考虑压电声源-井孔系统的随钻方位声波测井数值模拟

随钻方位声波测井仪器是一种新型的声波测井仪器,在非均匀性复杂地层的精细勘探与开发中具有应用前景。综合考虑了压电声源-钻铤-井孔系统相互耦合作用,使用有限元ANSYS软件仿真计算了瓦片状声源的随钻方位声波测井仪器响应特征,以及声源的变形、表面不同位置处的振动位移,分析声源的谐振频率与辐射特性。模拟结果表明,声源振动变形复杂,与施加的激励信号存在较大差异。该声源谐振频率位于隔声体阻带之内,钻铤波得到有效压制,且该声源辐射出的能量具有明显的水平、竖直方位指向性。数值模拟了随钻方位声波测井仪器在均匀地层、方位分区变化地层以及过界面地层中的测井响应特征。模拟结果表明,基于该瓦片状声源的随钻方位声波测井仪器可准确测量地层的纵波慢度,识别井周地层方位速度信息,在跨界面地层中通过方位速度差异进行界面识别。研究对于随钻方位声波测井仪器的设计、研发以及使用具有指导意义。     

随钻声波相控发射声系研究

国内随钻声波测井仪器的研究尚有一些关键技术问题需要解决,声系结构及其激励电路是随钻声波测井的关键技术之一。针对该技术问题,提出了一种可相控的阵列式声系设计方案,并设计了一种多通道换能器激励电路,激励信号的延迟时间和脉冲宽度可以精确控制。经过系统调试后,在实验室水池中进行了声场测试。研究结果表明,采用相控阵技术可以提高发射声系换能器激发能量,还可以在轴向上控制辐射声束偏转方向,使其具有一定方位分辨能力。研究结果为随钻声波测井仪器的研制提供了技术参考。     

声波测井相控线阵辐射器指向性理论研究

目前声波测井仪采用的单极子声源的辐射指向性均无法进行人工控制并且没有聚焦特性。研究可以在井下使用的、能够控制声束指向性的基阵式换能器对于声波测井和地震勘探具有重要意义。该文从理论上研究了相控阵辐射器的各种参数对指向性的影响。推导了幅度加权条件下相控线阵声波辐射器的指向性函数，并编程对相控阵的指向性进行了数值计算。通过数值计算详细研究了相控阵指向性的影响因素。     

长源距声波测井在固井界面胶结探测中的应用

长源距声波测井在套管井内可以探测固井后套管与水泥环(简称固井Ⅰ界面)、水泥环与地层(简称固井Ⅱ界面)的胶结情况。但是必须对长源距声波测井波形进行处理,分辨出相应的导波。本文给出了长源距声波测井波形小波处理结果,结合理论计算结果识别套管井固井Ⅰ、Ⅱ界面的胶结情况以及同位素测井验证实例。     

长源距声波测井在固井界面胶结探测中的应用

长源距声波测井在套管井内可以探测固井后套管与水泥环（简称固井I界面），水泥环与地层（简称固井Ⅱ界面）的胶结情况，但是必须对长源距声波测井波形进行处理，分辨出相应的导波，本给出了长源距声波测井波形小波处理结果，结合理论计算结果识别套管井固井I，II界面的胶结情况以及同位素测井验证实例。     

相控声波测井仪器设计及资料处理方法

声波测井仪器在石油勘探开发中发挥着重要作用,但长期以来没有解决声波首波跳的问题,并且仪器的设计制造主要在引进的基础上进行一些改进,常规声波测井技术发展进程缓慢,没有形成自己的声波测井技术.经过大量的实验、计算,研究了相控声波测井仪器从设计、实验、研制的理论依据,从根本上解决声波首波跳的问题.在资料处理方面从声波二维谱的基础上对相控声波测井全波曲线进行解释,不仅可以得到地层的纵、横波以及Stoneley波时差,还可以研究孔隙结构和孔隙流体特征,进行气层识别、地层渗透特征分析等.该仪器是国内声波仪器的更新换代产品,具有国外新的声波测井仪器的优点和特性,具有良好的发展前景.     

声波测井仪器基本参数选择

郑勇，钟振伟，刘嗣贤，薛晓书．声波测井仪器基本参数选择．测井技术，ｌ９９４４，１８（ｌ）：１６～２ｌ简述了声波测井仪器的基本参数，如源距Ｌｓ、间距ＬＲ、仪器测速ＶＬ和声波间隙发射频率ｆｒ等。重点分析仪器的薄层分辨能力、测量精度和采样定理等制约因素，导出声速测井仪器设计中基本参数选择的定量关系式．     

辽河油田固井质量评价系统开发

SBT、MAK-2、伽马密度测井仪和国产各种声波密度仪器在固井质量评价过程中存在着实用性差及处理解释时间长等缺陷.通过精细的理论推导和大量的实验分析,研究出了声波测井、伽马密度测井解释方法,提出声波测井中采用第Ⅰ、Ⅱ界面胶结指数及水泥填充率、伽马密度测井采用水泥密度充填参数相结合来解释评价固井质量.开发了基于PC及SUN工作站的固井质量评价软件系统,该系统具有独立知识产权,既能处理目前在用的各种国产声波变密度测井资料,也能处理MAK-2、扇区水泥胶结(SBT)和伽马密度测井资料.该系统目前在国内测井同行业中处于领先水平,具有一定的推广应用价值.     

正交偶极子声源激发声场测量

正交偶极子声波测井仪器中的发射换能器是最关键的部件，它决定着该仪器的性能和测量结果。为了研究该换能器，了解其有关技术特点，我们对5700的正交偶极子换能器进行了激发声场测量，得到了该换能器在圆柱界面上的声场分布图像。该图像刻画了换能器发射声波到达井壁的过程，并且肯定了发射换能器先发射高频声波、而后出现低频声波的特征，结合现有的测井资料和偶极子声波测井理论计算结果，简单分析了该特征在最新电激发波形上的应用。     

套管井阵列声波测井技术研究及应用

针对套管井阵列声波测井的工程需要,用实轴积分法及二维谱技术研究了不同胶结状况的二维谱及频散曲线.从理论上肯定了对于快速地层,胶结状况良好和第Ⅰ界面窜槽不严重时在套管井内能够测量到地层的纵、横波时差.描述第Ⅰ界面窜槽的等效水环厚度增加,以地层的纵、横波速度传播的声波时差分布不再集中,直到最后消失.第Ⅱ界面脱粘时无法测量到地层的纵、横波时差.根据上述理论计算结果设计了阵列声波测井仪器,用多口套管井的实际测量波形和处理结果肯定了上述理论分析,得到了地层的纵、横波时差.这样,对于套管井,除了能够测量地层的纵、横波时差外,从固井质量评价上,第Ⅰ界面胶结质量的判别方法还可以使用相位信息,即用阵列波形的相位建立模型,得到地层纵波时差分布,该分布越离散,则第Ⅰ界面胶结的程度越差;当集中不起来,不能够显示地层的纵波时差时,则第Ⅰ界面窜槽已经相当严重.     

现代声波测井技术发展的若干特点

对现代声波测井技术的发展特点和趋势进行了深入分析,重点就探测器布置的阵列化、波形采集的高速数字化、工作频率和辐射特性的可控化、多种探测模式的集成化和资料应用的多样化与扩展化进行了详细阐述.其中换能器工作频率和辐射指向特性可调控是声波测井技术的最新发展,将极大地提高仪器的环境适应性和综合探测能力.声波测井资料的应用主要体现在各种波型模式声波参数的全面开发利用和全波列信息在地层评价和工程应用的不断深化和拓展方面.随钻声波测井也有较快发展,尤其是四极子声源的使用应引起重视.对上述问题的深入分析和准确把握对新一代国产声波测井仪器的研发和应用具有积极指导意义.     

声波测井的探测深度问题I

从波动声学的角度讨论声波测井的探测深度问题。依据不同时刻液体固体界面附近的波阵面所反映的声波在液体和固体中的传播特征及其在液固界面上的耦合关系，确定了液固水平界面情况下声波测井的探测深度的概念。与电法和放射性测井等基于稳态情况下的解以及依据这些解建立的探测深度的概念不同，基于声传播过程的声波测井有一个最小探测深度的概念。基于两种不同声速的固体界面上声波的耦合关系实验结果，分析了长源距声波测井能够测量声速较高的原状地层纵波速度的原理。     

瞬变氧激活技术在水流测井仪中的应用

探测已下套管的生产井或注水井的附近有无水层或窜槽的流动，传统的方法是用水泥胶结测井图或其它的声波测井图，就水泥装置层进行分析，用间接的方法测定水层，文章介绍一中最新的井眼电缆测井方法，即水流测井图法，可直接探测流体运移路线的变更情况来评估水层，将装有固态中源的测井义，固定子靠近井筒的区域，先开通激活变氧，使中子源产生放射作用，在水流通过的探测器中，伽马射线计数器可记录下瞬变感应特性曲线，对这些曲线     

基于阵列声波测井的套管井纵波时差获取方法

分析套管井阵列声波测井提取纵波、横波的影响因素,纵波时差受套管尺寸、固井质量、扩径、地层性质影响。固井质量是主要影响因素。在固井质量较好的情况下,阵列声波测井提取纵波可以不作校正;对于套管井固井质量不好的情况,阵列声波测井提取纵波已经不能反映实际地层的纵波信息,需要进行校正。采用横波反演方法,应用鄂尔多斯盆地5个区块共34口井的阵列声波测井资料,回归得出具有地区经验的纵波时差重构方程,通过实例对比分析验证了该方法的可行性和实用性。     

提高声波测井仪器性能的关键--换能器的频率特征

常规测井系列中，补偿声波和声波变密度测井仪器是比较重要的仪器，其性能的改进对提高测井技术水平具有重要意义。文章从裸眼和套管井内传播的声波具有明显的频率选择性出发，讨论声波测井仪器性能的改进问题，并且结合换能器的导纳圆测量结果，给出了具体的提高声波测井仪器性能的方法。即用导纳圆测量系统测量装在仪器上的换能器的主频和频带宽度，以不同地层的井内能够传播的声波的频率特征为基础选择相应的声波测井换能器或仪器。以保证在裸眼井内测量的波形中首波是以地层的纵波速度传播的，在套管井内，首波是反应固井胶结质量的套管波。     

随钻声波测井研究进展

论述了随钻声波测井的纵波测量、横波测量及仪器的发展,分析了随钻声波测井面临的难题.随钻纵波测井仪器隔声体是实现随钻纵波测量的关键;利用漏能纵波求取极慢地层的纵波速度的方法也有所发展.埘随钻横波测井进行r总结.快地层随钻横波测井除了可以采用单极子测量,还可以采用四极子模式进行测量;慢地层随钻横波测井可以有偶极子或四极子等方式进行测量,存在争议的是慢地层随钻偶极子的横波测量足否可行.对仪器偏心的研究表明从随钻偶极子中提取地层横波足有可能的.随钻声波测井由于偏心的原因无论采用何种模式进行测量都会产生频散.总结了随钻测井噪声的研究现状,表明噪声均为低频噪声,埘随钻横波测井有一定影响.     

疏松地层声波测井曲线的环境影响与校正方法探讨

声波速度测井已成为连接测井与地震的纽带,但是测井环境对声波测井的的影响因素很大,因此有效消除井眼环境影响,就显得尤为重要。从疏松地层的井眼环境对声波测井的影响入手,介绍环境影响的校正方法,特别是泥浆浸泡影响校正方法,从而求准原状地层声波速度。     

SBT声波测井换能器分析

SBT声波测井仪器的换能器是声波测井仪器的关键部件，其设计和制作过程均需要针对具体的应用条件和环境，结合偏心声源激发的声波环绕井壁的传播规律，设计相应的频率和激发方式。在制作过程中，需要解决如下关键问题：压电片的外形及其几何尺寸的设计与选择、换能器结构及其相应的机械振动模态分析、压电片电特征的估计和测量、压电片的配对、电极表面的处理、粘接材料的选择、粘接工艺等。     

声波测井的探测深度问题Ⅱ

从波动声学的角度讨论声波测井的探测深度问题.通过改变井外固体层的厚度发现,随着层厚的减小,声波测井波形中以地层的纵波速度传播的声波的二维谱最先受到影响,其次是以地层的横波速度传播的声波和伪瑞利波开始受到影响,最后是沿井壁表面附近传播的Stoneley波的幅度和速度逐渐开始变化.当固体层的厚度接近于自由套管时,声波测井测量的模式波同样具有频率选择特征,在16 kHz以下有一个速度稳定(不随频率的改变而改变)的模式波,该模式波就是套管波,与平板状的声波波形的二维谱差别相当大.所以,在普通声波测井的频率范围内,自由套管井的测井响应不能够用展开的平板来讨论.     

天然气水合物储层测井评价及其影响因素

天然气水合物储层准确识别和精细定量评价是自然界水合物开发利用和环境影响研究的基础,而地球物理测井则是除地震和钻探取心外最有效的原位识别和评价方法。电阻率和声波测井是最早应用于水合物储层识别的井内地球物理方法,由于具有较高的准确性和可靠性,二者仍是目前水合物测井的主要方式,并不断衍生出新的技术,如环电阻率、方向电阻率、多极声波测井等;同时,其他如井内成像、密度、电磁波、核磁共振等测井方法也被综合用于识别水合物储层。经过最近20年的发展,水合物系统测井方法已从单一的测井识别发展到运用各种先进的随钻和电缆测井评价复杂地质条件下水合物储层物性的阶段,初步建立了一套基于常规油气系统的水合物系统测井评价理论体系。该套体系对均质孔隙填充型砂质水合物储层具有较好的适用性,但对于非均质性泥质储层(如裂隙、薄层、互层、富泥质)及胶结或骨架支撑形式的水合物储层应用会产生较大的误差。此外,钻井过程中井眼冲蚀和钻井液侵入等外部因素也会影响水合物测井识别和评价结果。通过了解不同测井方法及其最新的研究进展,认为未来水合物测井技术的发展应侧重提高水合物地层识别和评价的准确性,开发复杂条件下水合物储层岩石物理模型,并综合利用地震、测井、岩心分析等方法修正所建立的岩石物理模型和校正实际的测井结果。