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声波测井方法主要特点对比表

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声波测井 方法 主要特点 对比
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声波测井方法主要特点对比表原 理 与 特 点 曲 线 特 征 主 要 应 用 影 响 因 素 其 它声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层的地质特性及井眼工程状况的一类测井方法,包括声速测井、声幅测井、声波全波列测井等多种测井方法。声波速度测井是测量滑行纵波在井壁地层中传播速度的测井方法,简称声速测井。它是最早发展的一种声波测井方法,也是目前使用最普遍的一种声波测井方法。因而声波测井常常就是指声速测井。声波在不同介质中传播时,其速度、幅度衰减及频率变化等声学特性是不同的。声波测井就是以岩石等介质的声学特性为基础而提出的一种研究钻井地质剖面评价固井质量等问题的测井方法。 声波测井分为声速测井和声幅测井。声速测井测量地层声波速度。地层声波速度与地层的岩性、孔隙度及孔隙流体性质等因素有关。根据声波在地层中的传播速度,就可以确定地层孔隙度、岩性及孔隙流体性质。 声波速度测井简称声速测井,测量地层滑行波的时差△t(地层纵波速度的倒数,单位 μs/ m) 。主要用以计算地层孔隙度、地层岩性分析和判断气层等。单层声速曲线取值方法声速曲线的深度比例一般是 1:200,横向比例一般是每厘米 50s/m,向左增大。图 3—1 是声速和感应曲线取值实例。储集层为砂岩,邻层为泥岩水平线标出两者的界面;因泥岩井眼扩大,声速曲线在储集层顶界出现时差减小的假异常,而在底界出现时差增大的假异常。对储层评价来说,对测井曲线取值就是在储集层界面内读取代表储集性质的测井读数。对声速曲线来说,首先要排除井眼扩大引起的假异常,然后再分别情况取值。(1)储集层厚度较大,声速曲线呈平缓起伏变化者,读曲线平均值。此时曲线起伏范围一般在 2—3内。如图 3(2)如果储层内声速曲线有明显的时差减小的小尖峰,且尖峰位置与微电极等曲线电阻率增大的小尖峰一致,则这些尖峰是致密夹层的显示,其值不代表储层性质,应当扣除这些尖峰以后取曲线段的平均值,如图 33)如果储层内声速曲线呈台阶变化,则应分段取值,如图3—3。分段的最小厚度应与声速仪器的分层能力一致。(4)储层厚度较小,声速曲线在储层内没有变化平缓的曲线段,而有明显的拐点,则取拐点的数值,如上图上层。如果没有拐点,曲线呈尖峰状,应凭经验判断,认为尖峰极值能代表地层读数,则取尖峰,若认为尖峰值失去代表性,则本层无法读数。一、判断气层气和油水的声速及声衰减差别很大。因此在高孔隙度和泥浆侵入不深的条件下,声波测井可以较好的确定含气疏松砂岩。气层在声波时差曲线上显示的特点有:1、产生周波跳跃—— 它 常 见 于 特 别 疏 松 的 砂 岩 气 层 中 , 这 是 由 于 含 气 疏 松 砂 岩具 有 较 高 的 孔 隙 度 , 且 孔 隙 内 含 声 吸 收 强 的 天 然 气 , 致 使 声 波 能 量 衰 减 大 , 产 生 周波 跳 跃 。 二、划分地层——由于不同地层具有不同的声波速度,所以根据声波时差曲线可以划分不同岩性的地层。1 、砂 泥 岩 剖 面 ——在 砂 泥 岩 剖 面 中 , 砂 岩 声 速 与 砂 岩 胶 结 物 的 性 质 及 含 量 有 关 。 通 常 钙 质 胶 结 砂 岩 时 差 比 泥 质 胶 结 砂 岩 的 低 , 并 且 声 波 时 差 随 钙 质 含 量 增 加 而 减小 , 随 泥 质 含 量 增 高 而 增 高 。 泥 岩 时 差 高 。 页 岩 时 差 介 于 砂 岩 和 泥 岩 之 间 。 砾 岩时 差 较 低 。 2 、 碳 酸 盐 岩 剖 面 ——在 碳 酸 盐 岩 剖 面 中 , 致 密 石 灰 岩 和 白 云 岩 的 时 差 最 低 ,, 如 含泥 质 , 时 差 稍 有 增 高 ; 当 有 孔 隙 或 裂 缝 时 , 时 差 明 显 增 大 , 甚 至 还 可 能 出 现 周 波 跳跃 现 象 。3 、 膏 盐 剖 面 ——在 膏 盐 剖 面 中 , 无 水 石 膏 与 岩 盐 的 声 波 时 差 有 明 显 的 差 异 , 岩 盐部 分 因 井 径 扩 大 , 时 差 曲 线 有 明 显 的 假 异 常 , 所 以 可 以 利 用 声 波 时 差 曲 线 划 分 膏 盐剖 面 。三、确定地层孔隙度1 、威利时间平均公式地层声速和地层孔隙度有关,大量数据表明,在固结、压实的纯地层中,地层孔隙度和声波时差存在线性关系,即威利时间平均公式。四、其它应用1、异常地层压力预测地层压力指地层孔隙流体压力。沉积岩层的流体压力等于其静水压力,并对应一个正常压力梯度。在一些地区地层压力高于或低于有正常压力梯度计算的数值,即地层压力出现异常。地层压力高于正常值的地层称为异常高压地层;地层压力低于正常值的地层称为异常低压地层。对泥岩时差研究发现,它可以成功地预测邻近储层的地层压力。在半对数坐标系上作泥岩时差与深度的关系。在正常压力下,数据点都落在正常压实趋势线上;高压异常地层的数据点落在趋势线的右侧,时差增大;低压异常地层的时差小于正常值,数据点落在趋势线的左侧。 2、岩石强度分析 岩 石 强 度 指 岩 石 承 受 各 种 压 力 的 特 性 。 根 据 声 波 、 地 层 密 度 测 井 资 料 , 可 以 连续 计 算 自 然 条 件 下 岩 石 的 各 种 弹 性 模 量 , 以 对 岩 石 强 度 进 行 全 面 分 析 。 用 测 井 资 料计 算 的 岩 石 弹 性 模 量 为 动 态 弹 性 模 量 , 与 实 验 室 采 用 静 压 应 变 测 量 的 弹 性 模 量 ( 静态 弹 性 模 量 ) 不 同 。3、裂缝检测声 波 全 波 列 测 井 资 料 能 够 指 示 地 层 裂 缝 。 由 于 声 波 通 过 裂 缝 时 , 其 幅 度 都 会减 小 , 表 现 在 波 形 图 上 就 是 声 波 幅 度 减 小 。 声 波 幅 度 衰 减 程 度 取 决 于 波 的 性 质 ( 类型 、 频 率 ) 、 裂 缝 倾 角 ( 水 平 裂 缝 、 低 角 度 裂 缝 、 高 角 度 裂 缝 )、 裂 缝 张 开 度 等 因 素 。水 平 缝 对 横 波 幅 度 影 响 大 ; 高 角 度 裂 缝 对 纵 波 幅 度 影 响 大 。 垂 直 传 播 的 纵 波 和 横 波一、地层厚度地层厚度的大小是相对声速测井仪的间距来说的,厚度大于间距的称为厚层;小于间距的称为薄层。由于声速测井的输出(时差)代表 厚地层的平均时差,因此它们的声速测井时差曲线存在一定差异。 1、厚层1) 在 地 层 中 部 时 差 曲 线 出 现 平 直 段 , 该 段 时 差 值 为地 层 时 差 值 。 当 地 层 岩 性 或 孔 隙 性 不 均 匀 时 , 曲 线稍 有 波 动 , 取 地 层 中 部 时 差 曲 线 的 平 均 值 作 为 地 层的 时 差 值 。 2)时差曲线的半幅点处对应于地层的上、下界面。2、薄层目的层时差受相邻地层时差影响较大。若相邻地层时差高于目的层的时差,则目的层时差增加;反之,目的层时差减小。不能应用曲线半幅点确定地层界面。3、薄互层 间距大于互层中的地层厚度时,“周波跳跃”现象的影响在一般情况下,声速测井仪的两个接收换能器是被同一脉冲首波触发的,对于疏松或含气地层,由于地层声吸收大,声波发生较大的衰减,这时常常是首波信号只能触发路径较短的第一接收器的线路。首波不能触发第二接收器,其线路只能被续至波触发,在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的时差急剧变化的现象,这种现象就叫周波跳跃。 三、盲区双发双收声系测量的地层时差是上、下两个发射器分别工作时,由两个接收器记录的首波到达时间的平均值计算得到的。发射时声波实际传播距离与下发射时声波实际传播距离出现完全不重合。此时,在仪器记录点附近一定厚度的地层对测量结果没有任何贡献,称之为“盲区”。即所测时差与记录点所在深度处地层速度无关。 四、井径的影响 扩径段声波时差发生变化,使时差曲线出现假异常。声波曲线的特点:①当目的层上下围岩声波时差一致时,曲线对称于地层中点。②岩层界面位于时差曲线半幅点③在界面上下一段距离上,测量时差是围岩和目的层时差的加权平均效应,既不能反映目的层时差,也不能反映围岩时差。④当目的层足够厚且大于间距时,测量时差的曲线对应地层中心处一小段的平均读值是目的层时差。其 衰 减 量 与 裂 缝 倾 角 的 函 数 关 系 。
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