测井解释5声波测井

测井解释5声波测井 1 5 声波测井 1. 一般性说明 ¾声波是通过质点间的相互作用传播机械振动，波的振动主要分为纵波和横波 ¾纵波传播方向与质点振动方向一致 ¾横波传播方向与质点振动方向垂直 ¾为何要测声波？声波在不同介质中传播时，其速度、幅度衰减和频率变化不同，与地层岩性、孔隙度、流体性质有关。 5 声波测井 2. 声波测井声波测井声波速度声波幅度声波频率地层孔隙度、岩性、流体固井、胶结、井壁损伤原因多？ 5.1 岩石力学特性 5.2 声波速度测井 5.3 声波幅度测井 5...

1 5 声波测井 1. 一般性说明 ¾声波是通过质点间的相互作用传播机械振动，波的振动主要分为纵波和横波 ¾纵波传播方向与质点振动方向一致 ¾横波传播方向与质点振动方向垂直 ¾为何要测声波？声波在不同介质中传播时，其速度、幅度衰减和频率变化不同，与地层岩性、孔隙度、流体性质有关。 5 声波测井 2. 声波测井声波测井声波速度声波幅度声波频率地层孔隙度、岩性、流体固井、胶结、井壁损伤原因多？ 5.1 岩石力学特性 5.2 声波速度测井 5.3 声波幅度测井 5 声波测井弹性体：物体受外力作用发生形变，取消外力后能恢复到其原来状态的物体塑性体：物体受外力作用发生形变，取消外力后不能恢复到其原来状态的物体物体的弹性或塑性——与物体性质、外力大小、外力作用时间、作用方式等有关一、岩石的弹性 5.1 岩石的声学特性声波测井特点——声波能量较小，作用时间很短，岩石可视为弹性介质声波传播介质：横波——固体纵波——固体、液体、气体一、岩石的弹性 5.1 岩石的声学特性一、岩石的弹性 5.1 岩石的声学特性 2 （1）杨氏模量 E = (F/A) / (∆L/L) 应力与应变之比一、岩石的弹性 5.1 岩石的声学特性 A F L ΔL （2）泊松比 σ = - (∆D/D) / (∆L/L) 横、纵向应变之比（0—0.5) 一、岩石的弹性 5.1 岩石的声学特性 L F D ∆L L ∆D （3）切变模量 μ=（Ft/A）/ (∆L/L) 切应力与切应变之比一、岩石的弹性 5.1 岩石的声学特性 L （3）切变模量一、岩石的弹性 5.1 岩石的声学特性（4）体积形变模量 K = （F/A) / (∆V/V) 作用力与体积应变之比一、岩石的弹性 5.1 岩石的声学特性 F A V V’ ∆V=V-V’ 二、声波在岩石中的传播特性 5.1 岩石的声学特性（1）横波与纵波定义（牢记！） 3 二、声波在岩石中的传播特性 5.1 岩石的声学特性（2）横波与纵波传播速度的关系 )21)(1( )1( σσ σ ρ −+ −⋅= Evp )1(2 1 σρ +⋅= Ev s V横波v1，声波在井壁处折射、反射，必有以临界角入射，产生滑行波 ¾ 泥浆与地层接触好，滑行波必引起泥浆质点振动，在泥浆中传播 ¾ 滑行波先后到达R1和R2，完成声波速度测量。滑行波、直达波、反射波 5.2 声波速度测井一、单发双收声速测量原理 2. 单发双收测井仪测量原理如何保证地层滑行波先到？ 1.在仪器外壳上刻槽 2.适当选择较大的源距(发射器与接收器间的距离)。滑行波首先到达接收器，只接收记录与地层性质有关的滑行波。 5 声波声波发射器发射器声波声波接收器接收器声波声波接收器接收器声波测井原理图声波测井原理图 5.2 声波速度测井一、单发双收声速测量原理 2. 单发双收测井仪测量原理地层中滑行波有横波、纵波声速测井测量滑行纵波 5.2 声波速度测井一、单发双收声速测量原理 2. 单发双收测井仪测量原理声波时差计算 2v lT =∆ 5.2 声波速度测井二、井眼补偿声速测井 1. 为何开发井眼补偿测井？ 2 1 1 ( )CD DF CEt v v v∆ = + − 2/ DF CE t l v ≠ ∆ ≠ ¾仪器声系：双发双收 T1、T2交替发射声波 T1=>R2-R1——△t 1 T2=>R1-R2——△t 2 ¾补偿时差： △t =（ △t 1+ △t 2）/2 ¾补偿作用: 消除井径和仪器倾斜的影响 5.2 声波速度测井二、井眼补偿声速测井 2. 井眼补偿测井 6 疏松气层——声波周波跳跃普通气层——声波时差增大 5.2 声波速度测井三、声速测井资料应用 1. 判断气层 2. 划分地层 3. 确定岩石孔隙度（牢记！） 5.2 声波速度测井三、声速测井资料应用 3. 确定岩石孔隙度（牢记！）岩层总孔隙度 1）平均时间公式： maf ttt ∆−+∆=∆ )1( ϕϕ maf ma tt tt ∆−∆ ∆−∆=ϕ 使用条件：孔隙均匀分布固结且压实的纯岩层孔隙度小于25% 5.2 声波速度测井三、声速测井资料应用 3. 确定岩石孔隙度（牢记！） 2）流体校正 maf ma tt ttK ∆−∆ ∆−∆⋅=ϕ 使用条件：孔隙均匀分布固结且压实的纯岩层孔隙度25%~35% K: 油层0.8~0.9 气层0.7 5.2 声波速度测井三、声速测井资料应用 3. 确定岩石孔隙度（牢记！） 3）压实校正 maf ma p tt tt C ∆−∆ ∆−∆⋅= 1ϕ 使用条件：固结但不够压实的纯岩层 ϕ ϕs pC = 判断：用邻近泥岩的Δtsh(328）确定 5.2 声波速度测井三、声速测井资料应用 3. 确定岩石孔隙度（牢记！） 4）泥质校正 maf ma tt tt ∆−∆ ∆−∆⋅−= αϕ 2 1 使用条件：含泥质的非纯岩层纯砂岩含泥质砂岩 SSP SP=α 5.2 声波速度测井三、声速测井资料应用 3. 确定岩石孔隙度（牢记！） 5）缝洞型储层 ¾平均时间公式所求孔隙度偏低 ¾对次生孔隙发育的碳酸盐岩需建立自己的时间平均公式 7 ¾声波幅度测井测量声波信号的幅度。 ¾声波幅度衰减与频率、介质密度、弹性等因素有关。 ¾测量声波幅度变化可以认识地层性质和水泥胶结情况。 5.3 声波幅度测井 5.3 声波幅度测井一、岩石的声波幅度 1. 介质粘滞吸收声波能量 ¾声波在介质中传播时，由于质点的振动要克服摩擦力，使声波能量转化成热能而衰减。 ¾能量吸收与声波频率、地层密度有关。 ¾声波频率越高，能量越容易被吸收。 ¾频率一定，地层越疏松，声波能量被吸收越大. 5.3 声波幅度测井一、岩石的声波幅度 2. 介质界面反射声波能量 ¾声波在不同介质的界面产生反射与折射，透射波的能量取决于两种介质声阻抗之比. ¾声阻抗 z=ρv ¾声耦合率= z1 / z2 11vρ 22vρ a a β 1 2 入射线折射线反射线法线 11vρ 22vρ a a β 1 2 入射线折射线反射线法线 11vρ 22vρ a a β 1 2 入射线折射线反射线法线 5.3 声波幅度测井一、岩石的声波幅度 2. 介质界面反射声波能量 ¾z1与z2差异大，声耦合不好，声波透射率低，反射率高. ¾z1与z2差异小，声耦合好，声波透射率高，反射率低。 11vρ 22vρ a a β 1 2 入射线折射线反射线法线 11vρ 22vρ a a β 1 2 入射线折射线反射线法线 11vρ 22vρ a a β 1 2 入射线折射线反射线法线 8 5.3 声波幅度测井二、水泥胶结测井 1. 水泥胶结测井原理（牢记！） ¾仪器：声系、电子线路、隔声体 ¾ T 受激产生声波，向泥浆（v1）和套管(v2)传播 ¾由于v2>v1，声波以临界角入射，在套管中产生滑行波（套管波） ¾套管波以临界角折射进入井内泥浆，到达接收器 ¾仪器记录套管波第一个负峰的幅度 5.3 声波幅度测井二、水泥胶结测井 1. 水泥胶结测井原理记录的幅度值：套管与水泥胶结程度套管尺寸水泥环强度和厚度仪器居中情况 5.3 声波幅度测井二、水泥胶结测井 2. 测井幅度值影响因素 ¾测量时间：固井后24~48小时内 ¾水泥环厚度：大于2cm 固定值小于2cm 越薄，测井曲线值越高 ¾井筒内泥浆气侵：能量衰减，测井曲线值偏低 5.3 声波幅度测井二、水泥胶结测井 3. 判断固井质量原理 ¾套管与水泥环胶结好声波容易从套管进入水泥环声波幅度较小 ¾套管与水泥环胶结不好声波不容易从套管进入水泥环声波幅度较大 5.3 声波幅度测井二、水泥胶结测井 4. 水泥胶结测井应用 1）认识水泥胶结测井曲线 ¾水泥面以上幅度大，套管接箍处变小尖锋 ¾由浅向深，高幅度向低幅度变化处为水泥面上返高度 ¾胶结好处，曲线幅度低 5.3 声波幅度测井二、水泥胶结测井 4. 水泥胶结测井应用 2）测井曲线应用 ¾主要测量第一胶结界面相对幅度=（目的井段幅度 / 泥浆井段幅度）＊100% ¾定量解释标准：相对幅度<20%：胶结良好相对幅度20%~40%：胶结中等相对幅度>40%：胶结不好（串槽） 9 1.确定水泥面 2.检查固井质量（一界面胶结情况） 3.检查套管接箍，间隙对能量衰减大，负峰60~70% 4.测定套管断裂位置（在无水泥胶结地方，裂缝处套管波衰减大，出现负尖峰）例1：声幅测井应用半幅点相对幅度第一次固井质量不好，出水第二次固井质量好，封堵水层上部，产油水层油层泥岩层例2：检查补挤水泥效果 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 ¾测量套管外水泥胶结情况。 ¾反映水泥环第一界面和第二界面的胶结情况。 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 1. 声波变密度测井原理 ¾仪器：声系、电子线路、隔声体 ¾ T 受激产生声波，向泥浆和套管、地层传播 ¾声波以临界角入射，产生滑行波（四个路径） ¾折射进入井内到达接收器 ¾测量全波列——接受器依次接的波为：套管波—地层波—泥浆波 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 2. 声波变密度测井应用 ¾自由套管套管波强，地层波弱或无 ¾水泥环良好套管波弱，地层波强 ¾第一界面胶结好，第二界面不好套管波弱，地层波弱套管波地层波 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 3. 声波变密度测井显示 ¾以调辉方式记录整个波形（模拟信号），通过对波形按幅度大小以灰度等级来显示的。 ¾显示只保留波形正半周（或负半周），幅度大以黑色显示，幅度小以灰色显示，去掉的半周以白色显示。 10 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 3. 声波变密度测井显示（1）自由套管大部能量通过套管传播回到接收器，很少有能量进入地层中。 ¾左端套管波为黑白反差明显呈整齐直线条； ¾右端地层波为灰白模糊不清的曲线条或缺失，没有地层波为套管波后续波，右端呈灰白间隔的直线条。 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 3. 声波变密度测井显示（2）仅第一界面胶结好大部分能量通过套管透射到水泥环中，很少进入地层中。 ¾左端套管波为灰白模糊不清直线条或缺失 ¾右端地层波为灰白模糊不清的曲线条或缺失 ¾泥浆波呈灰白间隔的直线条。 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 3. 声波变密度测井显示（3）部分胶结一部分能量在套管中传播，也有相当大能量透射到地层中。 ¾左端套管波为灰白间隔直线条； ¾右端地层波为灰白间隔的曲线条。 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 3. 声波变密度测井显示（4）两个界面都胶结好套管、水泥和地层连成一体，大部分能量通过套管透射水泥，再透射到地层中。 ¾左端套管波为灰白模糊不清直线条或缺失； ¾右端地层波为黑白反差明显的曲线条。 5.3 声波幅度测井三、声波变密度测井 3. 声波变密度测井显示例1：变密度测井应用 11 解释结果检查压裂效果 ¾压裂前地层致密地层波幅度大，变密度黑白反差明显； ¾压列后裂缝发育地层波幅度小，变密度灰白模糊显示，弯曲率也大。例2：变密度测井应用

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