声幅-变密度测井原理与解释25页PPT
小学教育石油工程测井声波测井基础声速声幅改PPT课件
C
R2
t1
t2
t1
BC V2
CR2 BR1 V1
从图中所知:CR2<BR1, t1 t
T2
t2 t1 t2 EC ER1 CR2 V2 V1
ER1>CR2
t2 t
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声速测井（声时差测井）
井眼补偿声波时差：
t t1 t2 2
尽量消除井径变化产生的影响 说明
井眼补偿声波测井由于源距短，只能在井眼直径较小的井中测 得地层的声速，并且扩径严重时也不能完全消除井径的影响。
时差值大大增加 且呈周期性的跳跃
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（3） 产生周波跳跃的各种情况 裂缝性地层或破碎带 含气的疏松砂岩 泥浆气侵
声速测井（声时差测井）
在现场解释中周波跳跃往往可以作为气层或裂缝带 的特征！！
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井径正 常
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井径缩 径
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地球物理测井—声波测井
声速测井（声时差测井）
二、岩石的声速特性及影响因素
1、VP、VS与 、 、E间的关系
纵波速度 Vp
E(1 ) (1 )(1 2 )
ρ增加，E增加，
Vp增
加
横波速度 Vs
E
2(1 )
岩性不同
弹性模量（杨氏、剪切、体积模量）不同
VP、VS的影响不同
VP、VS 不同
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声速测井（声时差测井）
各种固井质量评价测井正是利用声波在不同介质中 传播时能量的藕合状况来研究和评价固井状况的。
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岩石的声学性质
4.井壁固液界面产生的两种波
A. 瑞利波（井壁泥浆的交界面上产生的波，与横波混在一起不 易区分。）
声幅-变密度测井原理
声幅－变密度测井原理便携式测井操作以及测井解释方法一、测井原理简介声幅－变密度测井是由磁定位(CCL)、自然伽马仪(GR)和声幅-变密度仪(CBL-VDL)组成，能够实现一次下井，测出CCL、GR、CBL-VDL等多条组合曲线。
声幅－变密度(CBL-VDL)井下仪包括电子线路和声系两大部分，其中声系包括一个发射器和两个接收器，源距分别为3英尺和5英尺。
对于3英尺源距接收器，声波发射器发射声脉冲，经过泥浆（或井液）折射入套管，产生套管波。
套管波沿最短路径传播，折射入井里泥浆（或井液）。
接收器接受声波波列中首波的幅度。
经过电子线路把他转换为相应的电压值予以记录。
当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线。
并通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
对于5英尺源距接收器，接受到的是声波的全波列，分为三个部分，即套管波、地层波、直达波(泥浆波和井液波)，接收电子线路把信号转换为与其幅度成正比的点信号，经电缆传至地面，检波后只保留其正半周部分，这部分电信号加到示波器或显象管上，调制其光点亮度。
波幅大，电压高，光点就亮，测井图上显示条带为黑色。
而光点亮度低时，测井图上显示为灰色条带。
负半周电压为零，光点不亮，测井图上显示为白色条带。
变密度测井图就是黑(灰)白色相见的条带，以其颜色的深浅表示接收到的信号的强弱，通过对变密度测井图上显示的套管波、地层波和直达波(泥浆波和井液波)的强弱程度分析，来确定套管与水泥环和水泥环与地层胶结质量的好坏。
※仪器测井原理（CBL)1、声波发射器发射声脉冲被3英尺源矩接收器接收，经井液折射入套管，产生套管波；2、套管波沿最短路径传播，折射入井液；3、接收器接收声波波列中首波的幅度；4、幅度到达电子线路被转换为相应的电压值并予以记录；5、当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线；6、通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
※仪器测井原理（VDL)1、声波发射器发射声脉冲被5英尺源矩接收器接收声波全波列（套管波、地层波、泥浆和井液波）；2、线路把信号转换为与其幅度成正比的电信号，经电缆传至地面；3、电信号在显像管上被调制其光点亮度，根据其波幅大小和电压高低在测井图上显示成黑白相间的条带；4、测井图黑（灰）白相间的条带，以其颜色的深浅表示接收到信号的强弱；5、通过对全波列的强弱程度分析，确定套管与水泥环、水泥环与地层的胶结质量。
声幅-变密度测井(比较好)
CBL曲线幅度很低相 对幅度＜２０％.
VDL曲线缺少套管波, 出现明显的地层波, 显示为黑白相间的 起伏条带.
检查固井质量 局部胶结
指套管、水泥、地层之间只 有部分胶结，部分没有胶结的 情况，在实际井中出现的机会 较多，如图所示２２３５－２ ２4２米井段是局部胶结的情 况，曲线特征： （１）TT与自由套管基本一致 （２）ＣＢＬ比自由套管的低， 且不稳定。 （３）ＶＤＬ显示的套管波比 自由套管的弱，套管波的右边 出现明显的地层波。
套管外径与自由套管声幅理论值
套管外径 (mm) 101.6 127 139.7 177.8 193.7 244.5 273.1 (in.) 4 5 51/2 7 75/8 95/8 103/4 自由套管声幅值
（mV）
89 76 69-72 62 59 51 48
第三部分
固井声幅测井资料定性评价
将套管波声幅曲线标准化，转化为相对声幅。 例如，对于以“毫伏”（mV）为单位的声幅曲线， 应转换成以自由段套管为100%的相对声幅曲线： U=A/Afp*100% 式中：
泥岩 空气
1800 330
555.5 3000
源距的选择ห้องสมุดไป่ตู้
CBL采用３英 尺的源距是为了 尽可能提高声波 幅度曲线对水泥 胶结变化的敏感 性。
声 波 幅 度 ， 毫 伏
源距
VDL源距５英 尺地层波更明显， 易于评价水泥环 第二界面的交接 情况
声波衰减率dB/ft
CBL刻度
CBL/VDL测井仪器需要在与目的层同尺 寸的自由套管井段进行刻度。若声幅曲线的 单位为百分数（%），则自由套管的声幅值 应当为95～100%。若声幅曲线的单位为毫伏 （mV），则不同外径的套管的自由套管声 幅值必须符合该仪器规定的理论值。
《声波测井》PPT课件
1.76
易吸收，穿透能力小
γ：光子 ，不带电，
质量小，穿透能力强。
放射性测井
3. 射线与物质的相互作用 能在衰变时发射光子的元素称为伽马辐射体。
地层中能发射伽马光子的核素主要是U、Th及其衰变 产物和钾的放射性同位素K-40。伽马光子与物质发
生相互作用的过程中，能量逐渐降低。如果射线的能 量<30Mev, 伽马光子与接触物质间将可能逐级产生
lectron effect occurs, which is first explicitl y explained by Albert Einstein
eγ
放射性测井
3.3 光电效应 : photoelectric effect if energy of γ ray less than 0.51Mev,photoe
Mev
e+
放射性测井
3.1 Electron Pair Effect
e-
Eγ≥1.022Mev
e+
放射性测井
3.2 康普顿效应:Compton effect
With the attenuation of γ energy, the impac tion capability of γ is decayed, when its energy is between 0.51Mev to 1.022Mev, the Computon effec t occurs.
1. 波的传播
入射波
声波测井新技术
入
反
射
射
角
角
反射波
折射角
介质1
介质2 折射波
声波测井新技术
2. 产生滑行波的条件
折射定律: Sin VP1 Sin1 VP2
第四节 固井声幅测井及变密度测井
三、固井声幅测井（CBL)
影响水泥胶结测井的因素
4 、套管厚度：套管对声波的吸收是固定的 , 但套管 厚度越小,对声波的衰减越大,测得的声幅值低. 5、微环：固井时,因热效应和压力的影响,套管膨胀,
注完水泥后 , 又可能收缩 , 在套管和水泥环间有
一环形空间,间隙<0.1mm,它使声耦合率变差,使 测得的声幅值增加. 6、仪器偏心和窜槽：不同方向到达的管波相位不同 , 相互抵消,测得的声幅值低.
削波放大 调辉方波 扫描线段
调宽方波 扫描线段
四、声波变密度测井（VDL) 5、变密度图的解释
① 自由套管：管外无水泥、形成套管－泥浆界面， Z套管 /Z泥浆 大，耦合率差，管波强、地层波弱或全 消失，在变密度图上出现平直的条纹，越靠近左边，
越明显，在套管接头的地方有人字纹。
套管接头 的人字纹 自由套管的 变密度图
① 套管波：声波信号是在套管内传播的纵波，速 度快，最先到达。
② 地层波：是在地层内传播的纵波、横波、视瑞
利波的组合，幅度值高。 ③ 泥浆波：通过泥浆直接到达接收探头的波，它 到达最晚、幅度稳定且幅度变化不大、频率低。
四、声波变密度测井（VDL)
4、变密度记录方式
① 调辉记录 ② 调宽记录
井下信号
三、固井声幅测井（CBL)
固井声幅测井原理
3 管波幅度与管外介质性质 的关系和分布有关 管波幅度受套管和 管内介质的影响是一个 定值，收到的信号幅度 就取决与套管外介质的
性质和分布。
三、固井声幅测井（CBL)
固井声幅测井原理
4.评价水泥胶结质量 由于套管与水泥接触， 且Z套管与Z水泥很接近，声耦 合率好，大部分能量都被 折射到水泥环中 ，而少部 分能量折回到井中被记录 ， 声幅值低 。反之 ，水泥胶 结不好，则声幅高。
固井声幅测井及变密度测井PPT文档共33页
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。—上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
33
声幅-变密度测井(行业相关)
▪调宽记录：以记录条带宽度的变化反映声能的变化
正式稿件
13
第二部分
声幅-变密度测井曲线
传播时间
▪ 在套管波明显的条件下，传播时间主要反映测井仪器 的居中情况，如果测井仪器居中，在VDL套管波清晰的 井段，套管波传播时间稳定，且与垂直井段的套管波传 播时间的差异在±５μs范围内。
▪水泥胶结质量：仪器居中时，传播时间比正常值增大 或出现“周跳”表示水泥胶结良好。
5
▪声波传播中幅度 变化规律
声波在套管中传波明的能量分配
声波J1由声源T发出,入射到套管壁上,
产生套管波J2和反射波J3,在传播中,
套管使J3产生的衰减很小,不予考虑。
C3 C2 C1
在套管波J2传播中，不断向两边介质 发散子波J5、 J6。由于水泥的声阻抗
J0 A
J1
T
（39*106kg/m2.s）和泥浆的声阻抗 （1.5-4.9 *106kg/m2.s相差较大，耦
声幅-变密度测井
正式稿件
1
前言 CBL-VDL测井原理 声幅变密度测井曲线
测井资料定性评价
声幅测井资料的定量解释
CBL-VDL测井的不足之处
正式稿件
2
前言
▪ 声幅-变密度测井（CBL-VDL） 是检查固井作业后，套管和水 泥环（第一界面），水泥环与 地层（第二界面）封隔情况的 常用测井方法
正式稿件
射到套管壁，再经过套管壁入射到
第一界面，而后入射到第二界面。
泥浆
传播路径大致是：套管波、水泥
环波、地层波、泥浆波
套管
最早到达接收器的是套管波（又
叫滑行波），其次是地层波，最后
泥浆波（又叫直达波）
接收器
声幅变密度测井原理
声幅变密度测井原理“嘿，你们知道声幅变密度测井是啥不？”有一天，我和小伙伴们在操场上玩耍，突然想到了这个在书上看到过的奇怪名词。
大家都摇摇头，一脸茫然。
我就特别好奇，这到底是个啥玩意儿呢？声幅变密度测井原理呀，就像是给地球做身体检查的一种神奇方法。
它的功能可厉害啦！可以帮助我们了解地下的情况，就像医生给病人看病一样。
通过它，我们能知道地下的岩石、油、气啥的都在哪里。
这多棒呀！比如说，要是我们想找到石油或者天然气，声幅变密度测井就能派上大用场啦。
就像我们在玩捉迷藏的时候，有个超级厉害的小伙伴能一下子找到藏起来的人。
它的主要技术呢，有一些特别的仪器，就像魔法棒一样。
这些仪器能发出声音，然后听声音在地下的反应。
声音在不同的地方会有不同的变化，就像我们在不同的房间里说话，声音听起来不一样。
通过分析这些声音的变化，就能知道地下的情况啦。
声幅变密度测井的应用场景也不少呢。
在油田里，人们用它来找到石油和天然气。
在一些地质勘探的地方，也能用到它。
就像我们在学校里不同的课上要用不同的文具一样，在不同的地方，声幅变密度测井都能发挥作用。
那它有啥优点和缺点呢？优点就是它很准确呀，可以告诉我们地下很详细的情况。
就像一个很靠谱的朋友，总是能给我们正确的建议。
而且它还能在很深的地下工作，就像勇敢的探险家，不怕困难。
不过呢，它也有缺点。
那些仪器都很复杂，要用很多专业的人来操作。
而且有时候地下的情况很复杂，声幅变密度测井也不一定能完全搞清楚。
我觉得声幅变密度测井虽然有缺点，但是它的作用可大啦。
它能帮助我们找到宝贵的资源，让我们的生活变得更好。
我们应该好好学习这种技术，说不定以后我们也能成为厉害的地质学家呢。