声波测井测井原理与综合解释.ppt

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1、汇报人：汇报人：测井原理与综合解释技术培训测井原理与综合解释技术培训 苑庆岩苑庆岩内 容一、测井评价概述一、测井评价概述二、自然电位测井二、自然电位测井三、普通电阻率测井三、普通电阻率测井四、声波测井四、声波测井五、侧向测井五、侧向测井六、感应测井六、感应测井七、自然伽马测井七、自然伽马测井八、密度测井、中子测井八、密度测井、中子测井九、纯岩石地层测井评价九、纯岩石地层测井评价十、测井资料的综合分析与应用十、测井资料的综合分析与应用十一、测井新技术介绍十一、测井新技术介绍十二、测井资料实例分析十二、测井资料实例分析四、声波测井四、声波测井声波测井以不同岩石的声差异为基础,声波在不同岩石中传播有

2、:1)声波传播的速度有差异 2)声波幅度有差异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。目前有声速测井,声波幅度测井,声波全波列,声波电视,地震测井等四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收第二节 声波速度测井第三节 声幅测井四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收声波测井首先要声波测井首先要在井内建立一个在井内建立一个人工声场，有一人工声场，有一个声波发射器。个声波发射器。一、井内声波的发射和接收四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收发射器，向井内发射一定声功率、有一定方向和频率的声脉冲一

3、、井内声波的发射和接收四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收在离发射器足够远的地方放置接收器R，可接收到各种声波波形。纵波横波低频假瑞利波斯通利波高频假瑞利波一、井内声波的发射和接收四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收纵波横波低频假瑞利波斯通利波高频假瑞利波纵波：计算地孔隙度、渗透率、与横波配合：分析裂缝、分析岩层的机械特性等。横波：与纵波配合识别气层、分析裂缝、分析岩层的机械特性等。斯通利波：计算地层渗透率等。一、井内声波的发射和接收四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收二、声波在介质界面上的传播1、反射波 当声波入射到介质界面时

4、，一部分能量反射回原来介质中，形成了反射波。此时，入射线、反射线与界面法线的夹角分别叫入射角和反射角。入射角等于反射角。四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收二、声波在介质界面上的传播2、透射波 当入射波到介质界面时，一部分能量反射回原来介质中，形成了反射波。而剩余能量透过界面在第二介质中传播，称为透射波。四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收二、声波在介质界面上的传播2、透射波 根据透射定律：透射线入射线位于入射点法线的两侧，入射线透射线和法线同在一平面内，入射角和正弦和透射角的正弦之比，等于入射速度V1和透射速度V2之比。四、声波测井四、声波测井第一

5、节 井内声波的发射、传播和接收二、声波在介质界面上的传播2、透射波 根据透射定律：透射线入射线位于入射点法线的两侧，入射线透射线和法线同在一平面内，入射角和正弦和透射角的正弦之比，等于入射速度V1和透射速度V2之比。即：sin/sin=V1/V2四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收二、声波在介质界面上的传播3、滑行波和折射波 sin/sin=V1/V2根据透射定律：入射角增大，透射角随之增大，当入射角增大到某一角度时,透射角等于90度。于是透射波在第二界质中以速度V2沿界面滑行，这种波称为滑行波。这种入射角称为临界角。四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和

6、接收二、声波在介质界面上的传播3、滑行波和折射波 滑行波在第二介质中传播，实际测井过程中，滑行波在地层中传播，因此，滑行波的快慢，反映了地层的声学性质。四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收二、声波在介质界面上的传播3、滑行波和折射波声波的传播，实质上是质点振动的传播。由于两层介质上下界面是紧密接触的，因此，滑行波在界面上传播，所经过的任何一点的振动，必然要引起上层介质质点的振动，因此也就会在第一介质中形成一种新的波，称为折射波。四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收二、声波在介质界面上的传播3、滑行波和折射波这种折射波为声波测井提供了条件。四、声波测井

7、四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收第二节 声波速度测井第三节 声幅测井四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井 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。声速测井是最早发展的一种声波测井方法，也是目前最普遍的一种声波测井方法。现在，声波测井常常就是指声速测井。四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井 一、滑行纵波为首波的条件由于测量第一个波（初至波）到达接收器的时间，在技术上最容易实现，因此，声速测井，主要研究初至波，测量初至波从发射器发出到达接收器的时间。初至波：最先到达接收器的波续至波：随初至波后到达接收器的波。四、声波测井四、声波测井第二

8、节 声波速度测井 一、滑行纵波为首波的条件滑行纵波成为首波的条件是:发射探头到接收探头的距离(源距)要合适.目前,国内声速测井常用的源距是1米,这个距离,除井眼特别大外,各种地层的滑行纵波都可以成为全波列的首波.四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井 二、单发双收声速测井+四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井 二、单发双收声速测井四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井 二、单发双收声速测井的影响因素四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井 二、单发双收声速测井的影响因素四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井二、单发双收声速测井四、声波测井四、声波测井三、三、双双发

9、发双双收收声声速速测测井井进进行行井井眼眼补补偿偿第二节 声波速度测井四、声波测井四、声波测井四、声波速度测井的应用第二节 声波速度测井声速测井原图采用的深度比例一般是1：200 横向比例是每公分50s/m四、声波测井四、声波测井四、声波速度测井的应用第二节 声波速度测井 有时，在测井解释过程中，为了精确读值，测井解释的正式图是常采用每公分（或每格）25s/m5050、5151两层两层91.1091.10试油：水试油：水1818方；方；5050号层号层91.1191.11单试单试油油0.20.2吨水吨水12.512.5方方四、声波测井四、声波测井四、声波速度测井的应用第二节 声波速度测井1、确

10、定岩性和孔隙度四、声波测井四、声波测井四、声波速度测井的应用第二节 声波速度测井1、确定岩性和孔隙度四、声波测井四、声波测井四、声波速度测井的应用第二节 声波速度测井1、确定岩性和孔隙度四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井1、确定岩性和孔隙度四、声波速度测井的应用四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井1、确定岩性和孔隙度四、声波速度测井的应用四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井1、确定岩性和孔隙度四、声波速度测井的应用四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井四、声波速度测井的应用1、确定岩性和孔隙度四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井四、声波速度测井的应用1、

11、确定岩性和孔隙度四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井四、声波速度测井的应用1、确定岩性和孔隙度Cp=1.752-0.000236*h,cp=1.921-0.000276*h四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井四、声波速度测井的应用1、确定岩性和孔隙度四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井四、声波速度测井的应用2 2、识识别别气气层层和和裂裂缝缝声波传播过程中，有能量降低或幅度衰减。这种降低的原因有两个：声波传播过程中，有能量降低或幅度衰减。这种降低的原因有两个：一、介质吸收，介质密度越小，声速越低，声波衰减越大；一、介质吸收，介质密度越小，声速越低，声波衰减越大；二、声波

12、的反射和吸收，界面越多，衰减越大。二、声波的反射和吸收，界面越多，衰减越大。四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井四、声波速度测井的应用2 2、识识别别气气层层和和裂裂缝缝四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井四、声波速度测井的应用2 2、识识别别气气层层和和裂裂缝缝四、声波测井四、声波测井第二节 声波速度测井四、声波速度测井的应用3 3、检测地层压力异常和断层、检测地层压力异常和断层4 4、合成地震记录、合成地震记录四、声波测井四、声波测井第一节 井内声波的发射、传播和接收第二节 声波速度测井第三节 声幅测井四、声波测井四、声波测井第三节第三节 声幅测井声幅测井声波幅度测井声波幅

13、度测井广义上说是通过测量声波幅度来研究地层或井眼工程性质的一类测井方法。广义上说是通过测量声波幅度来研究地层或井眼工程性质的一类测井方法。狭义上说是在套管井中测量套管波幅度，用以判断固井水泥胶结质量的一种测狭义上说是在套管井中测量套管波幅度，用以判断固井水泥胶结质量的一种测井方法。后者又称水泥胶结测井或固井测井。井方法。后者又称水泥胶结测井或固井测井。与声速测井不同的是：声幅测井（包括目前常用的与声速测井不同的是：声幅测井（包括目前常用的CBL）测井主要测量声波的）测井主要测量声波的幅度。幅度。四、声波测井四、声波测井第三节第三节 声幅测井声幅测井 声幅测井是测量沿套管传播波（套管声幅测井是测

14、量沿套管传播波（套管波）的首波幅度，来判断固井质量的好波）的首波幅度，来判断固井质量的好坏；首波幅度的大小主要决定于水泥与坏；首波幅度的大小主要决定于水泥与套管外壁的胶结程度；其声波相对幅度套管外壁的胶结程度；其声波相对幅度越小，固井质量越好；相对幅度越大，越小，固井质量越好；相对幅度越大，固井质量越差。固井质量越差。声幅测井存在一个缺陷，因为它只记声幅测井存在一个缺陷，因为它只记录声波波列中的首波的幅度，只能识别录声波波列中的首波的幅度，只能识别套管与水泥环的胶结情况（第一界面），套管与水泥环的胶结情况（第一界面），而不能反映水泥环与地层的胶结情况而不能反映水泥环与地层的胶结情况（第二界面）

15、。（第二界面）。四、声波测井四、声波测井第三节第三节 声幅测井声幅测井 声幅测井的定量解释声幅测井的定量解释:在低密度水泥条件下在低密度水泥条件下:以自由套管的声幅值为以自由套管的声幅值为100%，当某段曲线在自由套管值的当某段曲线在自由套管值的20%以内时，以内时，解释为固井质量好；解释为固井质量好；当某段曲线达到自由套管值的当某段曲线达到自由套管值的20-40%20-40%时，时，解释为固井质量中等；解释为固井质量中等；当某段曲线超过自由套管值的当某段曲线超过自由套管值的40%40%以上时，以上时，解释为固井质量差。解释为固井质量差。四、声波测井四、声波测井第三节第三节 声幅测井声幅测井

16、声幅测井的定量解释声幅测井的定量解释:在高密度泥浆条件下在高密度泥浆条件下:以自由套管的声幅值为以自由套管的声幅值为100%，当某段曲线在自由套管值的当某段曲线在自由套管值的15%以内时，以内时，解释为固井质量好；解释为固井质量好；当某段曲线达到自由套管值的当某段曲线达到自由套管值的15-30%15-30%时，时，解释为固井质量中等；解释为固井质量中等；当某段曲线超过自由套管值的当某段曲线超过自由套管值的30%30%以上时，以上时，解释为固井质量差。解释为固井质量差。四、声波测井四、声波测井第三节第三节 声幅测井声幅测井 CBL测井是一种集声幅和声波全波列测井是一种集声幅和声波全波列测井为一体

17、的测井方法。它采用单发双测井为一体的测井方法。它采用单发双收声系测量经由套管、水泥环、地层传收声系测量经由套管、水泥环、地层传来的声波幅度，并根据时间刻度将声波来的声波幅度，并根据时间刻度将声波幅度信号转化为相应的辉度信息形成变幅度信号转化为相应的辉度信息形成变密度图（密度图（VDLVDL），），变密度图解决了长期存变密度图解决了长期存在的第二界面胶结难以识别的问题。变在的第二界面胶结难以识别的问题。变密度波形只用于定性解释。与密度波形只用于定性解释。与CBLCBL配合，配合，判断第二界面的好、中、差。判断第二界面的好、中、差。四、声波测井四、声波测井自由套管 由于套管与地层之间存在空隙，由于

18、套管与地层之间存在空隙，大部分声能将通过套管传入到接收大部分声能将通过套管传入到接收器，所以套管波信号很强。器，所以套管波信号很强。CBLCBL为一条幅度值较高的直线，为一条幅度值较高的直线，在接箍部分受其影响出现幅度降低。在接箍部分受其影响出现幅度降低。短源距首波到时短源距首波到时SRTSRT为一条直线，为一条直线，VDLVDL为一组黑白相间的直条带，为一组黑白相间的直条带，套管接箍处套管接箍处VDLVDL清楚显示清楚显示“W W”形状。形状。第三节第三节 声幅测井声幅测井C CB BL L 测测井井解解释释成成果果图图四、声波测井四、声波测井水泥与套管胶结好，水泥与套管胶结好，与地层未胶结

19、与地层未胶结 套管与水泥胶结良好，套管与水泥胶结良好，套管波幅度减小，由于水套管波幅度减小，由于水泥与地层未胶结，只有少泥与地层未胶结，只有少量声能进入环行流体层，量声能进入环行流体层，进入地层的声能就更少。进入地层的声能就更少。CBLCBL幅度很低，为胶结幅度很低，为胶结好的显示。好的显示。VDLVDL套管波缺失，无地层波套管波缺失，无地层波显示。显示。CBL无地层波显示第三节第三节 声幅测井声幅测井C CB BL L 测测井井解解释释成成果果图图四、声波测井四、声波测井第三节第三节 声幅测井声幅测井C CB BL L 测测井井解解释释成成果果图图水泥与套管胶结好，水泥与套管胶结好，与地层胶

20、结弱与地层胶结弱 CBLCBL幅度很低，为胶结幅度很低，为胶结好的显示；好的显示；VDLVDL套管波缺失或极弱，套管波缺失或极弱，地层波信息较弱。地层波信息较弱。CBL四、声波测井四、声波测井第三节第三节 声幅测井声幅测井C CB BL L 测测井井解解释释成成果果图图水泥与套管及地层均部分胶结水泥与套管及地层均部分胶结 套管外的环形空间部分被水套管外的环形空间部分被水泥填充，水泥与套管、水泥与地泥填充，水泥与套管、水泥与地层部分胶结，。层部分胶结，。CBLCBL测井曲线为低测井曲线为低-中幅度。中幅度。VDLVDL套管波隐约可见，地层波套管波隐约可见，地层波连续可见，但由于部分胶结，其连续可

21、见，但由于部分胶结，其幅度有明显衰减。幅度有明显衰减。CBL四、声波测井四、声波测井水泥与套管及地层均胶结良好水泥与套管及地层均胶结良好 套管、水泥、地层之间套管、水泥、地层之间的声偶合很好，大部分声波的声偶合很好，大部分声波能量传入地层，因此地层波能量传入地层，因此地层波幅度大。幅度大。CBLCBL曲线幅度达最低值。曲线幅度达最低值。VDLVDL套管波缺失，地层波明套管波缺失，地层波明显、连续，为一组起伏的黑显、连续，为一组起伏的黑白相间的曲线带，而且与裸白相间的曲线带，而且与裸眼声波曲线趋势相同。眼声波曲线趋势相同。CBL第三节第三节 声幅测井声幅测井C CB BL L 测测井井解解释释成成果果图图四、声波测井四、声波测井谢谢！谢谢！