第9講聲波幅度測井

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1、?《測井解釋與生產(chǎn)測井》第9講聲波幅度測井張元中中國石油大學(xué)（北京）地球物理與信息工程學(xué)院?《測井解釋與生產(chǎn)測井》主要內(nèi)容?1.巖石的聲波幅度?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?3.聲波變密度測井（VDL）?4.聲成像測井介紹教材第6章：第3節(jié)?1.巖石的聲波幅度?聲波幅度測井測量聲波信號的幅度。?聲波在介質(zhì)中傳播時，聲波能量逐漸被吸收，聲波幅度逐漸減小，能量逐漸衰減。?聲波幅度衰減與頻率、介質(zhì)密度、彈性等因素有關(guān)，測量聲波幅度變化可以認(rèn)識地層性質(zhì)和水泥膠結(jié)情況。?1.巖石的聲波幅度?聲波幅度衰減的原因：能量吸收?

2、能量吸收（粘滯吸收）：聲波在巖石中傳播時，質(zhì)點振動要克服相互間的摩擦力，即介質(zhì)粘滯使聲波能量轉(zhuǎn)化成熱能而衰減。?能量吸收與聲波的頻率和地層密度有關(guān)。?同一地層，頻率越高，能量越容易被吸收。?同一頻率，地層越疏松（密度小，聲速低），聲波能量的吸收越嚴(yán)重，聲波幅度衰減越大。?1.巖石的聲波幅度?聲波幅度衰減的原因：反射和折射?聲波在不同介質(zhì)的界面產(chǎn)生反射與折射，反射波和透射波的幅度取決于兩種介質(zhì)聲阻抗。?聲阻抗：密度與聲波速度的乘積。z??V?聲耦合率：兩種介質(zhì)聲阻抗的比值z/z12?1.巖石的聲波幅度?聲波在兩

3、種界面上的傳播：聲耦合?z1與z2差異越大，聲耦合越差，聲波透射率低，反射率高；反射波能量高；?z1與z2差異越小，聲耦合好，聲波透射率高，反射率低；透射波能量高；?z1與z2相同時，聲耦合最好；聲波能量全部傳播到另外一種介質(zhì)。?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?固井后套管井孔附近介質(zhì)分布厚7.52~11.51mm鋼套管：Vp=5400~5700m/s厚20~60mm水泥環(huán)：Vp=2740~4880m/s第一界面：套管與水泥環(huán)界面第二界面：水泥環(huán)與地層界面?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?套管井中的聲波全波列13421

4、.套管波；2.水泥環(huán)波；3.地層波；4.泥漿波?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?套管波：套管固井質(zhì)量檢測中用得最多的聲波T?套管波：套管中的滑行縱波。水?套管波的幅度主要決泥漿地泥層定于套管與水泥環(huán)膠結(jié)環(huán)的質(zhì)量。?套管井波列中前3個套R周期的波為套管波。管?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?水泥環(huán)波?在水泥環(huán)中傳播的T波。由于膠結(jié)好有微裂縫；膠結(jié)不好（不套地夠致密），水泥環(huán)波泥漿層能量（幅度）很小。管水?套管井波列中第4～泥環(huán)6周期的波為水泥環(huán)R波，也可能被掩蓋。?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?地層波?入射波在水泥環(huán)和T

5、地層界面上發(fā)生臨界折射形成的滑行波。水地泥漿套?當(dāng)套管外水環(huán)泥混管泥層環(huán)有空氣或泥漿，甚至沒有水泥時，地層波R沒有顯示。?地層波到達(dá)時間隨地層聲速而變化。?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?泥漿波T?沿泥漿傳播，直水泥漿套泥地接到達(dá)接收器的聲管環(huán)層波。R?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?影響套管波幅度的因素?泥漿吸收?界面吸收?反射和折射能量分配?在套管中傳播時能量的衰減：?向內(nèi)散失能量?向外散失能量?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?第一界面膠結(jié)：判斷固井質(zhì)量的依據(jù)（1）膠結(jié)好，套管波幅度小?套管與水泥環(huán)耦合好，聲波容易從

6、套管進入水泥環(huán)，接收器接收到的套管波幅度較小。（2）膠結(jié)不好，套管波幅度大?套管與水泥環(huán)耦合不好，聲波不容易從套管進入水泥環(huán)，接收器接收到的聲波幅度較大。?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?水泥膠結(jié)測井CBL?聲系：采用單發(fā)單收聲系，源距為1m；?按套管波第一負(fù)峰(首波)到達(dá)時間，對其幅度值進行采樣（以mV為單位）；?記錄套管波幅度隨深度的變化曲線。?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?CBL的影響因素?測井時間：水泥的凝固的過程，水泥強度不斷增大，套管波的衰減與水泥的強度有關(guān)。一般是固井后24-48小時測井最好。?水泥環(huán)

7、厚度：水泥環(huán)的厚度大于2cm，水泥環(huán)對CBL的影響是一個固定值；小于2cm，有顯著的影響，需參考井徑曲線。?井筒內(nèi)泥漿氣侵：聲波能量出現(xiàn)較大的衰減，造成曲線出現(xiàn)低值，出現(xiàn)誤判。?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?判斷水泥膠結(jié)實例?水泥面以上幅度最大，套管接箍處出現(xiàn)幅度變小的尖峰。?深度由深到淺，曲線首次由高幅度向低幅度變化處為水泥面上返高度位置。?水泥膠結(jié)良好處，曲線幅度為低值。?2.水泥膠結(jié)測井（CBL）?CBL的應(yīng)用?檢查第一界面的固井質(zhì)量?相對幅度=（目的井段曲線幅度/泥漿井段曲線幅度）×100%相對幅度<2

8、0%，膠結(jié)質(zhì)量好；相對幅度20%—40%，膠結(jié)質(zhì)量中等；相對幅度>40%，膠結(jié)質(zhì)量差。?3.聲波變密度測井（VDL）?單發(fā)單收聲系：源距為1.5m，不僅記錄套管波的幅度，同時記錄隨后到達(dá)的地層波和泥漿波的幅度。通常與CBL同時測量（CBL/VDL）。?測量全波列—接1收器依次接受到的3波為：套管波1—42地層波3—泥漿波4（2水泥環(huán)波較弱，可以忽略）。?3.聲波變密度測井（VDL）?在任意地層深度，