阵列声波测井介绍学习教案

1、会计学1第一页，共86页。2 全波列声波(shn b)波型成分第1页/共86页第二页，共86页。3背景：阵列声波(shn b)的产生普通(ptng)声波测井纵横(znghng)波纵波硬地层软地层How?偶极技术解决:地质问题工程问题第2页/共86页第三页，共86页。4主要(zhyo)内容第3页/共86页第四页，共86页。5CompressionalShearStoneleyHeadwaves第4页/共86页第五页，共86页。6泥浆泥浆传播振动挠曲波定向波发射器SWaveReceiverP PSourceP PSWavePP第5页/共86页第六页，共86页。7用挠曲波替代(tdi)横波的可行性第

2、6页/共86页第七页，共86页。8低发射频率低发射频率n通过交叉偶极子的定向性对地通过交叉偶极子的定向性对地层进行各向异性分析层进行各向异性分析. .第7页/共86页第八页，共86页。9主要(zhyo)内容第8页/共86页第九页，共86页。10n多极子阵列声波仪器简介(jin ji)n目前应用较多的多极子阵列声波测井仪有以下几种:第9页/共86页第十页，共86页。11接收(jishu)电子线路发射声系隔声体接收声系发射电子线路遥传短节第10页/共86页第十一页，共86页。12四极(s j)源 T1单极源 T2接收电子线路发射电子线路R1R88个接收阵列隔声体偶极源Y(T4)偶极源X(T3)单极

3、子(T2)四极子(T1)第11页/共86页第十二页，共86页。13仪器概况主要技术经济指标耐温： 150耐压： 100MPa可测最小井眼： 114.3 mm可测最大井眼： 533.4 mm单极子发射器： 1个偶极子发射器： 2个相互正交四极子发射器： 1个接收器： 8组，可进行(jnxng)正交偶极子接收第12页/共86页第十三页，共86页。14主要技术经济指标接收探头间距： 152mm仪器外径： 92mm最大外径： 99mm声源的工作频率范围： 1kHz 14kHz最大测速： 512m/h数字化精度： 14位时间采样(ci yn)间隔： 10ms 40ms仪器概况第13页/共86页第十四页，

4、共86页。15 接收(jishu)电子线路（外壳）发射(fsh)声系隔声( shn)体接收声系发射电子线路（外壳）仪器概况第14页/共86页第十五页，共86页。16接收(jishu)电路发射(fsh)线路发射(fsh)声系隔声体接收声系 仪器由发射电路短节、发射换能器短节、隔声体短节、接收换能器短节和接收控制采集电子线路短节五部分组成 ，仪器总长8.53米，重约300公斤。仪器总装图第15页/共86页第十六页，共86页。17单极(dn j)方式：偶极方式(fngsh)：采用传统的单极声源发射器，可向井周围发射声波，使井壁周围产生轻微(qngwi)的膨胀作用，因此在地层中产生了纵波和横波，由此得

5、出纵波和横波时差 。在疏软地层中，由于地层横波首波与井中泥浆波一起传播，因此单极声波测井无法获取横波首波 。采用偶极声源发射器，使井壁产生绕曲波，低频绕曲波速度近似地层横波速度，解决了在疏软地层的横波测量问题。交叉偶极方式：正交发射，正交接收。用以研究地层各向异性第16页/共86页第十七页，共86页。181、波形认识：波列记录齐全可辨，地层的纵波、横波、斯通利波的界面清楚，幅度变化(binhu)正常。第17页/共86页第十八页，共86页。19第18页/共86页第十九页，共86页。20 5、4条到时曲线基本(jbn)平行。近单级时差基本(jbn)正确。 6、测前、测后应分别在无水泥粘附的套管中测

6、量10m时差曲线，对套管检查的纵波时差数值应在187s/m5 s/m（ 57s/ft1.5 s/ft ）以内。第19页/共86页第二十页，共86页。21第20页/共86页第二十一页，共86页。22主要(zhyo)内容第21页/共86页第二十二页，共86页。23第22页/共86页第二十三页，共86页。24P和S波慢度分析斯通利波慢度分析各向异性分析岩石特性分析能量分析裂缝分析裂缝高度预测砂岩含量分析孔隙度分析气体指标裂缝指标渗透率分析地应力方位分析处理解释(jish)流程示意图第23页/共86页第二十四页，共86页。25MPALreco波形(b xn)恢复模块把延迟和增益恢复到经过滤波(lb)后

7、的波形上波形(b xn)恢复第24页/共86页第二十五页，共86页。26提供(tgng)共发射模式下纵横波、斯通利波的时差、到时曲线、相关系数峰值、二维STC相干成像图、STC相关峰值等。 MPALstc单一模式(msh)波形处理（共发射模式(msh)）模块纵波(zn b)横波斯通利波第25页/共86页第二十六页，共86页。27提供(tgng)共接收模式下纵横波、斯通利波的时差、到时曲线、相关系数峰值、二维相干成像图等。 MPALstcr单一模式波形处理(chl)（共接收模式）模块利用二维STC相干成像图、STC相关峰值进一步计算模式(msh)波时差、到时曲线、相关系数峰值等。 MPALlab

8、le寻找峰值工具模块将共发射模式下纵横波、斯通利波的时差和提供共接收模式下纵横波、斯通利波的时差进行井眼补偿计算，获取最终的纵横波、斯通利波时差和到时曲线。 MPALcom获得最终时差模块第26页/共86页第二十七页，共86页。28 提供纵横波、斯通利波的八道波形幅度曲线，计算(j sun)纵横波、斯通利波的衰减系数和相关对比时窗的结束位置。MPALampattu获取波形(b xn)幅度及衰减系数模块第27页/共86页第二十八页，共86页。29 计算杨氏模量、剪切模量、体积模量等岩石(ynsh)动、静态弹性模量和动态泊松比等岩石(ynsh)力学参数。 MPALmechprop岩石(ynsh)物

9、理参数提取模块第28页/共86页第二十九页，共86页。30MPALsandan出砂分析(fnx)模块 提供有效周向应力、有效径向应力、固有剪切强度以及泥浆(njing)比重安全使用窗口。第29页/共86页第三十页，共86页。31 提供快慢横波时差曲线、百分比地层各向异性与平均(pngjn)百分比地层各向异性、各向异性方位图和快横波方位曲线、快慢横波波形图、各向异性开窗时间及关窗时间、快横波方位统计图。MPALani各向异性分析(fnx)模块第30页/共86页第三十一页，共86页。32第31页/共86页第三十二页，共86页。33 第32页/共86页第三十三页，共86页。34第33页/共86页第三

10、十四页，共86页。35第34页/共86页第三十五页，共86页。36从偶极波形中提取横波时差第35页/共86页第三十六页，共86页。37V = Vs (Low-frequencies)V 50% 只要CBL（声幅）50%，不论第II界面胶结怎样都得不到纵波否否CBL（声幅）50%胶结差，在变密度图上，套管波的信号强，套管波显示为黑白相间的条纹，且条纹呈直线状；纵波信号很弱。否否胶结中等，在变密度图上，套管波的信号较弱，套管波的黑白相间的条纹时断时续，黑白间的对比度降低；纵波信号较强，可见到纵波的形状。能能胶结好，在变密度图上，套管波的位置几乎见不到黑白相间的条纹，基本都为白色；纵波的信号强，纵波

11、的形状十分明显，形状同对应深度的裸眼声波时差一致。能能套管井中提取(tq)纵波的条件在过套管全波资料中能否提取(tq)纵波取决于水泥胶结情况，当套管外无水泥，只有泥浆时，由于套管与泥浆的声阻抗差别太大，声耦合不好，致使大部分声波能量沿套管传播，极小部分传到地层，甚至于传不到地层，这时套管波的幅度很大，而纵波的幅度很小，甚至于看不到纵波。当水泥环与套管及地层胶结良好时，声耦合好，声波能量基本上传到地层，此时套管波的幅度很小，而纵波的幅度较大，具体条件见下表第72页/共86页第七十三页，共86页。74压裂前后的各向异性( xin y xn)变化效果检测林x-xx 井压后，日产油14.17t，水2.

12、3m3，压开高度射孔井段第73页/共86页第七十四页，共86页。75巴xx-xx井压前：日产油0.81t； 压后：日产油7.09t，水1.59m3第74页/共86页第七十五页，共86页。76利用各向异性( xin y xn)进行压裂效果分析xx井压裂层位为21、23号层，其各向异性成果图反映：21号层压裂效果好，且压开了19号层、21号层和23号层顶部。井温测井检测反映为21号层压裂效果好，温度(wnd)异常反映18、19号层压窜，入液点21号层。井温检测结果与阵列声波评价的压裂结果基本一致。第75页/共86页第七十六页，共86页。776、岩石力学参数为工程(gngchng)提供依据 利用前面

13、(qin mian)得到的纵波、横波时差，以及测量的体积密度可以计算岩力学参数，如各种模量、应力、泥浆比重、破裂压力等项参数，这些参数为地层压裂设计提供依据。第76页/共86页第七十七页，共86页。78 29号层试油,日产水0.35m3,为干层,压裂改造,计算破裂(pli)压力为80-83MPa左右,施工破裂(pli)压力为77.26MPa,产量有所增加,日产水2.24m3,返排率为48%,压裂效果不很显著; 17、18号层，试油日产油2.88t，水1.08m3，低产油水层，经压裂改造，日产油5.4m3，水20.83m3，返排率为95%,压裂效果明显。计算破裂(pli)压力为63-69MPa左

14、右，施工破裂(pli)压力为73.77 MPa。家xx-xx井：为压裂施工工艺提供(tgng)依据计算(j sun)：80-83MPa施工：77.26MPa计算：63-69MPa施工：73.77MPa第77页/共86页第七十八页，共86页。79 理论上，最大主应力的方向与快横波方位一致，最大主应力的大小与横波的速度(sd)有关。通过计算快横波方位从而得到最大主应力的方向。7、用横波方位指示地层最大水平(shupng)应力方向第78页/共86页第七十九页，共86页。80确定地层最大水平(shupng)应力方向第79页/共86页第八十页，共86页。81利 用 各 向 异 性 进 行 地 应 力 分

15、 析利用快横波方位可以(ky)确定主力油气层段的地应力方向。第80页/共86页第八十一页，共86页。82 利用六臂地层倾角测井的三井径曲线或四臂地层倾角测井的双井径曲线、号极板方位(fngwi)曲线来确定以上四口井主力油层段石盒子组、山西组的最大、最小水平主应力方位(fngwi)。中国石油利 用 各 向 异 性 进 行 地 应 力 分 析第81页/共86页第八十二页，共86页。83主要(zhyo)内容第82页/共86页第八十三页，共86页。84 多极子阵列声波测井资料信息丰富，应用效果明显。 所以我们建议在油气富集区、裂缝(li fng)发育带、需进行压裂效果检测的井中多进行多极子阵列声波测井，以便更好地发挥多极子阵列声波测井的优势，从而为钻井、油田开发、油藏工程等提供重要信息及可靠依据。第83页/共86页第八十四页，共86页。85 1 、多极子阵列声波测井可以准确获得地层的纵波、横波、斯通利波的信息。