用正交偶极子声波测井资料估算地层应力场

偶极子声波的正交原理及其在地层评价中的应用

时差大于 130 ms/ ft, 使用这一方法尤其方便。因为在
这种情况下少量的气就能够大幅度地减少纵波的速
度, 而气的饱和度的增加对横波的速度只有很小的影
响。所以使用纵横波比对横波时差的交汇图, 如图 2
所示, 可以确定饱含水砂岩和泥岩以及含烃砂岩, 含水饱和度最小的泥岩线下的点表示了含气指示[ 5] 。
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石油仪器 PET ROLEUM INSTRUMENTS
2009 年 10 月
图 2 纵横波比对横波时差的交汇图
3. 3 判断裂缝发育井段、类型, 分析裂缝储层的渗流特性利用纵、横、斯通利波的幅度衰减直观地判断裂缝
发育带, 分析裂缝有效性。裂缝可以使声波幅度衰减, 横波、纵波和斯通利波的幅度在碰到裂缝时衰减程度不一样。由于斯通利波的能量高、受岩性影响小, 所以最有利于用来做裂缝情况分析。斯通利波沿井壁传输时使井壁受到压缩或拉伸, 由于孔隙流体的流动, 引起斯通利波发生能量散射, 这与斯通利波的幅度衰减有很大的关系。斯通利波的能量散射与孔隙内流体与岩
图 1 偶极子声波仪器及横波传播示意图
和 Y 轴正交放置, 通过选择 X 轴或者 Y 轴的偶极子, 可以产生不同方向上的横波。对于一个同样处于正交
状态的接收器, 则可以接收到四个不同的分量, 从而判断地层的各向异性。如图 1 上右所示, XX 和 YY 表示方向与发射源一致的偶极子的接收信号; XY 和 YX 表示方向与发射源垂直的偶极子的接收信号, 比较各个分量可以看出地层的各向异性。
m3, 首次突破煤成气的高产。
4 结束语
[ 2] 楚泽涵. 声波测井原理 [ M ] . 北京: 石油工业出版社, 198 7

正交偶极声波在东濮凹陷文23块储气库井中的应用

正交偶极声波在东濮凹陷文23块储气库井中的应用
正交偶极声波是一种在地球物理勘探中广泛应用的声波信号。

它具有能够高分辨率地探测地下储层和岩石性质的优点，因此在东濮凹陷文23块储气库井中得到了广泛的应用。

东濮凹陷文23块储气库是一个重要的天然气储存地区，通过储气库井中的正交偶极声波勘探，可以获得以下几方面的信息。

正交偶极声波可以提供地下储层的界面分布情况。

通过正交偶极声波的传播反射和折射，可以精确地确定地下不同储层之间的边界位置，包括储气层和封闭层等。

这些信息对于天然气储层的有效开发和管理至关重要。

正交偶极声波可以提供地下储层的岩石物性参数。

正交偶极声波通过测量地下岩石的声波速度、阻抗、反射系数等物性参数，可以帮助研究人员了解地下储层的孔隙度、渗透率、饱和度等重要参数。

这些参数对于评估储气库井的生产潜力和制定开发策略非常有价值。

正交偶极声波还可以提供地下储层的应力状态信息。

通过正交偶极声波的反射和折射特性，可以分析地下岩石的应力状态，包括水平应力、垂直应力和剪切应力等。

这对于评估储气库井的稳定性和安全性非常重要。

正交偶极声波在东濮凹陷文23块储气库井中的应用具有重要意义。

通过正交偶极声波的勘探，可以获得地下储层的界面分布、岩石物性参数、构造信息和应力状态信息等关键信息，为储气库井的开发和管理提供科学依据。

正交偶极子声波测井

应用之四：地层各向异性分析
在构造应力不均衡或裂缝
性地层中，横波在传播过程
中通常分离成快横波、慢横波，且快、慢横波速度通常显示出方位各向异性，质点平行于裂缝走向振动、方向沿井轴向上传播速度比质点垂直于裂缝走向振动、方向沿井轴向上传播的横波速度要快，这就称之为地层横波速度的各向异性。
3520-3585米，地层流体移动指数较大，表明这段地层渗透性好于下部地层，对应地层孔隙度也较高,地层裂缝发育。
13级接收器，6英尺长，每一级接收
6 ft
器记录八个方位的数据。
三个单极子声源（上、下、远程）。两个互相垂直的偶极子声源。
斯通利波通过远程单极子低频激发。
具有8个接收器，没有上、下单极子声源。
11 ft
正交偶极子阵列声波测井地质应用 1、岩性特征分析
2、识别气层
3、判断裂缝发育井段、类型
2、物理基础与方法原理
快地层中依次接收到纵波，横波，斯通利波。
2、物理基础与方法原理
慢地层中接收到纵波和斯通利波，接收不到横波。
2、物理基础与方法原理偶极子源偶极子发射器（Dipole）的运动与单极子发射器略有不同，发射器发射声波被向井眼的一
面推又被从另一个方面拉，这两种不同力的作
《测井新方法调研》正交偶极子声波测井
主要内容
1、声波测井发展历程
2、物理基础与方法原理 3、常用仪器介绍 4、偶极子声波测井地质应用
1、声波测井发展历程
声波的一般特性
声波：是由机械振动产生的振动波。声波的频率范围： 20~20kHz (人耳能听到）。次声波：频率低于20Hz。
超声波：频率大于20kHz。
白云岩储层

偶极子声波在疏松砂岩地层井孔中的传播特性研究

偶极子声波在疏松砂岩地层井孔中的传播特性研究陈洪海;张秀梅【摘要】对偶极子声源在疏松砂岩井孔中的声波传播机制进行研究具有重要的理论和实际应用价值,可以指导实际测井过程中仪器工作参数的选择及提高资料的处理和解释水平.本文针对实际正交偶极子声波测井中遇到的疏松砂岩超软地层横波测量问题进行了理论分析与数值模拟,计算模拟了偶极子声源在一般软地层和疏松砂岩地层井孔中的传播情况,并对比分析了声场波形与井孔中激发的弯曲波和激发谱的特征之间的内在联系,还根据疏松砂岩地层井孔中的声波传播特点,提出了在这类地层条件下应用偶极子声波测井应注意的若干问题,并指出,在超软地层横波测量中,偶极子声源的中心频率应适当降低,但也不是越低越好,否则达不到预期的效果.本文的研究结果无疑对正交偶极子声波测井声源的设计具有指导作用.【期刊名称】《应用声学》【年(卷),期】2012(031)003【总页数】6页(P178-183)【关键词】偶极声波测井;疏松砂岩;弯曲波;激发谱【作者】陈洪海;张秀梅【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田技术研究院河北101149;中国科学院声学研究所声场与声信息国家重点实验室北京 100190【正文语种】中文【中图分类】P631;O4291 引言偶极子声波测井在油田的实际生产中得到了广泛的应用，例如可以获得任意地层的横波速度和识别由井周裂缝及地应力引起的各向异性等，目前它已成为石油生产中一种重要的声波测井方法[1-3]。

近年来，国内勘探和开发的重点逐渐由陆上转向海上，由常规储层转向非常规储层。

新的疏松砂岩油藏的发现和开发成为石油工业重要的经济增长点之一，这类油气藏中的地层具有胶结和压实差的特点[4]，其纵横波传播速度较一般的软地层更低，可以获得任意地层中横波速度的正交偶极子声波测井在这类油藏中得到了大量的应用。

但是，这种声波传播速度低、衰减大的超软地层对目前声波测井提出了较大的挑战，很多以往在一般地层条件下得到的认识可能不再适用。

正交偶极子声波测井

Wave Direction Particle Motion
Particle Motion
Wave Direction
1、声波测井发展历程
声波测井是根据声波的物理传播特性测量井下岩层的声波传播速度（时差）或幅度衰减等规律，据此判断地层的岩性、估算孔隙度以及岩石的弹性力学性质的测井方法。声波测井方法50年代初在国外开始出现，早期的声波测井方法与地震勘探得原理类似，主要记录声波传播速度。在近50年的发展中，先后出现了用于检查水泥胶结质量的声幅测井；测量井剖面声波纵波速度倒数（慢度或声波时差）的声速测井；能够得到井壁上孔洞、裂缝分布情况直观图像的井下声波电视测井，以及在此基础上发展起来的井周声波扫描成像测井。 20世纪70年代末出现长源距声波全波列测井，实现了对滑行纵波、滑行横波、伪瑞利波和斯通利波等在时间轴上的分离，从而实现了对声波全波列的数字化记录。
1、声波测井发展历程
使用单极子声源很难获得准确的横波信息，提出了偶极子横波测井的方法。 1967年，White首先提出了利用偶极子源能够产生横波信号，并且于1971 年提出了可能的横波速度测井仪。 1980年，Kitsuzezaki首次研制成功一种以低频工作的电磁驱动偶极子横波测井仪，该仪器使用的声源是一个电磁铁，由永久磁铁、线圈和激发器组成的间接激发型偶极子声源，接收器用可伸缩的橡胶管制成。通过实验室和现场实验，证明使用该仪器能在近地表地层可靠地探测到直接横波信号。由于受到温度和压力的影响，实验只限于在较浅深度的软地层中进行。为了适应较深探测范围内的各种地层，发展了各种压电换能器偶极子横波测井仪。
《测井新方法》
第五讲：正交偶极子声波测井
张元中中国石油大学（北京）资源与信息学院测井研究中心 zhangyz@; mr.zhangyz@

正交偶极子声波测井仪原理简介及应用

正交偶极子声波测井仪原理简介及应用
刘自卿;王延茂;张瑞强;秦建国
【期刊名称】《国外测井技术》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】介绍了西部钻探测井公司从哈里伯顿公司引进的低频正交偶极子阵列声波测井仪器的组成及技术性能特点.实际推广和应用证明,该套仪器具有良好的一致性、重复性和稳定性,各项技术性能参数达到油田要求,测井解释符合质量控制标准.本文介绍WaveSoic测井的测量原理、应用基础和地层信息的表达方式,并讨论WaveSoic测井的主要应用和实例.
【总页数】4页(P56-59)
【作者】刘自卿;王延茂;张瑞强;秦建国
【作者单位】中国石油集团西部钻探测井公司,新疆,克拉玛依市,834000;中国石油集团西部钻探测井公司,新疆,克拉玛依市,834000;中国石油集团西部钻探测井公司,新疆,克拉玛依市,834000;中国石油集团西部钻探测井公司,新疆,克拉玛依
市,834000
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.EXDT正交偶极阵列声波测井仪在地层各向异性评价中的应用 [J], 刘西恩;孙志峰;仇傲;王文梁
2.正交偶极子声波测井仪器接收换能器筛选分析 [J], 李辉;陈洪海
3.偶极子声波的正交原理及其在地层评价中的应用 [J], 徐忠清;陈草棠;罗学东;张琴;许晶;项定玲
4.过钻杆存储式交叉偶极子阵列声波测井仪的设计及应用 [J], 张勇; 蔡志明; 张雄辉; 陈浩; 王邦伟; 李宏
5.基于DDS的正交偶极子声波测井仪快检装置研究 [J], 童晨杰;平熠;韩明明;胡尧;于文灏;王继峰;黄秋穗
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用正交偶极阵列声波测井研究地层地应力场

维普资讯
２００８年
第３２卷
中国石油大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆＣｉａＵｉｅｓｔｆＰｔｌｕｏｒａｈｎｎｖｒｉｏｅｒｅｍｏｙｏ
Ｖ‘．２Ｎｏ４）３１．Ａｕ２ｇ．００８
Ｒｅｅｒｈｉａｔｔｅｓｆｅｄｕｓｎｒｓ－ｉｏｅｓａｃｎｇｅｒｈｓｒｓｌｉｇｃｏｓｄｐｌｉ
ａｏｔｃｌｇｉｅｈｎｏｏｙｃｕｓｉｏｇｎｇｔｃｌｇ
ＷＡＧＸａ－ｅ，ＥＧＳｉｉ，ＵＢｎｘｎ，ＭＡＪｎｙｎＮｉｊＰＮｈｍＬｅｕｏｉｉｉｇａ
第４期
文章编号：６３５０（０８０－０２０１７－０５２０）４０４－５
用正交偶极阵列声波测井研究地层地应力场
王晓杰，彭仕宓，吕本勋马建英。，
（．１中国石油大学资源与信息学院，北京１２４；．ａｄｒ０２９２ＬｎＭａｋ国际绘图，北京１００００４：
ＩｉｐｏｅａｆｔｈａｗｖｒｐｇｔｌｇｈｉｃｉｆｈｘｍｍｍｊｒｒｕｄｓｅｓｉｔｅｙＴｅａｈｓｅｓｔｓｒｖｄｔｔａｅｒａｅｐｏａａｓｏｅｄｒｔｎｏｅｈｓｓｅａｎｔｅｏｔｍａｉｕａｏｎｔｓｎｈｍ．ｈｒｔｓｏｇｒｅｔｒ
ａｄｓｏｈａａｅｗｅａｈｓｒｓＳｎｎｅｕｌｒｍ．ｗｒｓｄｉｈｓｍｅｈｄｈｔｅｓｖｌｃｔｑａｉｎｆａｔｎｎｌｗｓｅｒｗｖｈｎｅｒｔｓｉｏ — ｑｉｂｉｔｅｉｕｅｅｕｅｎｔｉｔｏ．Ｔｅｓｒｓ．ｅｏｉｅｕｔｓｏｓｄｙｏｆａ

地应力测量及应用-中石化江汉油田测录井公司

原地应力在时间、空间上是一个相对稳定的非稳定场。原地应力在时间、空间上是一个相对稳定的非稳定场。在浅层地层，最大水平主应力σ 普遍大于垂直应力σ 在浅层地层，最大水平主应力σH普遍大于垂直应力σv 。
即，侧压力系数λ= σH/ σv＞1 侧压力系数λ=
原地应力的三个方向的主应力σ 原地应力的三个方向的主应力σv、 σH、σh均随深度的增加而增大。均随深度的增加而增大。
主要内容
一、概述二、原地应力分布的基本规律三、原地应力的测量及计算四、地应力研究在油田开发中的应用
中国石化江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
原地应力的分布基本规律
中国石化江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company Jianghan Petroleum Administr测录井工程公司
Well Logging Engineering Company Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
Well Logging Engineering Company Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
井壁崩落法
在不同地质时期形成的各种岩石，都具有一定的强度，根据脆性破裂理在不同地质时期形成的各种岩石，都具有一定的强度，论，当作用应力差超过该处岩石的破裂强度时，就会产生井壁崩落现象，形成当作用应力差超过该处岩石的破裂强度时，就会产生井壁崩落现象，井壁崩落椭圆，其长轴方向与最小水平主应力平行。井壁崩落椭圆，其长轴方向与最小水平主应力平行。确定井壁崩落的基本准则：确定井壁崩落的基本准则： a）井眼崩落井段必须超过一定长度；）井眼崩落井段必须超过一定长度； b）两条井径中，其中较小的井径数值必须接近钻井的钻头尺寸；）两条井径中，其中较小的井径数值必须接近钻井的钻头尺寸； C）当井斜时，扩径的长轴方向不能与井眼的高边方位一致。）当井斜时，扩径的长轴方向不能与井眼的高边方位一致。

正交偶极子声波测井在土库曼斯坦S气田测井评价中的应用

２．ＣＮＰＣｎｅｎａｉｎｌ（ＩｔｒｔｏａＴｕｒｍｅｉｔｎｋｎｓａ），Ａｓｇｂｔ７４２ｈａａ４００，Ｔｕｋｍｅｓａｒｎｉｔｎ）
ＡｂｔａｔＳａｌｗｅａｂｎｔｅｅｖｉｅｅｏｅｒｍｅｉｔｎｇｓｆｌ．Ｔｈｅｅｖｉｓｒｃ：ｈｌｏｓａｃｒｏａｅｒｓｒｏｒｉｄｖｌｐｄｉＴｕｋｎｓａａｉｄＳＳｎｅｅｒｓｒｏｒｉｉｈ，ａｄｈｓａｃｍｐｅｔｕｔｒｎｈｓｃｌｒｐｒｙＳｒｓｒｏｒｉａｎｙｄｖｌｐｄｗｉｈｓｔｔｎａｏｌｘｓｒｃｕｅａｄｐｙｉａｏｅｔ．ｅｅｖｉｓｍｉｌｅｅｏｅｔｇｐ
ｃｏｓｄｐｌａｏｓｉｏｇｎ（Ｓｒｓ— ｉｏｅｃｕｔｃｌｇｉｇＷＴＴ）ｓｏｅｅｖｔｅｕｔｎａｄｗａｅｏｍｓｕｅｏｅａｕ— — ｔｎｌｙｗａｅａｔｎａｉｎｖｆｒｉｓｄｔｖｌ— ｏ
在进行测井评价过程中，由于Ｓ气田的特殊性以及常规和成像测井资料的局限性，以精确有效地进行裂缝有效难性判别、最大水平主应力方向判断以及流体性质识别。利用正交偶极声波（Ｔ测井资料进行各向异性分析得ＷＳＴ）到地层应力方位。利用ｗｓＴ斯通利波能量衰减以及波形进行裂缝有效性判别，１同时对Ｓ气田３个不同构造区块
第３５卷
第４期

大斜度井利用偶极声波测井获取页岩储层地应力的方法

大斜度井利用偶极声波测井获取页岩储层地应力的方法发表时间：2020-12-31T15:10:53.263Z 来源：《科学与技术》2020年第26期作者：崔玉娜[导读] 利用测井资料研究页岩油气藏的岩石力学参数，对页岩油气藏低孔低渗储层压裂崔玉娜中原石油工程有限公司地球物理测井公司河南濮阳 457001摘要:利用测井资料研究页岩油气藏的岩石力学参数，对页岩油气藏低孔低渗储层压裂、钻井和开发都有重要意义。

文中利用密度、偶极声波测井等资料，对页岩油气藏的岩石力学参数（泊松比、弹性模量、孔隙压力、破裂压力、最大最小水平应力）进行了计算，但对比发现垂直导眼段与大斜度及水平井段计算的岩石力学参数差异较大。

本文重点研究直井与大斜度井对偶极声波资料的影响因素，以及大斜度井如何得到符合实际的地应力的方法。

关键词:页岩油气藏岩石力学参数大斜度地应力横向各向同性0引言页岩气是一种新型的天然气资源，中国页岩气分布广泛、富集地质条件优越，资源开发具有良好的前景［1］。

地应力对油气的运移、聚集具有重要影响，明确现今应力场分布对致密储层油气开发具有重要意义。

页岩具有低孔低渗的特点，只有少数天然裂缝特别发育的井可以直接投产，多数井在开发过程中需要进行大规模的水力压裂，地应力的预测是优化压裂设计极为重要的理论基础。

1、实际生产遇到的问题目前应用测井资料计算地应力的方法有多种，这些方法从不同方面考虑了地应力的构成特点，但大多将岩石视为各向同性的均质弹性材料(ISO，Isotropy)，而页岩具有较强的非均质性和各向异性，导致上述方法解释的地应力精度较低。

根据页岩的地质特征，基于横向各向同性(TI，Transverse Isotropy)模型的地应力计算结果能够更准确的反映实际地层情况［2］。

利用偶极声波测井资料获取纵横波时差曲线时，在泥页岩（TIV地层）段，井斜对时差的影响到底有多大，一直没有定论。

对比某地区一口导眼井与其直改水平段的纵横波时差发现，随着井斜的增大，纵横波时差数值逐渐变小，差异逐渐变大，当井斜达到90°时，纵波时差数值差异达到50μs/ft左右，横波时差数值差异达到90μs/ft。