地球物理測井聲幅測井課件

1、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，

2、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 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

3、。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：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

4、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)差20%40%mv4、影響水泥膠結(jié)測井的因素1

5、)測井時間 最好在注水泥后20-40小時進行測量,因為水泥有個凝固過程，過早或過晚,都會造成錯誤解釋。2)水泥環(huán)的厚度 實驗證明，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，在對資料進行解釋時，應參考井徑曲線。 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

6、心 與井內(nèi)泥漿氣侵一樣，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2040%，膠結(jié)中等； 相對幅度大于40%，膠結(jié)不好（串槽）。 CBL測井曲線自由套管一界面膠結(jié)差一界

7、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 因為V水泥V鋼的聲速,不滿足產(chǎn)生滑行波的條件,所以沒有通過水泥環(huán)的波。2、接收波的先后順序:套管波地層波泥漿波套管波地層波泥漿波3、聲波變密度測井1)聲系2)目的全面評價水泥膠結(jié)質(zhì)量,了解套管與水泥環(huán)、水泥環(huán)與地層的膠結(jié)情況。3）記錄波的定義及順序 套管波 聲波信號是在套管內(nèi)傳播的縱波，速度快，最先到達。單發(fā)單收 源距為15m 是在地層內(nèi)傳播的縱波、橫波、視瑞利波的組合，幅度值高。 泥漿波 通過泥漿直接到達接收探頭的波，它到達最晚、幅度穩(wěn)定且幅度變化不大、頻率低。

8、地層波地層波與套管波的區(qū)別表現(xiàn)為： 套管波到達時間比較穩(wěn)定； 地層波的到達時間隨地層速度的變化而變化。 4）變密度記錄方式調(diào)輝記錄調(diào)寬記錄調(diào)寬記錄與調(diào)輝記錄的區(qū)別： 變密度圖的條帶顏色深淺一致，只是條帶的寬度不同而已，而調(diào)輝記錄正好相反。目前以調(diào)輝記錄較為常見。請課下看書P70與圖2-185）影響地層波幅度的因素 a.一、二界面的膠結(jié)程度：一、二界面同時膠結(jié)良好，地層信號一般比較強； b.水泥環(huán)的強度：一、二界面膠結(jié)良好，同時水泥環(huán)強度高，地層信號一般比較強； c.地層的聲學性質(zhì)：地層聲能吸收率高，聲衰減高，地層信號弱。6）變密度圖的解釋a.自由套管 大部分能量通過套管傳播回到接收器，很少有能

9、量進入地層中。 變密度曲線左端套管波為黑白反差明顯呈整齊直線條；右端地層波為灰白模糊不清的曲線條或缺失，呈灰白間隔的直線條。 聲幅曲線為高幅值。 全波列波形中套管波幅度很大，地層波非常弱或沒有。 b.僅一界面膠結(jié)好 大部分能量通過套管透射到水泥環(huán)中，很少進入地層中。 變密度曲線左端套管波為灰白模糊不清直線條或缺失；右端地層波為灰白模糊不清的曲線條或缺失，泥漿波呈灰白間隔的直線條。 聲幅曲線為低幅值。 全波列波形中套管波幅度弱，地層波也非常弱或沒有。 c.部分膠結(jié) 一部分能量在套管中傳播，也有相當大能量透射到地層中。 變密度曲線左端套管波為灰白間隔直線條；右端地層波為灰白間隔的曲線條。 聲幅曲線為中等幅值。 全波列波形中套管波幅度中等，地層波也呈中等。 d.兩個界面都膠結(jié)好 套管、水泥和地層連成一體，大部分能量通過套管透射