地球物理測井-聲幅測井.ppt

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1、地球物理測井GeophysicalWellLogging聲幅測井裸井眼的聲幅測井套管井的聲幅測井聲波變密度測井一、裸眼井的聲幅測井1、目的：劃分硬地層的裂縫帶2、聲系及測量（1）單發(fā)單收：測量地層滑行縱波的首波幅度。（2）雙發(fā)雙收聲系：測量兩接收探頭的滑行縱波的幅度差。3、聲波能量變化的兩種方式（1）地層吸收聲波能量而使幅度衰減（2）存在聲阻抗不同的兩種介質(zhì)界面上，折射、反射使聲波的能量發(fā)生變化。兩種變化同時存在，以哪種情況為主，視具體情況而論在裂縫發(fā)育及疏松巖石的井段，聲幅的衰減主要是地層的吸收聲波能量所致。套管井中波幅的變化主要和套

2、管與地層介質(zhì)之間的界面引起的聲波能量分布有關(guān)。由此，在裸眼井中用聲幅測井可劃分裂縫帶和疏松巖石的地層，套管井中的聲幅測井主要用來評價固井質(zhì)量。4、滑行波幅度衰減和地層情況間的關(guān)系1）不同角度的裂縫對波的衰減不同與水平線的夾角50°--80°垂直裂縫與水平方向的夾角<30°水平裂縫垂直裂縫主要衰減縱波水平裂縫主要衰減橫波從實(shí)驗(yàn)得出:2)裂縫內(nèi)的物質(zhì)對聲波能量的影響聲波通過裂縫時(兩種界面),只有部分能量透過,裂縫內(nèi)的物質(zhì)對聲波起衰減作用(?巖>?疏),由此聲波通過較大裂縫,其接收到的能量比非裂縫地層低得多。聲波通過裂縫,能量衰減與裂縫的張

3、開度、發(fā)育程度有關(guān)，對于縱波，張開度大和裂縫發(fā)育，則聲幅衰減增加，測得的聲幅低。3）溶洞性地層對于溶洞性地層，波繞溶洞傳播：a.增加了波的傳播路徑b.溶洞引起波的散射，造成聲波能量較大幅度的衰減，所以聲波在溶洞性地層傳播，地層波幅很小，溶洞對波的衰減相當(dāng)大。尋找裂縫和溶洞地層的特征：聲幅曲線上，幅度值低。在時差曲線上，時差值高，可能出現(xiàn)周波跳躍。二、套管井的聲幅測井(水泥膠結(jié)測井CBL)目前用于檢查固井質(zhì)量的聲幅測井有水泥膠結(jié)測井、變密度測井等測井方法。幾個名詞套管波：沿井軸方向在套管內(nèi)傳播的聲波。一界面：套管和水泥環(huán)間的界面。二界面：

4、水泥環(huán)和地層間的界面。自由套管：套管外為流體介質(zhì)。水泥面：套管外固體水泥與泥漿之間的界面。串槽：固井后，由隔層相隔的兩個或多個滲透性地層流體通過一界面或二界面相通的現(xiàn)象。套管水泥環(huán)地層套管波套管井的井身結(jié)構(gòu)圖1、聲系：單發(fā)單收，源距為1米，發(fā)射器發(fā)射的聲信號的頻率為20千赫。水泥膠結(jié)測井原理圖一界面二界面2、接收到的信號沿套管傳播的滑行縱波（套管波）a、套管波的產(chǎn)生：聲波以臨界角入射到套管內(nèi)壁，在套管內(nèi)激發(fā)套管波；b、套管波沿套管傳播時，在井內(nèi)產(chǎn)生臨界折射波，此波被井內(nèi)接收器接收并記錄其首波幅度；c、套管波幅度與一界面的膠結(jié)程度有關(guān)，一

5、界面膠結(jié)良好，套管波幅度低；一界面膠結(jié)差，套管波幅度高。這樣，就得到了一條隨深度變化的套管波幅度曲線，以反映一界面膠結(jié)情況。3、評價水泥膠結(jié)質(zhì)量由于套管與水泥接觸，且Z套與Z水泥很接近，聲耦合好，大部分能量都被折射到水泥環(huán)中，而少部分能量折回到井中被記錄，聲幅值低。反之，水泥膠結(jié)不好，則聲幅高。對固井質(zhì)量的判斷應(yīng)用相對幅度的概念：相對幅度<20%水泥膠結(jié)良好20%<相對幅度<40%水泥膠結(jié)一般相對幅度>40%水泥膠結(jié)差20%40%mv4、影響水泥膠結(jié)測井的因素1)測井時間最好在注水泥后20--40小時進(jìn)行測量,因?yàn)樗嘤袀€凝固過程，過早

6、或過晚,都會造成錯誤解釋。2)水泥環(huán)的厚度實(shí)驗(yàn)證明，水泥環(huán)厚度>2厘米，其對測井曲線的影響基本固定；<2厘米，隨水泥環(huán)厚度的減小，測井值升高（失真），因此，在對資料進(jìn)行解釋時，應(yīng)參考井徑曲線。見P68圖2-16，時間過早幅度偏高，顯示未膠結(jié)；過晚，聲幅偏低，膠結(jié)良好顯示。3)氣侵泥漿氣侵泥漿的吸收系數(shù)大,使聲波的衰減很大,此時測得的聲幅低，造成誤解。5)微環(huán)固井時,因熱效應(yīng)和壓力的影響,套管膨脹,注完水泥后,又可能收縮,在套管和水泥環(huán)間有一環(huán)形空間,間隙<0.1mm,它使聲耦合率變差,使測得的聲幅值增加。4）儀器偏心與井內(nèi)泥漿氣侵一樣，

7、儀器偏心也造成聲幅的降低，造成膠結(jié)良好的假象。水泥膠結(jié)測井曲線分兩部分：自由套管部分和管外有固體水泥部分。5、水泥膠結(jié)測井的應(yīng)用根據(jù)套管波幅度與一界面的膠結(jié)程度的關(guān)系，一般認(rèn)為，一界面膠結(jié)良好，套管波幅度低；一界面膠結(jié)差，套管波幅度高。水泥膠結(jié)測井曲線實(shí)例自由套管管外有固結(jié)的水泥CBL套管波幅度低一界面膠結(jié)好CBL測井曲線CBL套管波幅度高一界面膠結(jié)差CBL測井曲線相對幅度越大，表明固井質(zhì)量越差，一般分為三個等級：相對幅度小于20%，膠結(jié)良好；相對幅度介于20—40%，膠結(jié)中等；相對幅度大于40%，膠結(jié)不好（串槽）。CBL測井曲線自由套

8、管一界面膠結(jié)差一界面膠結(jié)中等一界面膠結(jié)好套管接箍三、聲波變密度測井(VDL)1、套管井中波傳播的路徑(1)沿套管(2)井內(nèi)泥漿(3)通過地層因?yàn)閂水泥