声波变密度测井-221.2.225.114

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1、电话：电话：13854699843谭长华谭长华测井技术概述测井技术概述常规测井方法原理常规测井方法原理测井资料综合解释测井资料综合解释主要内容主要内容第三章第三章 声波测井声波测井声波测井：是以岩石等介质的声学特性为基础来研究钻井地质剖面，判断固井质量、确定地层孔隙度等的一种测井方法。声波测井分为：声速测井（声波时差测井）声幅测井3-1 声波速度测井一、岩石的声波速度岩石的声波速度主要取决于岩石的杨氏模量和密度，随岩石密度的增加而增大。对沉积岩，影响的声波速度的因素主要有：1.岩性2.孔隙度：孔隙度越大，声速越小。3.岩层的地质年代：老地层的声速高于新地层。4.岩层埋藏深度：随埋藏深度增加，声

2、速增大。二、滑行波二、滑行波由折射定律：sin/sin=V1/V2可知，当入射角增大时，折射角也要相应增大。在V1V2的情况下，入射角增大到一定值i时，折射角为90,此时的折射波在第二种介质中沿界面滑行，这时的折射波称为滑行波。三、三、声波速度测井声波速度测井它是测量滑行波通过地层传播1米所用的时间（称为声波时差)，来估算地层孔隙度、判断气层和研究地层岩性的一种声波测井。分类：单发双收声速测井 双发双收（补偿声波）声速测井1.声波速度测井仪的结构声速测井仪电子线路声系隔声体发射探头T接收探头R5ft3ftn补偿声波测井仪声系：n源距：发射探头到相邻接收探头之间的距离n间距：两个接收探头之间的距

3、离单发双收声速仪：声系由发射探头T和接收探头R1、R2隔声体2、声速测井的测量原理、声速测井的测量原理T=CD/V2=间距/地层声速V2声波速度测井测量的是声波时差声波时差随井深变化的曲线，称为声波时差曲线声波时差曲线，用AC或t表示。声波时差声波时差：是指声波在介质(地层)中传播1米或1英尺所用的时间。声波时差的单位：微秒/米，s/m 微秒/英尺，s/ft1m=3.281ft 1ft=0.3048m1in=0.0254m=2.54cm1 s/ft=3.281s/m声波测井仪记录点：在R1R2的中点说明：声波测井为使滑行波首先到达接收探头被接收，在仪器设计时，采用适当的源距和在仪器钢外壳上刻槽

4、的方法，使反射波和直达波晚于晚于滑行波到达接收探头。2、补偿声波测井由于单发双收声速测井收井径扩大和仪器偏心的影响，而利用井径变化对上发下收和下发上收声波时差的影响正好相反，所以补偿声波测量采用取两者平均值的方法得到补偿声波时差，补偿掉井径变化及仪器偏心造成的影响。测井时，用上下发射探头轮流发射声波，中间两个接收探头接收滑行波接收声波时差。5ft3ft3.声波时差曲线的特点及应用特点：在常见岩性地层中，声波时差t的变的变化范围化范围由孔隙度为0的致密白云岩中的143s/m至水中的623s/m。应用：1)主要应用是确定地层孔隙度2）与其他资料配合可判断气层和裂缝、计算含油饱和度、识别岩性、进行地

5、层对比、合成地震记录、检查压力异常和判断断层等。气层1、判断气层特征：产生周波跳跃或t值增大。应用周波跳跃1、判断气层特征：产生周波跳跃或t值增大。气层确定地层孔隙度对压实、固结的含水纯地层,地层孔隙度与声波时差存在线性关系：其中，tma-岩石骨架的声波时差，砂岩：180微妙/米或55.5微妙/英尺，石灰岩：156/47,白云岩：143/43 tf冲洗带内流体的声波时差，淡水：620/189,盐水：602/185对固结不够压实的砂岩层，要进行压实校正：Cp压实校正系数。胜利：Cp=1.68-0.0002H 3-2 声波幅度测井一、岩石的声波幅度一、岩石的声波幅度二、水泥胶结测井二、水泥胶结测井

6、三、声波变密度测井三、声波变密度测井声波幅度测井：是通过测量声波在地层或套管内传播过程中幅度的衰减变化来认识地层性质和固井水泥胶结情况的一种声波测井方法。一、岩石的声波幅度一、岩石的声波幅度声波能量衰减的大小与介质的密度和声波频率有关。对同一地层（不变），声波频率f越高，声波能量衰减越大；对同一频率f的声波，介质密度越大，声波能量衰减越小；越小，声波能量衰减越大。-气层声阻抗：是指介质密度与声波在该介质中传播速度的乘积。即 Z=V.声耦合率：两种介质的声阻抗之比z1/z2。声耦合的好：能量就容易由介质传到介质中，这时折射波能量大，反射波能量就小。声耦合越差：透过界面在介质中传播的折射波能量就少

7、，在介质中传播的反射波能量就大。一、岩石的声波幅度一、岩石的声波幅度二、水泥胶结测井（CBL)-固井声幅测井1、测井原理下井仪器：由声系和电子线路组成，源距为1m或3ft(英尺）套管波：在套管中传播的滑行波。记录点：在T与R是中点上。水泥胶结测井原理 仪器测量记录套管波第一负峰值（以mv为单位），即水泥胶结测井曲线。套管波第一负峰值的大小决定于套管与水泥胶结情况，还受套管尺寸、水泥环强度和厚度以及仪器居中情况的影响。若套管与水泥胶结良好，套管波能量有较大衰减，测量记录到的声波幅度值很小；若套管与水泥环胶结不好，套管波能量衰减较小，测井值很大。由此可见，利用水泥胶结测井曲线值可判断固井质量。3.

8、水泥胶结测井资料解释测井工下P298确定水泥面-纯钻井液带的解释：水泥面以上，曲线幅度最大(相对幅度在90%100%之间），在套管接箍处有幅度变小的尖峰（等距离）水泥面位置：深度由浅到深、曲线首次由高幅度向低幅度变化处。水泥与钻井液混合带的确定：在自由套管一下，声幅曲线值逐渐降低，直到胶结良好处（实际水泥返高处），该井段即为水泥与钻井液的混合带。混浆带纯钻井液带分段原则以CBL半幅点划分解释段的顶、底界面，当CBL分段不明显时，结合VDL。相对幅度越小，固井质量越好，一般规定：相对幅度小于20%为胶结良好；相对幅度介于20%40%之间为胶结中等相对幅度大于40%为胶结不好（串槽）声幅曲线解释二

9、、声波变密度测井1.含义：就是依时间的先后将到达接收换能器的套管波、地层波和泥浆波全部记录下来，用以反映套管与水泥环（第一界面）和水泥环与地层（第二界面）胶结情况的一种声幅测井。又称声波全波列测井。2.声波变密度测井仪的结构：下井仪器：电子线路上部，装在密封承压壳内。声系-在下部，由一个发射探头和两个接收探头组成，装在管形皮囊内，皮囊内装满硅油，皮囊外是延声体（刻槽的钢管）。源距为1524mm(5ft)的发射探头记录变密度，源距为914mm(3ft)的接收探头记录一条声幅曲线。发射探头CBL/VDL线路筒自然伽马磁性定位器磁性定位器上扶正器上扶正器3接收探头CBL/VDL声系5接收探头下扶正器

10、补偿声波测井仪也可完成声波变密度测井3.测井原理由发射换探头发出的声波到达接收探头有四条途径：沿套管、水泥环、地层及泥浆传播。在地层速度小于套管速度时，最早到达的是套管波，其次为地层波，最后为泥浆波。变密度测井测井原理 采用调辉和调宽记录两种不同的方式处理接收的声信号在变密度图中：在变密度图中：声波信号强即幅度大，则颜色深、宽；声波弱即幅度小，则色浅、窄 套管波套管波：在最左侧，自由套管处是一组平行的直线，可见“人字形”的套管接箍显示地层波地层波：在中偏右侧，地层波条带有较大摆动。泥浆波：在最右侧，为直线条带，有时测不到。泥浆波泥浆波地层波地层波从从从从VDLVDL曲线上曲线上曲线上曲线上的的

11、的的“人字形人字形人字形人字形”的顶底长度即的顶底长度即的顶底长度即的顶底长度即为变密度的源为变密度的源为变密度的源为变密度的源距长度。距长度。距长度。距长度。套管波套管波3.声波变密度测井图解释1）自由套管（套管外无水泥）和第一、第二界面均未胶结的情况2）套管与水泥环（第一界面）、水泥环与地层（第二界面）均胶结良好的情况3）套管与水泥环胶结良好，而水泥环与地层胶结不好的情况从从从从VDLVDL曲线上曲线上曲线上曲线上的的的的“人字形人字形人字形人字形”的顶底长度即的顶底长度即的顶底长度即的顶底长度即为变密度的源为变密度的源为变密度的源为变密度的源距长度。距长度。距长度。距长度。套管波套管波1

12、）自由套管（套管外无水泥）和第一、第二界面均未胶结的情况：套管波强，地层波弱。变密度图上左侧线条色很深、宽、清晰；右侧线条色浅、模糊不清。井径/GR 声幅/声波衰减率 VDL2）第一界面、第二界面均胶结良好的情况：套管波弱，地层波强。在变密度图中，左侧线条模糊不清、色浅或一片空白，右侧线条色深、较宽、清晰。胶结好变密度测井特征3）第一界面胶结好，第二界面胶结差的情况：套管波和地层波均弱，图中左右侧线条均色浅、模糊不清或一片空白。声波变密度测井的应用1）检查固井质量2）检查地层压裂酸化效果3）判断套管外出砂层位。习题-中级工p21161.常用补偿声波测井仪的发射探头和接收探头的组合方式是（）。（

13、A）单发单收 （B）单发双收 （C）双发单收 （D）双发双收 62.通常使用的补偿声波测井仪探头由头至尾的排列顺序为（）。（A）发射探头、发射探头、接收探头、接收探头（B）发射探头、接收探头、发射探头、接收探头 （C）接收探头、接收探头、发射探头、发射探头（D）发射探头、接收探头接收探头、发射探头 90.通常使用的补偿声波测井仪声系的四个探头中（）探头是发射探头。（A）中间两个 （B）靠前两个 （C）靠后两个 （D）两头的63.补偿声波测井所记录的是与地层信息有关的（）。（A）直达波（B）反射波（C）滑行波（D）泥浆波 64.声波时差曲线常用的表示符号为（）。（A）SP （B）AC （C）CB

14、L （D）CCL65.声波时差曲线的单位是（）。（A）微秒/米 （B）秒/米（C）微秒（D）秒94.补偿声波测井就是测量地层（）的测井仪器。（A）声波衰减幅度 （B）声波纵波传播速度 （C）声波全波列 （D）声波反射速度66.补偿声波测井所记录的是（）随深度变化的曲线。（A）声波首波幅度 （B）声波的相位变化 （C）声波首波到达的时间（D）声波通过 1m地层所需的时间67.致密白云岩的声波时差值为（）。（A）143s/m （B）187s/m（C）230s/m（D）623s/m97.当地层的岩性已知时，声波的传播时间主要取决于（）。（A）地层流体密度 （B）地层孔隙度（C）地层压力 （D）地层流

15、体成分68.声波曲线主要是用来求取地层的（）。（A）渗透率 （B）孔隙度（C）流体密度（D）岩性密度155.声波变密度仪器由上部电子线路和下部（）两大部分组成。（A）发射探头 （B）接收探头 （C）延声体（D）声系109.声波变密度仪器声系部分有（）接收探头。（A）2 个 （B）3 个（C）4 个 （D）5 个110.声波变密度仪器测量变密度曲线时，常用源距为（）的接收探头。（A）2ft （B）4ft （C）5ft （D）7ft111.声波变密度测井时，声波从发射探头到接收探头的传播途径有（）可能。（A）2 种 （B）3 种 （C）4 种（D）5 种112.声波变密度仪器的发射探头所发射的声波

16、信号是受（）来控制的。（A）电子线路 （B）地面系统 （C）声系本身（D）地面系统和井下电子线113.声波变密度测井时，通常由短源距接收探头接收的信号处理得到（）测井资料。（A）声幅 （B）声波时差 （C）变密度（D）后续波162.声波变密度测井时，接收探头根据压电效应原理，将接收到的声信号转化为交变的电信号，经处理得到（）资料。（A）水泥胶结 （B）套管接箍 （C）井内液体密度 （D）井内温度 114.声波变密度测井时，（）信号是用来判定固井后第一界面的胶结效果的。（A）后续波波形 （B）全波列 （C）首波幅度 （D）后续波幅度115.检查水泥与地层胶结效果使用的是声波变密度测井的（）信号。

17、（A）首波时差 （B）直达波 （C）首波幅度 （D）地层波 165.声波变密度测井时，自由套管井段的声波幅度（）。（A）最小 （B）最大 （C）不大不小 （D）忽大忽小判断题-中级p22474.补偿声波测井仪是由电子线路和声系两部分构成的。75.补偿声波测井仪双发双收声系中间的两个探头为发射探头。76.补偿声波仪器的声系主要由隔声体和三个探头组成。77.补偿声波测井记录的是声波在地层中的传播速度。78.补偿声波接收探头接收的是沿井壁反射后的反射波。79.声波传播过程中，在两种介质的界面上会发生反射和折射。80.采用双发双收补偿方法是为克服井径变化及仪器倾斜不居中造成的测量误差。81.声波测井的

18、记录是声波通过 1m 地层所需的时间随地层岩性变化的曲线。82.当岩性已知时，声波在这个地层的传播时间取决于地层的渗透率。83.利用声速曲线与其他资料配合可识别气层和裂缝、确定地层的含油饱和度。138.1609 补偿声波测井仪可以用来完成声波变密度测井工作。139.声波变密度测井仪的发射和接收探头均为闪烁晶体。140.一般声波变密度仪器声系的发射和接收探头均装在充满硅油的管形皮囊内。141.声波变密度测井时，发射探头发射信号是利用压电效应原理将电信号转化为声信号的。142.声波变密度测井时，接收探头是利用反压电效应原理将电信号转化为声信号的。143.声波变密度测井时，声波从发射探头是经过四种可能传播的途径即沿套管、水泥环，通过地层、泥浆到达接收探头的。144.声波变密度测井只能够对固井的第一界面的胶结质量进行监测。145.声波变密度测井时，通过接收和记录声波首波幅度沿井深的变化来判断水泥与地层的胶结效果。146.声波变密度测井，可通过接收和记录声波全波列信号随井深的变化来解释水泥和井壁地层之间的胶结效果。