地球物理测井声幅测井精选PPT.ppt

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1、地球物理测井声幅测井第1页，此课件共33页哦声 幅 测 井v裸井眼的声幅测井裸井眼的声幅测井v套管井的声幅测井套管井的声幅测井v声波变密度测井声波变密度测井第2页，此课件共33页哦一、裸眼井的声幅测井一、裸眼井的声幅测井1 1 1 1、目的：、目的：、目的：、目的：划分硬地层的裂缝带划分硬地层的裂缝带划分硬地层的裂缝带划分硬地层的裂缝带2 2 2 2、声系及测量、声系及测量、声系及测量、声系及测量（1 1）单发单收：）单发单收：测量地层滑行纵波的首波幅度。测量地层滑行纵波的首波幅度。测量地层滑行纵波的首波幅度。测量地层滑行纵波的首波幅度。（2 2）双发双收声系）双发双收声系：测量两接收探头的滑

2、行纵波的幅度差。测量两接收探头的滑行纵波的幅度差。测量两接收探头的滑行纵波的幅度差。测量两接收探头的滑行纵波的幅度差。3 3 3 3、声波能量变化的两种方式、声波能量变化的两种方式、声波能量变化的两种方式、声波能量变化的两种方式（1 1）地层吸收声波能量而使幅度衰减）地层吸收声波能量而使幅度衰减（2 2）存在声阻抗不同的两种介质界面上，）存在声阻抗不同的两种介质界面上，折射、反射使声波的能量发生变化。折射、反射使声波的能量发生变化。两两两两种种种种变变变变化化化化同同同同时时时时存存存存在在在在，以以以以哪哪哪哪种种种种情情情情况况况况为为为为主主主主，视具体情况而论视具体情况而论视具体情况而

3、论视具体情况而论第3页，此课件共33页哦 在裂缝发育及疏松岩石的井段，声幅的衰减主要在裂缝发育及疏松岩石的井段，声幅的衰减主要是是地层的吸收地层的吸收地层的吸收地层的吸收声波能量所致。声波能量所致。套管井中波幅的变化主要和套管与地层介质之间的界套管井中波幅的变化主要和套管与地层介质之间的界面引起的声波能量分布有关。由此，面引起的声波能量分布有关。由此，在裸眼井中用声幅测井在裸眼井中用声幅测井在裸眼井中用声幅测井在裸眼井中用声幅测井可划分裂缝带和疏松岩石的地层，可划分裂缝带和疏松岩石的地层，可划分裂缝带和疏松岩石的地层，可划分裂缝带和疏松岩石的地层，套管井中的声幅测井主套管井中的声幅测井主要用来

4、评价固井质量。要用来评价固井质量。第4页，此课件共33页哦4 4 4 4、滑行波幅度衰减和地层情况间的关系、滑行波幅度衰减和地层情况间的关系、滑行波幅度衰减和地层情况间的关系、滑行波幅度衰减和地层情况间的关系1 1）不同角度的裂缝对波的衰减不同）不同角度的裂缝对波的衰减不同与水平线的夹角与水平线的夹角50-8050-80垂直裂缝垂直裂缝与水平方向的夹角与水平方向的夹角 30 疏疏),),由此声波通过较大裂缝由此声波通过较大裂缝,其接收到的能量比非裂缝地层低得多。其接收到的能量比非裂缝地层低得多。声波通过裂缝声波通过裂缝,能量衰减与裂缝的张开度、发育程度有关，对能量衰减与裂缝的张开度、发育程度有

5、关，对于纵波，张开度大和裂缝发育，则声幅衰减增加，测得的声幅低。于纵波，张开度大和裂缝发育，则声幅衰减增加，测得的声幅低。第6页，此课件共33页哦3）溶洞性地层）溶洞性地层对于溶洞性地层，波绕溶洞传播：对于溶洞性地层，波绕溶洞传播：对于溶洞性地层，波绕溶洞传播：对于溶洞性地层，波绕溶洞传播：a.a.增加了波的传播路径增加了波的传播路径b.b.溶溶洞洞引引起起波波的的散散射射，造造成成声声波波能能量量较较大大幅幅度度的的衰衰减减，所所以以声声波波在在溶洞性地层传播，溶洞性地层传播，地层波幅很小，溶洞对波的衰减相当大地层波幅很小，溶洞对波的衰减相当大地层波幅很小，溶洞对波的衰减相当大地层波幅很小，

6、溶洞对波的衰减相当大。寻找裂缝和溶洞地层的特征：寻找裂缝和溶洞地层的特征：寻找裂缝和溶洞地层的特征：寻找裂缝和溶洞地层的特征：声幅曲线上，幅度值低。声幅曲线上，幅度值低。在时差曲线上，时差值高，可能出现周波跳跃。在时差曲线上，时差值高，可能出现周波跳跃。第7页，此课件共33页哦二、套管井的声幅测井二、套管井的声幅测井(水泥胶结测井水泥胶结测井CBL)CBL)目目前前用用于于检检查查固固井井质质量量的的声声幅幅测测井井有有水水泥泥胶胶结测井、变密度测井等测井方法。结测井、变密度测井等测井方法。几个名词几个名词套管波：套管波：套管波：套管波：沿井轴方向在套管内传播的声波。沿井轴方向在套管内传播的声

7、波。第8页，此课件共33页哦 一界面：一界面：一界面：一界面：套管和水泥环间的界面。套管和水泥环间的界面。二界面：二界面：二界面：二界面：水泥环和地层间的界面。水泥环和地层间的界面。自由套管：自由套管：自由套管：自由套管：套管外为流体介质。套管外为流体介质。水泥面水泥面水泥面水泥面 ：套管外固体水泥与泥浆之间的界面。套管外固体水泥与泥浆之间的界面。串串串串 槽：槽：槽：槽：固井后，由隔层相隔的两个或多个渗透固井后，由隔层相隔的两个或多个渗透性地层流体通过一界面或二界面相通的现象。性地层流体通过一界面或二界面相通的现象。第9页，此课件共33页哦套管套管水泥环水泥环地层地层套管波套管波套管井的井身

8、结构图套管井的井身结构图套管井的井身结构图套管井的井身结构图第10页，此课件共33页哦2 2 2 2、接收到的信号、接收到的信号、接收到的信号、接收到的信号沿套管传播的滑行纵波（套管波）沿套管传播的滑行纵波（套管波）沿套管传播的滑行纵波（套管波）沿套管传播的滑行纵波（套管波）a a、套管波的产生套管波的产生套管波的产生套管波的产生：声波以临界角入射到套管内壁，在套管内激发套：声波以临界角入射到套管内壁，在套管内激发套管波；管波；b b、套管波沿套管传播时，在井内产生、套管波沿套管传播时，在井内产生临界折射波临界折射波临界折射波临界折射波，此波被井内，此波被井内接收器接收并记录其接收器接收并记录

9、其首波幅度首波幅度首波幅度首波幅度；c c、套管波幅度与一界面的胶结程度有关，、套管波幅度与一界面的胶结程度有关，一界面胶结良好，一界面胶结良好，一界面胶结良好，一界面胶结良好，套管波幅度低；一界面胶结差，套管波幅度高套管波幅度低；一界面胶结差，套管波幅度高套管波幅度低；一界面胶结差，套管波幅度高套管波幅度低；一界面胶结差，套管波幅度高。这样，就得到了一。这样，就得到了一条随深度变化的套管波幅度曲线，以反映一界面胶结情况。条随深度变化的套管波幅度曲线，以反映一界面胶结情况。第12页，此课件共33页哦3 3 3 3、评价水泥胶结质量、评价水泥胶结质量、评价水泥胶结质量、评价水泥胶结质量 由于套管

10、与水泥接触，且由于套管与水泥接触，且Z Z Z Z套套套套与与与与Z Z Z Z水泥水泥水泥水泥很接近，声耦很接近，声耦很接近，声耦很接近，声耦合好合好合好合好，大部分能量都被折射到水泥环中，而少部分能，大部分能量都被折射到水泥环中，而少部分能量折回到井中被记录，量折回到井中被记录，声幅值低声幅值低声幅值低声幅值低。反之，。反之，水泥胶结水泥胶结水泥胶结水泥胶结不好，则声幅高不好，则声幅高不好，则声幅高不好，则声幅高。第13页，此课件共33页哦对固井质量的判断应用对固井质量的判断应用相对幅度相对幅度相对幅度相对幅度的概念：的概念：相对幅度相对幅度 20%水泥胶结良好水泥胶结良好水泥胶结良好水泥

11、胶结良好20%相对幅度相对幅度 40%水泥胶结差水泥胶结差水泥胶结差水泥胶结差20%40%mv第14页，此课件共33页哦4 4 4 4、影响水泥胶结测井的因素、影响水泥胶结测井的因素、影响水泥胶结测井的因素、影响水泥胶结测井的因素1)1)测井时间测井时间测井时间测井时间 最好在注水泥后最好在注水泥后20-4020-40小时小时小时小时进行测量进行测量,因为水泥有个因为水泥有个凝固凝固凝固凝固过程过程过程过程，过早或过晚，过早或过晚,都会造成错误解释。都会造成错误解释。2)2)水泥环的厚度水泥环的厚度水泥环的厚度水泥环的厚度 实验证明，水泥环厚度实验证明，水泥环厚度22厘米厘米厘米厘米，其对测井

12、曲线的影响基本固，其对测井曲线的影响基本固定；定；22厘米厘米厘米厘米，随水泥环厚度的减小，测井值升高（失真），因此，随水泥环厚度的减小，测井值升高（失真），因此，在对资料进行解释时，应参考井径曲线。在对资料进行解释时，应参考井径曲线。见见P68图图2-16，时间过早幅度偏高，显示未胶结；过晚，时间过早幅度偏高，显示未胶结；过晚，时间过早幅度偏高，显示未胶结；过晚，时间过早幅度偏高，显示未胶结；过晚，声幅偏低，胶结良好显示声幅偏低，胶结良好显示声幅偏低，胶结良好显示声幅偏低，胶结良好显示。第15页，此课件共33页哦3)3)气侵泥浆气侵泥浆气侵泥浆气侵泥浆 气侵泥浆的吸收系数大气侵泥浆的吸收系数

13、大,使声波的使声波的衰减很大衰减很大衰减很大衰减很大,此时测得的此时测得的声声声声幅低幅低幅低幅低，造成误解。，造成误解。5)5)微环微环微环微环 固固井井时时,因因热热效效应应和和压压力力的的影影响响,套套管管膨膨胀胀,注注完完水水泥泥后后,又又可可能能收收缩缩,在在套套套套管管管管和和和和水水水水泥泥泥泥环环环环间间间间有有一一环环形形空空间间,间间隙隙0.1mm,它使它使声耦合率变差声耦合率变差声耦合率变差声耦合率变差,使测得的使测得的声幅值增加声幅值增加声幅值增加声幅值增加。4 4）仪器偏心）仪器偏心）仪器偏心）仪器偏心 与井内泥浆气侵一样，仪器偏心也造成与井内泥浆气侵一样，仪器偏心也

14、造成声幅的降低声幅的降低声幅的降低声幅的降低，造成胶，造成胶结良好的假象。结良好的假象。第16页，此课件共33页哦 水泥胶结测井曲线分两部分：水泥胶结测井曲线分两部分：自由套管部分自由套管部分自由套管部分自由套管部分和和管外有固体水泥部分管外有固体水泥部分管外有固体水泥部分管外有固体水泥部分。5 5、水泥胶结测井的应用、水泥胶结测井的应用、水泥胶结测井的应用、水泥胶结测井的应用 根据套管波幅度与一界面的胶结程度的关根据套管波幅度与一界面的胶结程度的关系，一般认为，系，一般认为，一界面胶结良好，套管波幅度一界面胶结良好，套管波幅度一界面胶结良好，套管波幅度一界面胶结良好，套管波幅度低；一界面胶结

15、差，套管波幅度高低；一界面胶结差，套管波幅度高低；一界面胶结差，套管波幅度高低；一界面胶结差，套管波幅度高。第17页，此课件共33页哦水泥胶结测井曲线实例水泥胶结测井曲线实例 自由套管自由套管管外有固结的水泥管外有固结的水泥第18页，此课件共33页哦CBL套管波套管波幅度低幅度低幅度低幅度低一界面一界面胶结好胶结好胶结好胶结好CBL测井曲线测井曲线第19页，此课件共33页哦CBL套管波套管波幅度高幅度高幅度高幅度高一界面一界面胶结差胶结差胶结差胶结差CBL测井曲线测井曲线第20页，此课件共33页哦 相相对对幅幅度度越越大大，表表明明固固井井质质量量越越差差，一一般般分分为为三个等级：三个等级：

16、相对幅度小于相对幅度小于20%20%，胶结良好；胶结良好；相对幅度介于相对幅度介于2040%2040%，胶结中等；胶结中等；相对幅度大于相对幅度大于40%40%，胶结不好（串槽）。胶结不好（串槽）。第21页，此课件共33页哦CBL测井曲线测井曲线自由套管自由套管一界面胶结差一界面胶结差一界面胶结中等一界面胶结中等一界面胶结好一界面胶结好套管接箍套管接箍套管接箍套管接箍第22页，此课件共33页哦三、声波变密度测井三、声波变密度测井(VDL)1 1 1 1、套管井中波传播的路径、套管井中波传播的路径、套管井中波传播的路径、套管井中波传播的路径(1)(1)沿套管沿套管 (2)(2)井内泥浆井内泥浆(

17、3)(3)通过地层通过地层 因为因为因为因为V V水泥水泥水泥水泥VV钢钢钢钢的声速的声速的声速的声速,不满足产生滑行波的条件不满足产生滑行波的条件不满足产生滑行波的条件不满足产生滑行波的条件,所以没有通所以没有通所以没有通所以没有通过水泥环的波。过水泥环的波。过水泥环的波。过水泥环的波。2 2 2 2、接收波的先后顺序、接收波的先后顺序、接收波的先后顺序、接收波的先后顺序:套管波套管波地层波地层波泥浆波泥浆波套管波套管波地层波地层波泥浆波泥浆波第23页，此课件共33页哦3 3 3 3、声波变密度测井、声波变密度测井、声波变密度测井、声波变密度测井1)1)声系声系声系声系2)2)目的目的目的目

18、的全面评价水泥胶结质量全面评价水泥胶结质量,了解套管与水泥环、了解套管与水泥环、水泥环与地层的胶结情况。水泥环与地层的胶结情况。3 3）记录波的定义及顺序记录波的定义及顺序记录波的定义及顺序记录波的定义及顺序 套管波套管波套管波套管波 声波信号是在套管内传播的纵波，速度快，声波信号是在套管内传播的纵波，速度快，最先到达。最先到达。单发单收单发单收 源距为源距为15m15m第24页，此课件共33页哦 是在地层内传播的纵波、横波、视瑞利波的组合，幅度值是在地层内传播的纵波、横波、视瑞利波的组合，幅度值高。高。泥浆波泥浆波泥浆波泥浆波 通过泥浆直接到达接收探头的波，它到达最晚、幅通过泥浆直接到达接收

19、探头的波，它到达最晚、幅度稳定且幅度变化不大、频率低。度稳定且幅度变化不大、频率低。地层波地层波地层波地层波地层波与套管波的区别表现为：地层波与套管波的区别表现为：地层波与套管波的区别表现为：地层波与套管波的区别表现为：套管波到达时间比较稳定；套管波到达时间比较稳定；套管波到达时间比较稳定；套管波到达时间比较稳定；地层波的到达时间随地层速度的变化而变化。地层波的到达时间随地层速度的变化而变化。地层波的到达时间随地层速度的变化而变化。地层波的到达时间随地层速度的变化而变化。第25页，此课件共33页哦4 4 4 4）变密度记录方式变密度记录方式变密度记录方式变密度记录方式调辉记录调辉记录调宽记录调

20、宽记录调宽记录与调辉记录的区别：调宽记录与调辉记录的区别：调宽记录与调辉记录的区别：调宽记录与调辉记录的区别：变密度图的条带颜色深浅一致，只是条带的宽度不同而已，变密度图的条带颜色深浅一致，只是条带的宽度不同而已，而调辉记录正好相反。而调辉记录正好相反。目前以调辉记录较为常见。目前以调辉记录较为常见。目前以调辉记录较为常见。目前以调辉记录较为常见。请课下看书请课下看书请课下看书请课下看书P70P70与图与图与图与图2-182-18第26页，此课件共33页哦5 5）影响地层波幅度的因素影响地层波幅度的因素影响地层波幅度的因素影响地层波幅度的因素 a.一一一一、二二二二界界界界面面面面的的的的胶胶

21、胶胶结结结结程程程程度度度度：一一、二二界界面面同同时时胶胶结结良良好好，地地层层信号一般比较强；信号一般比较强；b.水水水水泥泥泥泥环环环环的的的的强强强强度度度度：一一、二二界界面面胶胶结结良良好好，同同时时水水泥泥环环强强度度高高，地层信号一般比较强；地层信号一般比较强；c.地层的声学性质地层的声学性质地层的声学性质地层的声学性质：地层声能吸收率高，声衰减高，地层信：地层声能吸收率高，声衰减高，地层信号弱。号弱。第27页，此课件共33页哦6 6）变密度图的解释变密度图的解释变密度图的解释变密度图的解释a.a.自由套管自由套管自由套管自由套管 大部分能量通过套管大部分能量通过套管传播回到接

22、收传播回到接收传播回到接收传播回到接收器器器器，很少有能量很少有能量很少有能量很少有能量进入地层中。进入地层中。变密度曲线变密度曲线左端套管波左端套管波左端套管波左端套管波为黑白为黑白反差明显呈整齐直线条；反差明显呈整齐直线条；右端地层右端地层右端地层右端地层波波波波为灰白模糊不清的曲线条或缺失，为灰白模糊不清的曲线条或缺失，呈灰白间隔的直线条。呈灰白间隔的直线条。声幅曲线为声幅曲线为高幅值。高幅值。高幅值。高幅值。全波列波形中全波列波形中套管波幅度套管波幅度套管波幅度套管波幅度很大很大很大很大，地层波非常弱或没有地层波非常弱或没有地层波非常弱或没有地层波非常弱或没有。第28页，此课件共33页

23、哦 b.b.仅一界面胶结好仅一界面胶结好仅一界面胶结好仅一界面胶结好 大部分能量大部分能量通过套管透射通过套管透射通过套管透射通过套管透射到水泥环到水泥环到水泥环到水泥环中，中，很少很少很少很少进入地层中。进入地层中。变密度曲线变密度曲线左端套管波左端套管波左端套管波左端套管波为灰为灰白模糊不清直线条或缺失；白模糊不清直线条或缺失；右端右端右端右端地层波地层波地层波地层波为灰白模糊不清的曲线条为灰白模糊不清的曲线条或缺失，或缺失，泥浆波泥浆波泥浆波泥浆波呈灰白间隔的呈灰白间隔的直线条。直线条。声幅曲线为声幅曲线为低幅值。低幅值。低幅值。低幅值。全波列波形中全波列波形中套管波幅度弱套管波幅度弱套

24、管波幅度弱套管波幅度弱，地层波也非常弱或没有地层波也非常弱或没有地层波也非常弱或没有地层波也非常弱或没有。第29页，此课件共33页哦 c.c.c.c.部分胶结部分胶结部分胶结部分胶结 一部分能量在套管中传播，一部分能量在套管中传播，也有相当大能量也有相当大能量透射到地层透射到地层透射到地层透射到地层中。中。变密度曲线变密度曲线左端套管波左端套管波左端套管波左端套管波为为灰白间隔直线条；灰白间隔直线条；右端地层波右端地层波右端地层波右端地层波为灰白间隔的曲线条。为灰白间隔的曲线条。声幅曲线为声幅曲线为中等幅值。中等幅值。中等幅值。中等幅值。全波列波形中全波列波形中套管波幅度中等套管波幅度中等套管

25、波幅度中等套管波幅度中等，地层波也呈中等地层波也呈中等地层波也呈中等地层波也呈中等。第30页，此课件共33页哦 d.d.两个界面都胶结好两个界面都胶结好两个界面都胶结好两个界面都胶结好 套管、水泥和地层连成一体套管、水泥和地层连成一体套管、水泥和地层连成一体套管、水泥和地层连成一体，大部分能量通过套管透射水泥，大部分能量通过套管透射水泥，再透射到地层中。再透射到地层中。变密度曲线变密度曲线左端套管波左端套管波左端套管波左端套管波为为灰白模糊不清直线条或缺失；灰白模糊不清直线条或缺失；右右右右端地层波端地层波端地层波端地层波为黑白反差明显的曲为黑白反差明显的曲线条。线条。声幅曲线为声幅曲线为低幅值。低幅值。低幅值。低幅值。全波列波形中全波列波形中套管波幅度很弱套管波幅度很弱套管波幅度很弱套管波幅度很弱，地层波很强地层波很强地层波很强地层波很强。第31页，此课件共33页哦 左图左图水泥与套管未胶结水泥与套管未胶结的变密度测井图。的变密度测井图。右图水泥与套管地层胶结右图水泥与套管地层胶结良好的变密度测井图。良好的变密度测井图。第32页，此课件共33页哦Thats all！第33页，此课件共33页哦