声幅变密度测井原理及解释方法.ppt

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1、声幅变密度测井原理及解释方法 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望n n技术指标技术指标n n最高耐压：最高耐压：100mpan n工作温度：工作温度：-20c-+150cn n下井电源电压：下井电源电压：AC 180Vn n最大工作电流：最大工作电流：60mAn n最高测速：最高测速：600m/h一、测井原理简介一、测井原理简介n n适应井径范围：适应井径范围：118-254mmn n仪器外径：仪器外径：89mmn n仪器长度：仪器长度：7.5mn n

2、仪器重量仪器重量:210Kgn n下井仪器：新乡下井仪器：新乡22所所SZS-3型型n n地面测井系统：地面测井系统：SKH-2000、SKD-3000两种仪器为主。两种仪器为主。声幅声幅声幅声幅-变密度测井由磁定位（变密度测井由磁定位（变密度测井由磁定位（变密度测井由磁定位（CCLCCL）、自）、自）、自）、自然伽玛仪（然伽玛仪（然伽玛仪（然伽玛仪（GRGR）和声幅）和声幅）和声幅）和声幅-变密度仪变密度仪变密度仪变密度仪（CBL-VDLCBL-VDL）组成，能够实现一次下井，）组成，能够实现一次下井，）组成，能够实现一次下井，）组成，能够实现一次下井，测出测出测出测出CCLCCL、GRGR

3、、CBL-VDLCBL-VDL等多条组合等多条组合等多条组合等多条组合曲线。曲线。曲线。曲线。声幅声幅声幅声幅-变密度变密度变密度变密度(CBL(CBL一一一一VDL)VDL)井下仪井下仪井下仪井下仪,采用单采用单采用单采用单发双收，发射探头发射发双收，发射探头发射发双收，发射探头发射发双收，发射探头发射20KHz20KHz的声波信的声波信的声波信的声波信号，源距为号，源距为号，源距为号，源距为3 3英尺和英尺和英尺和英尺和 5 5英尺。英尺。英尺。英尺。3 3英尺探头英尺探头英尺探头英尺探头分别接收沿套管滑行波和地层反射波的分别接收沿套管滑行波和地层反射波的分别接收沿套管滑行波和地层反射波的

4、分别接收沿套管滑行波和地层反射波的全波列。反映套管和水泥，水泥和地层全波列。反映套管和水泥，水泥和地层全波列。反映套管和水泥，水泥和地层全波列。反映套管和水泥，水泥和地层的胶结情况，的胶结情况，的胶结情况，的胶结情况，3 3英尺接收器接收的套管波英尺接收器接收的套管波英尺接收器接收的套管波英尺接收器接收的套管波首波，用曲线的高低来确定固井质量的首波，用曲线的高低来确定固井质量的首波，用曲线的高低来确定固井质量的首波，用曲线的高低来确定固井质量的好坏。对于好坏。对于好坏。对于好坏。对于5 5英尺源距的接收器，接收到英尺源距的接收器，接收到英尺源距的接收器，接收到英尺源距的接收器，接收到的是声波的

5、全波列，它按传播时间依次的是声波的全波列，它按传播时间依次的是声波的全波列，它按传播时间依次的是声波的全波列，它按传播时间依次为套管波、地层波、直达波（泥浆波和为套管波、地层波、直达波（泥浆波和为套管波、地层波、直达波（泥浆波和为套管波、地层波、直达波（泥浆波和井液波）。井液波）。井液波）。井液波）。n n测量时，把信号幅度正半周保留，负半周测量时，把信号幅度正半周保留，负半周去掉，正半周的信号输入到调辉管，将声去掉，正半周的信号输入到调辉管，将声波幅度的大小转变为光辉度的强弱，信号波幅度的大小转变为光辉度的强弱，信号为零时用灰色表示，正幅度用黑色表示，为零时用灰色表示，正幅度用黑色表示，黑色

6、的深浅表示信号幅度的大小，负半周黑色的深浅表示信号幅度的大小，负半周用白色表示，在照相记录仪上就显示出随用白色表示，在照相记录仪上就显示出随深度变化的黑白相间的条带，即显示为声深度变化的黑白相间的条带，即显示为声波信号的强度波信号的强度-时间记录。时间记录。n n测井曲线的排列从左至右依次为：测井曲线的排列从左至右依次为：自然伽玛、磁定位、张力、测速、声幅、自然伽玛、磁定位、张力、测速、声幅、3英尺传播时间、英尺传播时间、5英尺传播时间、胶结英尺传播时间、胶结指数、变密度。指数、变密度。二、测井资料的质量控制二、测井资料的质量控制套管外径套管外径套管外径套管外径(英寸英寸英寸英寸)声幅值声幅值

7、声幅值声幅值(mv)(mv)4 894 894 1/2 81 4 1/2 81 5 765 765 1/2 69-725 1/2 69-727 627 627 5/8 597 5/8 599 5/8 519 5/8 5110 3/410 3/4 不同管径刻度值如下不同管径刻度值如下:三、测井资料解释方法三、测井资料解释方法定量解释定量解释 n n确定水泥返高确定水泥返高 “水泥返高水泥返高”即管外无水泥，确定时应即管外无水泥，确定时应选在声幅曲线由最高幅度向低幅度变化选在声幅曲线由最高幅度向低幅度变化的半幅点深度处。的半幅点深度处。n n声幅曲线的解释是以其相对幅度的大小声幅曲线的解释是以其相

8、对幅度的大小来判断，设自由套管处即套管外无水泥来判断，设自由套管处即套管外无水泥处声幅值为处声幅值为A A，目的层井段声幅值为，目的层井段声幅值为X X。n n相对幅度相对幅度=X/A100%=X/A100%n n相对幅度越大，说明固井质量越差，相对相对幅度越大，说明固井质量越差，相对幅度越小，说明固井质量越好，水泥胶结幅度越小，说明固井质量越好，水泥胶结分为良好、中等、差三个质量段。分为良好、中等、差三个质量段。n n相对幅度小于相对幅度小于20%的为胶结良好；的为胶结良好；n n相对幅度界于相对幅度界于20%-30%的为胶结中等；的为胶结中等；n n相对幅度大于相对幅度大于30%的为胶结差

9、；的为胶结差；定性解释：定性解释：“自由套管自由套管”即未胶结的套管即未胶结的套管 这种情况出现的水泥返高以上的井段，大这种情况出现的水泥返高以上的井段，大部分声能将通过套管传到接收器，而很少透部分声能将通过套管传到接收器，而很少透射到地层中去。所以特征是：声幅曲线（射到地层中去。所以特征是：声幅曲线（）幅度高且较稳定，套管接箍处幅度显）幅度高且较稳定，套管接箍处幅度显示明显。变密度（）记录的套管波很示明显。变密度（）记录的套管波很强，为黑白相间的直条带，黑白线条是平行强，为黑白相间的直条带，黑白线条是平行的，如显现摆动则说明仪器居中不佳。几乎的，如显现摆动则说明仪器居中不佳。几乎不出现地层波

10、（甚至没有），套管接箍处出不出现地层波（甚至没有），套管接箍处出现人字纹。现人字纹。套管与水泥、水泥与地层胶结都好（即第套管与水泥、水泥与地层胶结都好（即第一、二胶结面都好）一、二胶结面都好）套管与水泥胶结良好，并且水泥与地层胶结套管与水泥胶结良好，并且水泥与地层胶结也良好的情况下，声能将会极有效地由套管也良好的情况下，声能将会极有效地由套管传到水泥环再传到地层。特征是：声幅曲线传到水泥环再传到地层。特征是：声幅曲线（）幅度低，随深度有所变化。变密（）幅度低，随深度有所变化。变密度（）记录的套管波弱，为灰白条相度（）记录的套管波弱，为灰白条相间条带，有时甚至缺失；而地层波较强，呈间条带，有时甚

11、至缺失；而地层波较强，呈现清晰的黑白相间的波状条带。现清晰的黑白相间的波状条带。快速地层胶结快速地层胶结 水泥与套管和地层胶结均好，只是地层水泥与套管和地层胶结均好，只是地层波传播速度快。特征为：声幅曲线（波传播速度快。特征为：声幅曲线（）幅度较高，这是由于管外的岩性）幅度较高，这是由于管外的岩性致密引起的。变密度（）显示为致密引起的。变密度（）显示为明显的波纹条带状的地层波，缺少套管明显的波纹条带状的地层波，缺少套管波。波。套管与水泥胶结良好，而水泥与地层胶结不好。套管与水泥胶结良好，而水泥与地层胶结不好。套管与水泥胶结良好，而水泥与地层胶结不好。套管与水泥胶结良好，而水泥与地层胶结不好。（

12、即第一界面胶面结好，第二界面胶结差）（即第一界面胶面结好，第二界面胶结差）（即第一界面胶面结好，第二界面胶结差）（即第一界面胶面结好，第二界面胶结差）测井曲线表现为：声幅曲线（）幅度低，测井曲线表现为：声幅曲线（）幅度低，测井曲线表现为：声幅曲线（）幅度低，测井曲线表现为：声幅曲线（）幅度低，变密度（）记录的套管波微弱或缺失；记变密度（）记录的套管波微弱或缺失；记变密度（）记录的套管波微弱或缺失；记变密度（）记录的套管波微弱或缺失；记录的地层波极弱或根本没有，最右边出现直条带录的地层波极弱或根本没有，最右边出现直条带录的地层波极弱或根本没有，最右边出现直条带录的地层波极弱或根本没有，最右边出现

13、直条带的泥浆直达波。的泥浆直达波。的泥浆直达波。的泥浆直达波。水泥和地层胶结良好，套管和水泥水泥和地层胶结良好，套管和水泥之间存在微小空隙，但能封住液体之间存在微小空隙，但能封住液体运移，只有气体能通过。测井曲线运移，只有气体能通过。测井曲线表现为：声幅曲线的幅度较高（相表现为：声幅曲线的幅度较高（相当于胶结中等）变密度显示出套管当于胶结中等）变密度显示出套管波，同时地层波也较明显。波，同时地层波也较明显。微环胶结微环胶结 套管、水泥、地层相互之间只有一部分胶套管、水泥、地层相互之间只有一部分胶结，而一部分没有胶结，在实际测井中常常结，而一部分没有胶结，在实际测井中常常遇到。测井曲线表现为：声

14、幅曲线（）遇到。测井曲线表现为：声幅曲线（）幅度略低于自由套管幅度值，即幅度值较高，幅度略低于自由套管幅度值，即幅度值较高，且不稳定。变密度（）显示的套管波且不稳定。变密度（）显示的套管波比自由套管时显示的弱，能显示出一些地层比自由套管时显示的弱，能显示出一些地层波信息。波信息。局部胶结局部胶结 此种情况目前在测井资料上还很难解释分析清楚，此种情况目前在测井资料上还很难解释分析清楚，此种情况目前在测井资料上还很难解释分析清楚，此种情况目前在测井资料上还很难解释分析清楚，因第一胶结面不好，大部分声能留在套管中，直因第一胶结面不好，大部分声能留在套管中，直因第一胶结面不好，大部分声能留在套管中，直

15、因第一胶结面不好，大部分声能留在套管中，直接传到接收器，透射到地层的很少，这就给测井接传到接收器，透射到地层的很少，这就给测井接传到接收器，透射到地层的很少，这就给测井接传到接收器，透射到地层的很少，这就给测井资料认识带来困难。实际中因为套管与水泥胶结资料认识带来困难。实际中因为套管与水泥胶结资料认识带来困难。实际中因为套管与水泥胶结资料认识带来困难。实际中因为套管与水泥胶结不好，就已直接造成上下段窜通。测井曲线表现不好，就已直接造成上下段窜通。测井曲线表现不好，就已直接造成上下段窜通。测井曲线表现不好，就已直接造成上下段窜通。测井曲线表现为：声幅曲线（）幅度为高值。变密度为：声幅曲线（）幅度

16、为高值。变密度为：声幅曲线（）幅度为高值。变密度为：声幅曲线（）幅度为高值。变密度（）出现明显的套管波，而地层波呈现出（）出现明显的套管波，而地层波呈现出（）出现明显的套管波，而地层波呈现出（）出现明显的套管波，而地层波呈现出较难辩认的现象较难辩认的现象较难辩认的现象较难辩认的现象套管与水泥胶结不好，水泥与地层套管与水泥胶结不好，水泥与地层胶结好。（即第一胶结面胶结差，第胶结好。（即第一胶结面胶结差，第二胶结面胶结好）。二胶结面胶结好）。图一所示为第一、二胶结面均好图一所示为第一、二胶结面均好图一所示为第一、二胶结面均好图一所示为第一、二胶结面均好,曲线特征：声幅曲线曲线特征：声幅曲线曲线特征

17、：声幅曲线曲线特征：声幅曲线幅度值低幅度值低幅度值低幅度值低;变密度缺少套管波，因地层致密原因，地层变密度缺少套管波，因地层致密原因，地层变密度缺少套管波，因地层致密原因，地层变密度缺少套管波，因地层致密原因，地层波大量衰减。波大量衰减。波大量衰减。波大量衰减。图二所示为第一、二胶结面均好，曲线特征：声幅曲线图二所示为第一、二胶结面均好，曲线特征：声幅曲线图二所示为第一、二胶结面均好，曲线特征：声幅曲线图二所示为第一、二胶结面均好，曲线特征：声幅曲线幅度低，变密度记录的套管波微弱或缺失，地层波较强，幅度低，变密度记录的套管波微弱或缺失，地层波较强，幅度低，变密度记录的套管波微弱或缺失，地层波较

18、强，幅度低，变密度记录的套管波微弱或缺失，地层波较强，呈现出波状条带。呈现出波状条带。呈现出波状条带。呈现出波状条带。图三所示为图三所示为图三所示为图三所示为“自由套管自由套管自由套管自由套管”曲线特征：声幅曲线的幅度值高且等于理论值，套管接曲线特征：声幅曲线的幅度值高且等于理论值，套管接曲线特征：声幅曲线的幅度值高且等于理论值，套管接曲线特征：声幅曲线的幅度值高且等于理论值，套管接箍处幅度显示明显。变密度记录的套管波很强。为黑白箍处幅度显示明显。变密度记录的套管波很强。为黑白箍处幅度显示明显。变密度记录的套管波很强。为黑白箍处幅度显示明显。变密度记录的套管波很强。为黑白相间的直条带，几乎不出

19、现地层波，套管接箍处出现人相间的直条带，几乎不出现地层波，套管接箍处出现人相间的直条带，几乎不出现地层波，套管接箍处出现人相间的直条带，几乎不出现地层波，套管接箍处出现人字纹。字纹。字纹。字纹。图四所示：最小解释厚度为半米。图四所示：最小解释厚度为半米。图四所示：最小解释厚度为半米。图四所示：最小解释厚度为半米。图五所示：第一胶结面好，第二胶结面差。图五所示：第一胶结面好，第二胶结面差。图五所示：第一胶结面好，第二胶结面差。图五所示：第一胶结面好，第二胶结面差。曲线特征：声幅曲线幅度低曲线特征：声幅曲线幅度低曲线特征：声幅曲线幅度低曲线特征：声幅曲线幅度低 变密度记录的套管波弱或变密度记录的套

20、管波弱或变密度记录的套管波弱或变密度记录的套管波弱或缺失，记录的地层波极弱，最右边出现直条带的泥浆直缺失，记录的地层波极弱，最右边出现直条带的泥浆直缺失，记录的地层波极弱，最右边出现直条带的泥浆直缺失，记录的地层波极弱，最右边出现直条带的泥浆直达波。达波。达波。达波。图六所示：第一胶结面好，第二胶结面中等。图六所示：第一胶结面好，第二胶结面中等。图六所示：第一胶结面好，第二胶结面中等。图六所示：第一胶结面好，第二胶结面中等。曲线特征：声幅曲线幅度低变密度记录的套管波弱或缺曲线特征：声幅曲线幅度低变密度记录的套管波弱或缺曲线特征：声幅曲线幅度低变密度记录的套管波弱或缺曲线特征：声幅曲线幅度低变密

21、度记录的套管波弱或缺失，记录的地层波能辩出，但地层波信息不清晰。失，记录的地层波能辩出，但地层波信息不清晰。失，记录的地层波能辩出，但地层波信息不清晰。失，记录的地层波能辩出，但地层波信息不清晰。图七所示：第一胶结面差，第二胶结面无法评价图七所示：第一胶结面差，第二胶结面无法评价图七所示：第一胶结面差，第二胶结面无法评价图七所示：第一胶结面差，第二胶结面无法评价 。曲线特征：声幅曲线幅度高，变密度记录的套管波明显，曲线特征：声幅曲线幅度高，变密度记录的套管波明显，曲线特征：声幅曲线幅度高，变密度记录的套管波明显，曲线特征：声幅曲线幅度高，变密度记录的套管波明显，而不出现地层波。而不出现地层波。

22、而不出现地层波。而不出现地层波。图八所示：双层套管图八所示：双层套管图八所示：双层套管图八所示：双层套管 曲线特征：声幅曲线的幅度值有所抬高；曲线特征：声幅曲线的幅度值有所抬高；曲线特征：声幅曲线的幅度值有所抬高；曲线特征：声幅曲线的幅度值有所抬高；变密度记变密度记变密度记变密度记录的套管波较明显（第一道波往往缺失）后续波较难辩录的套管波较明显（第一道波往往缺失）后续波较难辩录的套管波较明显（第一道波往往缺失）后续波较难辩录的套管波较明显（第一道波往往缺失）后续波较难辩认。认。认。认。图九所示：微环胶结图九所示：微环胶结图九所示：微环胶结图九所示：微环胶结 曲线特征：声幅曲线幅度偏高（相当于胶结中等）；变曲线特征：声幅曲线幅度偏高（相当于胶结中等）；变曲线特征：声幅曲线幅度偏高（相当于胶结中等）；变曲线特征：声幅曲线幅度偏高（相当于胶结中等）；变密度记录的套管波明显，同时地层波也较明显。密度记录的套管波明显，同时地层波也较明显。密度记录的套管波明显，同时地层波也较明显。密度记录的套管波明显，同时地层波也较明显。