Geoframe中偶极声波测井DSI处理流程
偶极横波成象测井DSI
挠曲波是一种频散界面波，在低频时，它 以横波速度传播，在高频时，它以低于横 波的速度传播
DSI是通过对挠曲波的测量来计算地层横 波速度的
为确保横波速度的测量精度，偶极发射器 应尽量降低发射频率
通过交叉偶极子的定向性对地层进行各向 异性分析.
五、DSI的探头
六、DSI仪器工作模式
在慢速或软地层中, 单极源激发的横波速 度低于泥浆波速度
二、偶极声源
偶极子声场 的指向性
二、偶极声源
井眼的 “挠曲 ”
三、挠曲波的特性
挠曲波是一种频散界面波 低频时（<1.2kHz)，其传播速 度与地层横波速度相等；高频时 ，（约）低于横波速度
偶极转换器激发 的挠曲波
四、偶极横波测井基本原理
声波测井的发展
声速或声幅测井 70年代:长源距声波全波列测井 偶极子横波成象测井
本章内容
? §1 测井原理和仪器结构 ? §2 应用
结束
纵波与横波的传播原理
一、软地层单极技术的局限性
声波的入 射与反射
sin c0 sin cp sin c0 sin cs
单极声源(上图)在 硬地层中的传播
– 8组数据，用于提取单极纵波时差.以高频脉冲 激发单极换能器
DSI的应用
探测气层
– 天然气使纵波时差增大，而横波时差变 化极小，因而用纵横波时差比或泊松比 可识别天然气
(vp )2 2
vs
2(
vp vs
)2
1
泊松比的变化范围
泥岩
纵横波速度比识别 骨架成份和孔隙流 体，尤其是气体
DSI的应用
估算地层渗透率
– 渗透性地 层，切变模量下降，斯通利波 时差增大。因此用斯通利波可计算渗透 率。
正交偶极横波测井
7．正交偶极声波测井7．1 正交偶极声波测井仪器图22 偶极声波测井仪器探头（下）和正交偶极声波测井仪器（上）探头比较7．2 各向异性和横波割裂物理性质随方向而变的介质称为各向异性介质。
对于均匀各向异性介质,一个主轴方向就是物理性质不发生转变的方向 (例如，在此方向上弹性波传播速度是常数). 正交各向同性地层可以由三个彼此垂直的主轴方向描述. 物理性质仅随方位方向而变的介质称为方位各向异性介质（TI 介质）。
如图23所示，各向同性挠曲模式波从各向同性介质进入方位各向异性介质，将割裂成两个挠曲模式波。
两种模式波的极化（偏振方向）是正交的, 且平行于方位各向异性介质的主轴方向。
每一个挠曲波以不同的速度传播：即快波 (FP)、慢波 (SP).利用正交偶极子测井仪器咱们可以肯定正交各向同性地层的水平主轴方向。
理想情况下, 应用正交偶极子测井时，假设其中一个主轴平行井轴. 主平面 (对称面) 是跨越一对主轴的平面.若是一个主平面是各向同性, 即在这个平面上的任何一个方向都是主轴方向，咱们就说 它是方位各向异性地层(TI 地层)。
理想情况下, 含垂直裂痕系统的地层, 即裂痕面平行于井轴, 类似于TI 介质(这时裂痕面是各向同性面)，声波在沿井轴方向传播就类似于在TI 地层中传播。
但是,在实际中有多种地质特征致使声波在这些介质中传播类似于在正交各向同性或TI 介质中传播(见图23). 垂直TI 介质中的横波割裂是方位各向异性地层中的偶极横波测井的理想模型. 仪器激发的偶极横波将割裂成两个沿井轴传播的快波和慢波。
图23横波割裂红色轴表示快主轴、蓝色轴表示慢主轴. 极化(振动方向)就是轴的方向. 蓝色平面是裂痕平面.引发横波割裂的地质特征：1. 裂痕 (裂痕系统), 垂直或准垂直.2. 构造活动区的现场主应力3. 地层层面不垂直于井轴.7．3 各向同性介质、TI 介质中的挠曲模式波测量Shear Wave SplittingP r o p a g a t i o n d i r e c t i o nRS图24 各向同性介质、TI 介质中的挠曲模式波测量各向同性地层:X 发射X 接收(XX):测量一个速度为c 的水平极化横波 Y 发射Y 接收(YY):测量一个速度为c 的水平极化横波 X 发射Y 接收(XY): 除噪声什么都测不到 Y 发射X 接收(YX): 除噪声什么都测不到正交各向同性/TI 地层（X 和Y 别离与主轴x 1’ 和 x 2’ 一致） X 发射X 接收(XX):测量一个速度为c 1的水平极化横波(x 1’ 方向） X 发射X 接收(XX):测量一个速度为c 2的水平极化横波(x 2’ 方向) X 发射Y 接收(XY): 除噪声什么都测不到 Y 发射X 接收(YX): 除噪声什么都测不到当 X 和 Y 方向别离与 x1’ 和 x2’ 不平行. 将会测到两个主横波四个分量(XX, YY , XY 和YX) 的叠加，测量的速度在c 1 和 c 2之间.WALS9712005.9Flexural Waves in Isotropic and Transversely Isotropic (TI) MediaXYx 1’x 2’x 1’x 2’TR 1R 2XYIsotropic formationTI formationP r o p a g a t i o n d i r e c t i o n图25 TI介质中的挠曲模式波测量的4个分量。
偶极横波成像测井仪DSI
四、资料应用
测井实例见p170/171/172
判断地层各向异性： 组成地层的物质有水平和垂直两种组成形式。两种类型的各向异性。在最简单的水平各向异性地层中，将在纵向上发生变化而在水平方向不变化又称横向同性（TIV).第二种在纵向上出现断裂或裂缝以及水平应力不对称引起的地层各向异性又称横向各向同性（TIH)。 通过分析两个正交偶极发射器压力脉冲到达接收器时产生的两列波形的时间差和相位差（均质，两列波形具有相同的时间差和相位差），可以判断地层的各向异性（两列波形的具有一定的时间差和相位差），评价垂直微裂缝和地应力状态。。 5 分析岩石机械特性：通过偶极横波成像仪测井资料和体积密度，可以计算出地层条件下的岩石力学参数，从而进行出砂分析、水压裂缝高度和井眼稳定性等方面的研究。
数字初至探测法（DFMD---Digital First-Motion Detection）：DFMD处理以首波检测方式得到的过阈数据；这种算法采用由采集电子线路短节对每个接收波形导出的幅度过阈时间，然后把这些过阈时间输入到一种识别和跟踪算法中，将初至传播时间输入到一个慢度计算算法中，计算在阵列范围内平均的初至波慢度。
商务工作计划通用模版
一、DSI(MAXIS—500系统)的测井原理 ㈠、发展背景 1 早期声波测井没有利用滑行纵波首波以后的续至波信息。 2 单极声波全波列测井遇到的难题是在软地层（横波速度小于井眼流体纵波声速的地层）中无法测量横波信息。
㈡、偶极声源 1 定义：指两个相距很近（相对波长）、振源强度相等、振动相位相反的点声源的组合。 2 特点：声偶极子声场中的声压振幅比球面声场衰减得快；具有特殊的指向特性(P163)。 3 在测井中的应用：当把偶极声源置于井眼中央并让偶极子轴和井壁垂直时，如果偶极声源振动，那么井壁的一侧压力增大而另一侧则压力减小，从而在井壁附近产生挠曲波并沿井用纵横波速度比（纵波在气层慢度增加，横波慢度却变化极小）在气层变大的特点进行。 含气储集层的泊松比与含其他流体的泊松比有较大区别。孔隙度与泊松比成反比，与沉积物固结程度的提高而降低。
测井资料处理解释流程与资料提交规范
一、准备工作尽量收集到较全的区域资料，了解区域构造、沉积等特征；如果有邻井资料最好。
熟悉目的层的深度，地层水矿化度，预计最大井底温度，所在层位，泥浆类型及矿化度等信息，实时跟踪钻井动态。
二、测井质量评价接收到现场的测井数据后，第一时间按照海油的测井质控标准做好质量控制。
常规资料的质量控制主要包括检查图头信息是否正确、曲线数量、曲线数值是否符合地层物理特征、各曲线间的匹配是否一致及测井资料与录井等资料的匹配关系等。
对于不合格的资料应及时提出重测或者补测。
下图是中子、密度和声波三空隙交会图，用来检验三孔隙度曲线是否合格。
密度-声波交会图 中子-密度交会图三、测井资料处理1、常规测井资料处理处理解释软件主要使用油服自主研发的测井解释处理平台EGPS 。
常规资料处理主要选用SAND （砂泥地层）和CRA （两种岩性以上的地层）程序。
下面以CRA 为例说明处理流程。
CRA 程序对于每种储层参数的计算都提供了多种方法供选择，这里只列举最常见的一种或两种。
主要处理流程及参数选取：（1） 泥质含量的计算：一般利用伽马（或者去铀伽玛）计算泥质含量，公式如下：V=111C S C GR --, Vsh=1212--C VC老地层C=2 ，第三纪地层C=3.7，本井取C=3.7C1和S1分别为较纯砂岩和较纯泥岩的GR 值。
在浅层疏松砂岩，GR （或KTH ）曲线对岩性的反映敏感性较低，可采用中子-密度交会图方法进行泥质含量的计算，公式如下：Vsh 为地层泥质含量；ΦD 为密度孔隙度；ΦN 为中子孔隙度；ΦDsh 为泥岩密度孔隙度；ΦNsh 为泥岩中子孔隙度；ΦNma 为骨架中子孔隙度；ΦNf 为地层流体中子孔隙度；ρb 为地层视密度；ρf 为地层流体密度；ρsh 为泥岩密度；ρma 为地层骨架密度值。
（2） 孔隙度的计算：中子-密度交会法。
POR=222ND Φ+Φ（3） 含水饱和度的计算：针对较纯砂岩段，采用Archie 公式的计算含水饱和度。
DSI偶极横波成像测井在页岩气藏的应用
DSI偶极横波成像测井在页岩气藏的应用摘要：页岩气是指以吸附或游离状态为主要存在方式赋存于页岩和泥岩地层中可进行商业性开采的天然气。
页岩气藏普遍具有含气面积广泛、资源量大、生产寿命长、产量稳定等特点，但是它的开采难度却非常的大。
本文主要结合DSI偶极横波成像测井的工作原理探讨开采页岩气藏的方式。
关键词：页岩气藏偶极横波成像测井气流阻力偶极横波成像测井(DSI)是斯仑贝谢公司继长源距声波测井之后的新一代全波测井，与以往的长源距声波测井相比，其接收探头增多，间距变小，声波频率变低(DSI单极全波除外)，增强了地层横波信息的探测及斯通利波的记录，因此，它在评价薄储层、裂缝、气层、井周附近的地质构造等方面有着广阔的应用前景。
基于此，本文探讨运用DSI偶极横波成像测井技术对页岩气进行开采。
一、页岩气藏的压裂理论目前认为实现页岩气藏高效开发的重要前提就是在目的层形成复杂的裂缝网络。
在施工过程中尽可能多的沟通天然裂缝，使得渗透率极低的基质在扩散作用下释放的气体通过裂缝的沟通提高流动能力。
最终整个改造层位形成沟通页岩气藏和井底的大型复杂缝网系统，尽可能地增大页岩储层改造体积。
页岩储层中大量存在的天然裂缝和水平应力间的较小差异是形成复杂裂缝网络的重要地质条件。
当压裂液进入地层，超过岩石抗张强度后形成张性缝，这与常规压裂一致；但由于充填脆性岩石矿物的天然裂缝在有效应力超过抗剪强度时，天然裂缝也会继续延伸，形成不同于常规双翼平面缝的复杂裂缝网络。
二、利用DSI评价裂缝的有效性横波测井之所以为人们所关注，是因为横波信息是在油气勘探与开发中所需要的一种重要资料，利用它可以确定钻井地质剖面岩层岩性，判断含气储层，寻找裂缝性储层，研究储层物性，计算岩石弹性模量，进一步研究岩石的机械特性，应用于钻井、采油工程给出岩石的破裂压力梯度，以制定合理的工作技术方案。
1.声波波形裂缝可导致声波信号的不连续，即在裂缝处发生反射和折射。
由于这些反射和折射波比原始波到达晚，在声波变密度图上就成为干涉图形，这些干涉图形可定性地视为人字形图形或时间上的相移。
Geolog-全波列声波测井中文手册-
Geolog软件技术手册Full Sonic Wave Processing -SWB帕拉代姆公司北京代表处2006年12月1、综述 ......................................................................................................................................................................... - 1 -1.1 预备知识................................................................................................................................................ - 1 -1.2数据......................................................................................................................................................... - 1 -2、阵列声波全波形 ..................................................................................................................................................... - 2 -2.1数据准备................................................................................................................................................. - 3 -2.1.1查看/创建一个声波列阵工具模版 ............................................................................................. - 3 -2.1.2 练习指导2-创建其他波形属性.................................................................................................. - 5 -2.1.3波形分解....................................................................................................................................... - 6 -2.1.4深度转换....................................................................................................................................... - 7 -2.2 处理........................................................................................................................................................ - 8 -2.2.1数据分析...................................................................................................................................... - 8 -2.2.2去噪............................................................................................................................................. - 11 -2.2.3 设计滤波器................................................................................................................................ - 17 -2.2.4 振幅恢复.................................................................................................................................... - 19 -2.3阵列声波处理....................................................................................................................................... - 20 -2.3.1处理模块简介............................................................................................................................. - 21 -2.3.2偶极波形处理............................................................................................................................. - 21 -2.3.3 单极波形处理............................................................................................................................ - 23 -2.3.4 拾取标志波至............................................................................................................................ - 26 -2.4后期处理 (34)2.4.1综述 (34)2.4.2频散校正 (35)2.4.3 传播时间叠加 (37)2.4.4 相关性显示 (38)2.4.5 阵列声波重处理 (40)3、机械性质 (44)3.1综述 (44)3.2 计算动力学弹性性质 (44)附录I-快速运行 (45)附录II-频散校正讨论 (46)1、综述欢迎阅读Geolog软件SWB指导教程。
1极声波成像测井-中国石油测井有限公司++
STONELEY-PERM
10-4 10-4
Reflectivity
103 103
0 0.1
NMR-PERM
(md)
Stoneley Reflection
Stoneley Wave
3 3
裂 /d /d
气层识别成果图
2508.0～2511.0m 压 裂
产气：125876/6.0m 3 /d
无阻：277790m3/d
气层识别成果图
2768.0～ 2772.0m 压 裂
产气：8354m3/d 无阻：8520m3/d
4.3斯通利波评价裂缝有效性
一般开口裂缝对斯通利波的 影响较大，其储渗空间的流体会 造成声阻抗界面，使得斯通利波 发生反射和干涉，在斯通利波变 密度图上出现干涉条纹。
借此可以求出 这两种岩性的百分含量。例 如石灰岩的白云岩化程度可以从△tR或颗
粒密度确定。随着白云岩含量增加， △tR
减小，颗粒密度增加；对砂岩来说，用 △tR可以确定泥质含量，随着砂岩中泥质
含量增加，和自然伽马数值也增大。
确定岩性
从图中看出砂岩气层 时差比值在1.6左右，随 着泥质含量的增加，时差 比值增大，泥岩处可高达 1.9左右。用声波时差比 值确定岩性结果与综合程 序处理的剖面结果一致。
=
点群岩性
横波与纵波 时差比值 1.6
1.72 1.58-1.78 1.77 1.9 1.8
△ts / △tc可以用来鉴定岩性，尤其可以 将三种主要的沉积岩区分开来。如果是两 种岩性混合组成的岩层，横波与纵波的时
砂岩（气层）
砂岩（水层） 砂岩 盐岩 石灰岩 白云岩
差比值△tR与两种岩性成分的含量有关，
目前国际上具有代表性的仪器
MAXIS500偶极横波成像测井DLIS格式
MAXIS500偶极横波成像测井DLIS格式随着测井技术与计算机技术的飞速发展，各种新测井仪器和新解释方法的运用，产生了大量的测井信息与相关信息。
为了读取、处理、保存的方便，斯仑贝谢测井公司在1991年采用了一种全新的测井数据记录标准,即数控测井交换标准Digital Log Interchange Standard (DLIS)，此标准得到美国石油学会（API）的批准与推荐使用。
目前，斯仑贝谢测井公司新测井系列记录的测井数据大多采用DLIS格式。
已有偶极横波成像测井DSI，方位电阻率成像测井ARI，组合式核磁共振成像测井CMR 等六种测井系列DLIS格式文件（带）。
一、DLIS的主要特点1.面向对象的数据结构(Data Object)DLIS采用对象式数据结构记录。
包含了三十多个明确的数据对象。
如帧对象（Frame Object），数据道对象（Channel Object），静态信息对象（Static Object），刻度对象（Calibration Object）等，这些对象统称字典控制定义对象，都有固定的模板结构属性。
另外，根据需要，有关信息可以采用扩展的未定义对象来记录。
如测井输入道安排信息，回放胶片的组织结构信息,都可以以未定义对象来记录。
无论是有定义对象，还是未定义对象都具有统一的语法结构。
这种新的面向对象记录机制使信息记录更紧凑，一致和相关联。
2.数据来历（Origin）DLIS专门采用一种机制来明确数据的来历，这种机制就是使用来历对象（Origin Object）。
来历对象表明井与文件的来源特征。
来历对象记录了数据文件号，来源日期、时间、测井程序、测井公司名、油田名、井名等，追溯来历对象也可得知一个DLIS文件是否来源于另一个母体DLIS文件。
3.多帧类型（Multiple Frame Types）多帧类型是DLIS最显著的特点，以往的记录标准如LIS、BIT，一个文件只能记录一种采样间隔类型的数据。
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DSI、ECS测井资料处理流程内部交流，仅供参考
0、处理链条
1 1、数据加载
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6
Dipole Shear Sonic Imager 成像声波
数字声波
下偶极方式
上偶极方式
Stoneley方式
纵横波模式
初至探测模式
正交偶极方式专家模式
2-3、查看测量模式
1 2 3 4 5 6
3-1、波形提取接收
发射
井眼补偿
3-2、查看原始波形质量控制
3-3、单极子纵横波模式提取纵波接收
发射
井眼补偿
(1)原始波形浏览
(2)原始波频率浏览
(3)某一深度点波形图
3-4、提取参数选择
泥浆声波时差参考
(1)泥浆参数
(2)地层特性
Semblance Threshold
(相关阀值）：0.35-0.45 Filter length(滤波长度）：37-
39
3-5、波形编辑
(1)不同深度点S/T窗、波列查看
(2)波形编辑
(2)波形编辑——剔除横波
(2)波形编辑——间断点编辑
3-6、斯通利波提取
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4-1、输入曲线
4-1、查看原始波形曲线
4-2、层参数选择
（1）、滤波器选1-3KHz，去掉噪音
（2）、中心频率选2000Hz
4-3、第一次四分量旋
转后的质量控制滤波后的四分量只能做方位确定，不能
提取快、慢横波
(1）、最小能量趋于0（2）、快横波在慢横波之前，若快横波追踪到慢横波之前，必须编
辑
若快横波追踪到慢横波之前，选择深度点进行Swap
Editor，选Full Swap
转后的质量控制
（1）选择第一次运行完产生的FSH_AZIM曲线；（2）选No filet(关闭滤波
器），save
4-5、第二次四分量旋转层参数选择（1）、关闭滤波器
4-6、第二次四分量旋转后的质量控制未进行滤波的四分量可以提取快、慢横
波
未进行滤波的四分量可以提取快、慢横
波
(1）、最小能量趋于0
（2）、快横波在慢横波之前，若快
横波追踪到慢横波之前，必须编辑
若快横波追踪到慢横波之前，选择深度
点进行Swap Editor，选Full Swap
1 2 3 4 5 6
5-1、快横波形提取
5-2、提取参数选择Array
(1)泥浆参数
(2)地层特性
(3)滤波参考
(4)井眼类型
(4)时差窗参数
(6)其他参数
(5)时间窗参数
(7)滤波参数
5-3、波形编辑
提取位置
5-5、纵、横、斯通利波形浏览
提取位置
1 2 3 4 5 6。