模量(静态弹性模量)不同。
3、裂缝检测
声波全波列测井资料能够指示地层裂缝。由于声波通过裂缝时,其幅度都会减小,表现在波形图上就是声波幅度减小。声波幅度衰减程度取决于波的性质(类型、频率)、裂缝倾角(水平裂缝、低角度裂缝、高角度裂缝)、裂缝张开度等因素。水平缝对横波幅度影响大;高角度裂缝对纵波幅度影响大。垂直传播的纵波和横波其衰减量与裂缝倾角的函数关系。
三、盲区
双发双收声系测量的地层时差是上、下两个发射器分别工作时,由两个接收器记录的首波到达时间的平均值计算得到的。其时差大小反映两接收器对应地层速度.在低速地层,上发射时声波实际传播距离与下发射时声波实际传播距离出现完全不重合。此时,在仪器记录点附近一定厚度的地层对测量结果没有任何贡献,称之为“盲区”。即所测时差与记录点所在深度处地层速度无关。
声波速度测井简称声速测井,测量地层滑行波的时差△t(地层纵波速度的倒数,单位μs/m)。主要用以计算地层孔隙度、地层岩性分析和判断气层等。
单层声速曲线取值方法
声速曲线的深度比例一般是1:200,横向比例一般是每厘米50s/m,向左增大。图3—1是声速和感应曲线取值实例。储集层为砂岩,邻层为泥岩水平线标出两者的界面;因泥岩井眼扩大,声速曲线在储集层顶界出现时差减小的假异常,而在底界出现时差增大的假异常。对储层评价来说,对测井曲线取值就是在储集层界面内读取代表储集性质的测井读数。对声速曲线来说,首先要排除井眼扩大引起的假异常,然后再分别情况取值。
三、确定地层孔隙度
1、威利时间平均公式
地层声速和地层孔隙度有关,大量数据表明,在固结、压实的纯地层中,地层孔隙度和声波时差存在线性关系,即威利时间平均公式。
四、其它应用
1、异常地层压力预测
地层压力指地层孔隙流体压力。沉积岩层的流体压力等于其静水压力,并对应一个正常压力梯度。在一些地区地层压力高于或低于有正常压力梯度计算的数值,即地层压力出现异常。地层压力高于正常值的地层称为异常高压地层;地层压力低于正常值的地层称为异常低压地层。对泥岩时差研究发现,它可以成功地预测邻近储层的地层压力。在半对数坐标系上作泥岩时差与深度的关系。在正常压力下,数据点都落在正常压实趋势线上;高压异常地层的数据点落在趋势线的右侧,时差增大;低压异常地层的时差小于正常值,数据点落在趋势线的左侧。
一、判断气层
气和油水的声速及声衰减差别很大。因此在高孔隙度和泥浆侵入不深的条件下,声波测井可以较好的确定含气疏松砂岩。气层在声波时差曲线上显示的特点有:
1、产生周波跳跃——它常见于特别疏松的砂岩气层中,这是由于含气疏松砂岩具有较高的孔隙度,且孔隙内含声吸收强的天然气,致使声波能量衰减大,产生周波跳跃。
声波在不同介质中传播时,其速度、幅度衰减及频率变化等声学特性是不同的。声波测井就是以岩石等介质的声学特性为基础而提出的一种研究钻井地质剖面评价固井质量等问题的测井方法。
声波测井分为声速测井和声幅测井。声速测井测量地层声波速度。地层声波速度与地层的岩性、孔隙度及孔隙流体性质等因素有关。根据声波在地层中的传播速度,就可以确定地层孔隙度、岩性及孔隙流体性质。
一、地层厚度
地层厚度的大小是相对声速测井仪的间距来说的,厚度大于间距的称为厚层;小于间距的称为薄层。由于声速测井的输出(时差)代表0.5米厚地层的平均时差,因此它们的声速测井时差曲线存在一定差异。
1、厚层
1)在地层中部时差曲线出现平直段,该段时差值为地层时差值。当地层岩性或孔隙性不均匀时,曲线稍有波动,取地层中部时差曲线的平均值作为地层的时差值。
2、碳酸盐岩剖面——在碳酸盐岩剖面中,致密石灰岩和白云岩的时差最低,,如含泥质,时差稍有增高;当有孔隙或裂缝时,时差明显增大,甚至还可能出现周波跳跃现象。
3、膏盐剖面——在膏盐剖面中,无水石膏与岩盐的声波时差有明显的差异,岩盐部分因井径扩大,时差曲线有明显的假异常,所以可以利用声波时差曲线划分膏盐剖面。
声波测井方法主要特点对比表
原理与特点
曲线特征
主要应用
影响因素
其它
声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层的地质特性及井眼工程状况的一类测井方法,包括声速测井、声幅测井、声波全波列测井等多种测井方法。
声波速度测井是测量滑行纵波在井壁地层中传播速度的测井方法,简称声速测井。它是最早发展的一种声波测井方法,也是目前使用最普遍的一种声波测井方法。因而声波测井常常就是指声速测井。
2)时差曲线的半幅点处对应于地层的上、下界面。
2、薄层
目的层时差受相邻地层时差影响较大。若相邻地层时差高于目的层的时差,则目的层时差增加;反之,目的层时差减小。不能应用曲线半幅点确定地层界面。
3、薄互层
间距大于互层中的地层厚度时,测井值不能反映地层的真实速度.
二、“周波跳跃”现象的影响
在一般情况下,声速测井仪的两个接收换能器是被同一脉冲首波触发的,对于疏松或含气地层,由于地层声吸收大,声波发生较大的衰减,这时常常是首波信号只能触发路径较短的第一接收器的线路。首波不能触发第二接收器,其线路只能被续至波触发,在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的时差急剧变化的现象,这种现象就叫周波跳跃。
二、划分地层——由于不同地层具有不同的声波速度,所以根据声波时差曲线可以划分不同岩性的地层。
1、砂泥岩剖面——在砂泥岩剖面中,砂岩声速与砂岩胶结物的性质及含量有关。通常钙质胶结砂岩时差比泥质胶结砂岩的低,并且声波时差随钙质含量增加而减小,随泥质含量增高而增高。泥岩时差高。页岩时差介于砂岩和泥岩之间。砾岩时差较低。
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