最新随钻声波测井仪器的技术性能

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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在石油勘探和开发中广泛应用的工具,它通过分析地下岩石中声波的传播速度和衰减情况,来获取地层的物理性质和构造特征。

随着石油勘探开发的不断深入和技术的不断进步,现代声波测井技术已经取得了显著的进展和突破,为油气勘探提供了更加准确、全面的地质信息,也为油气田的开发和管理提供了重要的技术支持。

本文将重点介绍现代声波测井技术的发展特点及其应用前景。

一、现代声波测井技术的发展历程声波测井技术最早可以追溯到20世纪30年代,当时使用的是声音谱仪进行声波信号的测量和分析。

随着地球物理探测技术的不断发展,声波测井技术逐渐从原始的声音谱仪发展为现代的数字化声波测井技术,包括全波形记录、多波束传播、多次波解释等一系列先进技术。

在数字化声波测井技术的基础上,又发展出了多学科融合技术,如声波测井资料与地震资料的联合解释与研究,从而进一步提高了声波测井技术的应用价值和可靠性。

现代声波测井技术主要通过井下测井仪器对地下岩石中的声波信号进行接收和处理,获取地层的声波传播速度、频散特性、衰减系数等参数,并通过地质筛选、数据处理、解释分析等过程,提取出地层的物性参数,为油气勘探和开发提供客观、全面的地质信息。

声波测井技术的主要原理包括声波的传播和接收、地层参数的相互关系、声波资料的软硬件系统等。

1. 高精度和高分辨率现代声波测井技术借助于数字化信号处理和多学科融合技术,可以实现对井下地层的高精度和高分辨率的测量和分析。

通过全波形记录和多波束传播技术,可以获取更加精密的声波资料,为地层参数的精确解释提供了基础。

2. 多参数多尺度测量现代声波测井技术不仅可以获取地层的声波传播速度和频散特性,还可以获取地层的衰减系数、孔隙度、含油饱和度等多种物性参数,从而为油气勘探提供了更加丰富的地质信息。

现代声波测井技术也可以实现对地层的多尺度测量,从井眼尺度到地层尺度,为油气勘探和开发提供了更全面的地质信息。

美国斯伦贝谢随钻声波测井新技术

美国斯伦贝谢随钻声波测井新技术

根 据 所 需 的 物 理 记 录, 可 将 声
波信号中识别出来 [1]。
波测井仪设计成一组发射器(声源),
很 多 物 质 都 有 各 自 具 体 的 声 波 用于产生特定形式的压力脉冲。最基
慢度(下表)。例如纵波通过钢材的 本 的 方 式, 也 是 各 种 声 波 测 井 仪 常
慢度是 187 微秒 / 米(57 微秒 / 英尺)。 用 的 类 型 是 单 极 子 声 源。 单 极 子 声
波快。
于快地层这种情况。
声源的测井仪记录的资料中提取。在
临界折射的纵波在井筒中产生的
如果地层的横波慢度大于井筒流 非常需要这些资料的井段通常也无法
头波以地层纵波速度传播 [3]。根据惠 体的纵波慢度(这种情况被称为慢地 获得。
更斯原理,井壁上每一点上的纵波都 层),纵波在到达井筒时仍然会发生折
单极子声源在测量慢地层横波资
偶极子声源也具有定向性,利用
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定向接收器阵列和两个互成 90°的声 源,工程师能够得到井筒周围的定向 横波资料。这种交叉偶极测井方法提 供了最大、最小应力方位,径向速度
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分布和各向异性横波资料的方向。 上世纪 80 年代引入了将快地层中
使用的单极子声源纵波和横波数据与
Jeff Alford Matt Blyth Ed Tollefsen 美国得克萨斯州休斯敦
John Crowe 雪佛龙卡宾达海湾石油有限公司 安哥拉罗安达
Julio Loreto 得克萨斯州Sugar Land
Saeed Mohammed 沙特阿拉伯宰赫兰
随钻声波测井新技术
工程师根据声波测井仪记录的声波资料以更高的安全系数提 高钻井效率,优化完井方式。LWD 声波测井仪是在上世纪 90 年 代中期问世的,能够记录纵波资料,但不能记录所有地层的横波 资料。新型 LWD 声波测井仪能记录以前无法得到的横波资料,工 程师正在利用横波资料优化钻井作业,确定最佳钻进方向,识别 具有更好完井特征的岩层。

随钻声波测井仪器发展现状与展望

随钻声波测井仪器发展现状与展望

随钻声波测井仪器的发展现状与展望摘要:调研国内外几大石油公司的主流随钻声波测井仪器的发展历程,和未来的设计构想,总结了主流随钻声波测井仪器的特点,对比了不同仪器间的优缺点。

主要分析了不同随钻声波测井仪器在纵波测量、横波测量的发展历程,以及仪器进步的历程,分析总结了以往主流测井仪器的优势和不足,提出了以后随钻声波测井仪器需要改进的问题和缺陷。

随钻纵波仪器中的隔声设计师实现纵波测量的关键,而横波测量则主要采用单极子、偶极子和四极子等方式今夕测量,目前各大石油公司正在研究如何在偶极子和四极子的测量中获取横波信息。

几年来对于随钻声波测井的研究发现,从偶极子中获取地层的横波信息是有可能的,但随钻仪器的偏心限制了这种设想,另外总结了随钻测井的环境影响因素也会对提取横波信息产生很大的影响。

关键词:随钻声波测井测井仪器发展随钻测井技术是一种全新的测井技术,主要伴随着水平井和大斜度井的发展而发展起来的一种测井技术,它不同于电缆测井技术,随钻测井技术与钻井技术,测井技术,油藏描述,地质导向等等多个学科技术融为一体,能够在钻井的同时完成测井工作,因此与以往电缆测井相比,减少了井场中钻井和测井分开耗费时间的缺点,在钻井的过程中完成成测井,可以大幅节约成本。

另外由于是在钻井的同时完成测井工作,因此减少了地层暴露的时间,以此随钻测井往往不受泥浆侵入的影响,避免了电缆测井受到泥浆侵入的影响,或者泥饼的影响,因此随钻测井能更接近地层真实的情况。

因此后来也开发出了随时间推移测井等方式,来研究地层的侵入情况,研究泥浆的侵入机理。

另外在一些特殊的地质环境中,如高压地层或者薄油层,隐蔽油气藏等地质条件下,随钻测井是唯一可选的测井方式,据几大石油公司的随钻业务统计,在海上钻井业务中,随钻测井的使用比率达到了90%以上,几大石油公司的随钻业务产值已经占到了其测井服务产值的30%以上,几年来随着陆地上水平井盒大斜度井的开发,随钻测井技术在陆地上服务率已经飞速上涨,国内测井界专家经过评估之后均认为随钻测井技术是21 世纪初中国油气关键技术之一。

随钻测井测井评价技术新进展

随钻测井测井评价技术新进展

随钻测井技术新进展摘要:通过文献调研,对随钻测井的发展史进行了回顾,并对近几年随钻测井的发展进行了介绍:随钻测井数据传输技术、随钻电阻率测井、随钻声波测井、随钻核测井、随钻地震、随钻测井资料应用,展示了随钻测井广阔的发展前景。

文章最后通过随钻测井与电缆测井的对比认为随钻测井不能完全替代电缆测井技术。

1 引言随钻测井资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的,更真实地反映了原状地层的地质特征,可提高地层评价的准确性。

随钻测井在钻井的同时完成测井作业,减少了井场钻机占用时间,从钻井-测井一体化服务的整体上节省成本。

在某些大斜度井或特殊地质环境(如膨胀粘土或高压地层)钻井时,电缆测井困难或风险加大以致于不能进行作业时,随钻测井是唯一可用的测井技术。

在过去的近20年里,随钻测井技术快速发展,目前已具备电缆测井的所有测井技术。

全球随钻测井业务不断增长,已成为油田工程技术服务的主体技术之一,其业务收入和工作量大幅增加。

随着石油勘探开发向复杂储集层纵深发展,随钻测井技术将更趋完善,电缆测井市场份额将更多地被随钻测井所取代。

2 随钻测井的发展史自从1927年Schlumberger兄弟第一次成功地在法国实施了电缆测井,人们就有了将其用于“随钻”中的想法。

1929年,Jakosky先生申请了泥浆脉冲发生器概念的专利技术。

在其后的30年代和40年代,工程师们试图将电缆测井的导电电极捆绑在钻杆上进行尝试性的测量,Stanolind油气公司也尝试采用将电缆测井的电缆穿在钻杆内进行“随钻”测井。

在20世纪50年代初期,随着泥浆录井和电缆测井成为地层评价的主流技术,以及受当时钻井器具机械性能的限制,随钻技术尤其是早期的遥测/遥传技术被放弃而停止发展。

实际上,在这个时期,由于第二次世界大战的影响,也极大地影晌了人们对石油新技术的开发与探讨。

20世纪50年代后期,Arp先生发明了正脉冲的泥浆遥传系统,并由Arps公司和lane Walls共同进行了开发和发展,这套系统在60年代初期曾进行了几次成功的自然伽马测井和电阻率测井。

随钻声波测井系统技术参数

随钻声波测井系统技术参数

INTEQ 先进的SoundTrak TMLWD 声波测井服务可以精确测量所有地层中纵波和横波传输时间,SoundTrak 是唯一能与电缆测井匹敌的随钻测井系统,且考虑到大多数旋转导向钻井应用的特殊环境。

并行多重频率的声波可以在各种传播速度范围的地层和井眼尺寸下获得高质量的测量数据。

专利的Quadrupole(四极子)技术可以在极软地层中精确直接的测得横波速度,无须进行dipole(偶极子)LWD 工具的离散校正。

地层的声学特性可直接测得。

SoundTrak 得益于它的一个高输出全方位多极声波发送器;一个能消除工具偏心影响的六级、24阵列接收器;和一个用来隔开发射极和接收极的声波绝缘体,来削弱直接耦合影响;在井眼扩径的情况下也可获得可靠声速数据。

即便在很具挑战性的环境下,先进的井下处理系统和声波层叠技术也能够优化信噪比。

纵波的传输速度参数和质量信息会被实时传输,原始波形数据可存储在高容高速的内存中以备后续操作。

在单趟钻中就可获取所有数据。

服务应用服务应用::纵波和横波传输时间的应用:■ 钻井——预测孔隙压力从而避免钻井中的不利因素 ■ 地球物理——表面地震波校正和深度基准点可确定井位和优化油藏模型 ■岩石物理——孔隙度和油气确认 (AVO) 计算油藏储量 ■ 地质力学——岩石特性,出砂潜在性和井眼稳定性分析钻井完井方案服务优势服务优势::■ 在世界范围200多口井出色的成功表现■ 减少钻机时间,单趟钻即可获取多种模式的信息资料■运用纵波数据预测孔隙压力确保井下安全■ 在超慢地层中(200usec/ft) 用低频单极子可以获得纵波传播速度■ 工具在泥面以下和大井眼尺寸中也能够直接获取纵波传播时间差∆t■ 通过井下WAVEVAN 实时处理计算传播时间差∆t c ■ 地层横波速度直接通过Quadrupole(四极子)模式测得 ■较长的接受发射极间距使得在扩径井眼和超慢地层中也可以获取到可靠的声波数据■ 补偿系统可以消除工具偏心影响■ 自带的大容量内存可以长时间的存储大量信息■现场LQ C显示和实时的工具监测 ■ 先进的多任务处理技技 术 参 数 表SoundTrakSoundTrak工具尺寸(外径OD):9 1/2"(241mm)8 1/4"(210mm) 6 3/4"(171mm)适用井眼范围12 1/4"-26"10 1/2"-17 1/2"8 3/8"-10 5/8"(311mm-660mm)(267mm-445mm)(213mm-270mm)工具长度32.8 ft(10m)32.8 ft(10m)32.8 ft(10m)工具重量6,800 lbs (3,084 kg)5,200 lbs (2,359 kg)3,750 lbs (1,701 kg)常规井眼尺寸17 1/2" (445 mm)12 1/4" (311 mm)8 1/2" (216 mm)肋板/扶正块或TSS 外径11 1/2" (292 mm)10" (254 mm)8 1/4" (210 mm)当量刚性 ODXID 9.7" x 7.6" (246 mm x 193 mm)8.4" x 6.3" (213 mm x 160 mm)7.1" x 5.5" (180 mm x 140 mm)止电短接上部接头7 5/8" API 正规.母扣 6 5/8" API 正规.母扣NC50 or 4 1/2"IF 内平.母扣工具扣型和上扣扭矩工具尺寸(外径OD):9 1/2"(241mm)8 1/4"(210mm) 6 3/4"(171mm)450 - 1,560 gpm 300 - 1,300 gpm 200 - 900 gpm (由MWD 叶轮片配置决定)(1,703 - 5,905 lpm)(1,136 - 4,921 lpm)(757 - 3,407 lpm)最大抗拉力(旋转)1,348 klbs (7,040 kN)1,144 klbs (5,090 kN) 881 klbs (3,920 kN) 最大失效抗拉力(非旋转)1,978 klbs (8,800 kN) 1,430 klbs (6,360 kN) 1,102 klbs (4,900 kN) 最大折弯度 -旋转通过55 kNm (40.6 k ft-lbs) 55 kNm (40.6 k ft-lbs) 26 kNm (19.2 k ft-lbs) -滑动通过150 kNm (110.6 k ft-lbs)150 kNm (110.6 k ft-lbs)70 kNm (51.6 k ft-lbs)最大工作温度最大压力压降最大通过狗腿度 -滑动通过 -旋转通过遥测类型工作时间 -实时/内存内存存储读取速率最大轴向、横向和切向振动工具尺寸(外径OD):9 1/2"(241mm)8 1/4"(210mm) 6 3/4"(171mm)测点到工具底部的距离发送接收极间距发射极数量频率范围纵波速度快慢范围 ∆tc 横波速度快慢范围 ∆ts 探测深度纵向分辨率 -∆t-层界面识别精确度 ∆tc 精确度 ∆ts 测井速度2%5%根据工具循环时间而变化.循环时间100hr 时,最大机械钻速500ft/hr(152m/hr)的情况下1个样点/ft 或更好层界面识别厚度会根据采样率不同而变化深达3 ft∆t 是6个接收极高度的平均值45" or 3.75 ft (1.14 m) 24" or 2 ft (0.61 m)24 (6 X 4)单极:4-18 KHz /多极:2-10 KHz 40 - 220 µsec/ft (131 - 722 µsec/meter) 60 - 550 µsec/ft (197 - 1,804 µsec/meter)脉冲发射接受已经本身内部存储. 在地面做好相应设定. 可以支持500小时1Gb/2.25Gb 每分钟35 Mb10.7 ft (3.3 m)请参考技术文件TDS-20-60-0000-00关于RPM ,含砂量和堵漏材料请参考WMD 技术表(如Ontrak ,NaviTrak)9.3 ft (2.85 m)注意:测量点取决于工具本身而且会根据现场钻具组合的变化而不同最大允许通过狗腿度根据具体应用和其他一些参数如钻具组合、井眼轨迹和钻井方式(造斜、降斜或稳斜)的不同而变化。

随钻测井技术最新进展及应用

随钻测井技术最新进展及应用

随钻测井技术最新进展及应用【摘要】随钻测井是一种能够既钻开地层又能同时对地层信息进行实时测量的钻井技术。

近年来水平井钻井、大斜度井活动使得随钻测井技术得到了发展,尤其是在海上钻井中随钻测井这种技术的利用率几乎是100%。

随钻遥测,随钻电法、核、声波、随钻地震以及核磁共振等技术在最近几年有着较大的发展空间和较好的发展前景。

随钻测井主要应用于地层评价以及地质导向。

我国在随钻测井这种技术的研究领域上,只有突破创新才能够跟上世界石油工业技术的前进步伐。

本文将系统的对随钻测井这种技术近些年的发展以及将来的趋势进行介绍。

【关键词】随钻测井需求随钻地震声波测井电阻率测井核磁共振应用1 市场需求带动随钻测井技术的发展由于在开采钻井的过程中时常会发生钻头偏离钻井轨迹的现象,通常是在对井眼轨迹设计的过程中产生了误差,导致钻头偏离现象的发生。

而这些现象的发生会造成开采过程中的资源物力的浪费,所以在钻井的过程中对其进行实时监控、钻井设计方案以及及时修改设计轨迹是十分必要的,而电缆测井这种技术无法解决上述问题,而随钻测井技术由于其可以将这些困扰解决使得其逐步发展起来,并成为当今钻井开采过程中获得实时信息的必要技术。

随钻测井参数可以反映地层的信息。

随钻测井在刚钻开地层、泥浆侵入地层刚开始发生的条件下进行,所得到的数据就是地层参数真值。

水平井、大斜度井以及复杂地层的经验不稳定时,可用随钻测井代替电缆测井以此来确保能够探测到地层信息得到测井资料。

这就避免了电缆测井遇卡、遇阻等事故。

随钻测井在钻井的同时可提供各个地层中的实时信息,用来预测地层压力及地层应力特殊的层段,为钻井及时提供信息。

减少钻井过程的资源物力的浪费,也大大的避免了钻井事故的发生。

2 随钻测井的近期发展及现状在二十世纪八十年代末九十年代初的时候,随钻测井技术只有中子孔隙度、伽马、光电因子、岩性密度、衰减电阻率和相移电阻率。

而在过去的这十几年里,随钻测井技术的发展突飞猛进,不仅是原有技术得到改进,而且还创新出许多新的方法。

测井新技术

测井新技术

随钻声波测井技术综述1.所调研专题的主题、意义、国内外研究和应用现状;随钻测井(LWD)是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的,更真实地反映了原状地层的地质特征,可提高地层评价的准确性[1 ]。

是近年来迅速崛起的先进测井技术[2 ],在某些大斜度井或特殊地质环境(如膨胀粘土或高压地层) 钻井时,电缆测井困难或风险加大以致于不能进行作业时,随钻测井是唯一可用的测井技术。

随钻声波测井旨在节省钻井时间,利用测得的地震波速度模型与地震勘探数据相结合,实时确定地层界面的位置、估计地层孔隙压力等, 在这些方面的应用, 都可取代常规的电缆声波测井。

随钻声波测井的任务是在钻井过程中确定地层的纵波和横波速度, 这两个弹性波速度更多被用于地层孔隙压力预测和地层模型修正。

随钻声波测井最大的优势在于其实时性, 及时有效地获取地层信息, 为科学地制定下步施工措施提供依据。

在过去的近20 年里, 随钻测井技术快速发展, 目前已具备电缆测井的所有测井技术。

全球随钻测井业务不断增长, 已成为油田工程技术服务的主体技术之一,其业务收入和工作量大幅增加。

随着石油勘探开发向复杂储集层纵深发展, 随钻测井技术将更趋完善, 电缆测井市场份额将更多地被随钻测井所取代。

20 世纪40 年代和50 年代LWD 数据传输技术的发展非常缓慢,关键技术很难突破。

在测井技术发展开始的50 年间的石油工业界许多人的眼里,LWD 是难以实现的理想化技术。

钻井工业的需要推动了随钻测井技术快速发展;反之,随钻测井技术的发展保证了复杂钻井获得成功。

20世纪80 年代中期,大斜度井、水平井和小直径多分枝井钻井已成为油气开发的一种常规方法。

在这样的井中,常规电缆测井仪器很难下到目标层,通常借助于挠性管传送和钻杆传送,这些作业方法费用高,操作困难。

过去20 多年里,在油公司的需要和钻井技术发展的推动下,各种随钻测井仪器相继研制成功。

现场服役的随钻声波测井仪器使用的声源有单极子、偶极子和四极子,如贝克休斯INTEQ 公司的APX既使用单极子也使用四极子声源,斯伦贝谢公司的Son2 icVision使用单极子声源,哈里伯顿Sperry 公司的BAT是偶极子仪器。

随钻测量随钻测井技术现状及研究

随钻测量随钻测井技术现状及研究

随钻测量随钻测井技术现状及研究随钻测量(measure while drilling,MWD)技术可以在钻进的同时监测一系列的工程参数以控制井眼轨迹,提高钻井效率。

随钻测井(logging while drilling,LWD)技术可以不中断钻进监测一系列的地质参数以指导钻井作业,提高油气层的钻遇率[1-5]。

近年来,油气田地层状况越来越复杂,钻探难度越来越大。

在大斜度井、大位移井和水平井的钻进中,MWD/LWD是监控井眼轨迹的一项关键技术[6-8],是评价油气田地层的重要手段[9],是唯一可用的测井技术[3],而常规的电缆测井无法作业[10]。

国外的MWD/LWD技术日趋完善,而国内起步较晚,技术水平相对落后,国际知识产权核心专利较少[9],与国外的相关技术有一段差距。

本文介绍国内外MWD/LWD相关产品的技术特点和市场应用等情况,分析国内技术落后的原因以及应对措施。

1 国外MWD/LWD技术现状20世纪60年代前,国外MWD的尝试都未能成功。

60年代发明了在钻井液柱中产生压力脉冲的方法来传输测量信息。

1978年Teleco公司开发出第一套商业化的定向MWD系统,1979年Gearhart Owen公司推出NPT定向/自然伽马井下仪器[10]。

80年代初商用的钻井液脉冲传输LWD 才产生,例如:1980年斯伦贝谢推出业内第一支随钻测量工具M1,但仅能提供井斜、方位和工具面的测量,应用比较受限,不能满足复杂地质条件下的钻井需求[11]。

1996年后,MWD/LWD技术得到了快速的发展。

国际公认的三大油服公司:斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯,其MWD/LWD技术实力雄厚,其仪器耐高温耐高压性能好、测量精度高、数据传输速率高,几乎能满足所有油气田的钻采,在全球油气田均有应用。

斯伦贝谢经过长期的技术及经验积累,其技术特点为高、精、尖、专,业内处于绝对的领先地位[12-15],是全球500强企业。

LWD的技术主要体现在智能性、高效性、安全性[10]。

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最新随钻声波测井仪器的技术性能
近年来,声波测井技术已成功应用于随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)中。

随钻声波测井技术为钻井施工和储层评价提供了全面的数据支持和测井解释。

目前,国外三大公司分别推出了最新的随钻声波仪器,它们分别是贝克休斯公司的APX随钻声波测井仪,哈里波顿Sperry Drilling Service公司研制的双模式随钻声波测井仪器(BAT)和斯伦贝谢公司研制的新一代随钻声波仪器sonicVISION。

下面我们对三种仪器的性能分别进行介绍和对比。

1.APX随钻声波测井仪
APX随钻声波测井仪由贝克休斯公司INTEQ公司生产,其结构简图见图1。

该仪器声源以最佳频率向井眼周围地层发射声波,声波在沿井壁传播的过程中被接收器检测并接收。

接收器采用了先进的嵌入技术,将接收到的声波模拟信号转换为数字信号,以获取地层声波时差(△t),而后将原始声波波形数据和预处理的声波波形数据存储在高速存储器内。

仪器的主要技术性能
●计算机模型(FEA):该模型是为声学仪器的优化配置而设计,同时具备有助于
不同窗口模式的评价和解释。

●全向发射器:与典型的LWD仪器等单向的有线测井仪不同,APX发射器使用
一组圆柱形压电晶体,对井眼和周围地层提供3600的覆盖范围,其声源能够在10~18,000Hz频率范围内调频,并可以单极子和偶极子发射。

●全向接收器阵列:6×4接收器
阵列,间距228.6mm。

这种全
向结构类似于XMAC电缆测井
系统,接收器阵列与声源排成
一条线,以实现径向多极子声
波激发。

●接收器。

该仪器的声源具有优
化发射频率功能,其接收器有
几个比仪器本身信号低很多的
波段,可以显著减少接收器及
钻柱连接的干扰。

在关掉发射
源的情况下,该仪器测试到的信号主要来自于频率低于5KHz的PDC钻头
噪音。

●较大的动力范围。

该仪器具有较大的信号采集动力范围,能够显著提高
信号穿越地层的能力,有助于信号的提取。

●四极子波技术。

首次采用四极子波发射技术,同时兼容单极子和偶极子
的信号发射和接收。

这种多组合发射器使仪器对于不同地层有不同的测
量模式,有更好的适应性。

2.sonicVISION 随钻声波测井仪
斯伦贝谢公司新一代随钻声波测井仪sonicVISION适用于φ171.5、φ209.5和φ228.6mm井眼,能实时采集声波纵波\横波的时差数据,并能将全波波形和数据资料存储于井下存储器中,还能够将实时测井获取的数据通过数据回放的形式进行后期处理。

这些数据可用于预测孔隙压力、探测气层和估算非受缚液体等。

仪器的性能特点:
●信号发射器阵列由一个全方位单极发射器和两个偶极发射器构成,单极信
号发射器的频率范围为1~12,000Hz,主频率为5~6000Hz。

此主频率是其它类型单极全波声波仪器发射信号主频率的1/2或1/3,这样可以增加横波和纵波的探测范围。

●隔声器能承受444.8KN的挤压或拉伸力,具有隔绝超过90dB、频率高于
500Hz声波信号的能力。

●接收器阵列由位于8个共面环上的32个接收器晶体组成,每个环上有4个
接收器,接收器与仪器轴垂直,接收器之间呈900均匀排列,最上部的接收器环距离单极源3.11m,距偶极源2.80m。

接收器信号响应频率波段为0.5~20,000Hz。

●通过在地面编程来控制大部分功能的实现,例如交叉偶极信号源所发射信
号脉冲的形状、周期、振幅以及频率,单极输出信号选择、每个采样点上96个波形的数字化程序控制等。

●实时项目测井和程序预处理技术、实时质量控制和断点连接技术。

测井过
程中实施QC控制,即:仪器在钻杆连接期间使用自动的静止测量进行质量控制。

在这一短暂的无噪声环境,仪器的静止测量结果被传送到地面。

●高能发射器采用宽带测量技术,降低了频率混淆和扩散效应,有助于提高
地层信号的强度,提高信噪比,发射器能发射出多频率的大功率脉冲信号。

●可以在不同类型的地层中以不同方式测量不同地层的声波单极纵波数据和
单极横波数据、交叉偶极挠曲波(斯通利波)和地层的各向异性等声波属性,具有很好的应用前景。

3.BAT双阵列双模式随钻声波测井仪
哈里波顿公司继1995年推出补偿长源距随钻声波测井仪(CLSS)后,20世纪90年代后期哈里波顿Sperry Drilling Service公司研制成功一种新的双阵列双模式随钻声波测井仪器(BAT),这种双发射、双频率和双接收阵列结构保证仪器可以实现更可靠和稳定的数据采集。

其结构简图见图2所示。

图2 BAT 双阵列单极/偶极双模式随钻声波仪器示意图
仪器的性能特点:
●此仪器包含两个径向对称的双频率发射器和由7组阵列组成的14个接收
器。

发射器有两种工作频率,可以同相单极方式和异相偶极模式工作,能提供快/慢地层中的纵波和横波时差(△t)测量。

●仪器采用了独特的声衰减和换能器隔绝技术,这样可以消除仪器直达波的
影响而不会影响钻铤的强度。

●全向接收器阵列包含7×2接收器阵列,间距6in,这种全向结构提高了仪
器的分辨率处理效果,即使在电缆钻杆传送测井很困难的大斜度井和水平井中,用BAT仪器可测得准确的声波时差。

●大的接收阵列可保证仪器具有更高的信噪比和高抗干扰能力。

●全波形存储器(256MB/IGB)。

●钻铤长度大于标准的API连接。

4.随钻声波测井仪器的比较
斯伦贝谢公司、哈里波顿公司和贝克休斯公司随钻声波测井仪器的性能比较见下表10:
仪器类型sonicVISION BA T APX
APX随钻声波仪器、BAT双阵列双模式随钻声波测井仪和sonicVISION随钻声波测井仪的技术性能不同,但都是从单极子逐步发展到偶极子、四极子,而四极子随钻声波仪器的实时四极子测量尚未完善,仍需进一步改进。

比较起来,以斯伦贝谢公司的sonicVISION随钻声波测井仪更为可靠。

目前,国内LWD技术的研究处于起步阶段,随钻声波测井技术在国内还没有进一步的研究成果,在这方面与西方发达国家的差距还很大。

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