偶极横波远探测测井技术进展及其应用

声波远探测测井技术是近年来发展起来的一门重要的石油地球物理测井技术,它极大地提高了人们对井旁地质构造的认识程度。叙述了声波远探测测井技术的发展,重点介绍了偶极横波远探测测井技术的进展,论述了偶极横波远探测测井的处理方法,指出偶极远探测测井技术的优势,结合现场实例对该技术的具体应用作了详细说明。该技术可以有效探测过井及井旁的裂缝构造,识别井旁隐蔽储层构造,为页岩气的储层构造探测提供重要技术。展望了该技术今后的改进和发展方向。     

利用偶极横波反射成像技术评价缝洞储层有效性

缝洞型储层有效性评价是深层油气勘探开发中面临的主要难题。对于储层中尺度较小的裂缝和断层,由于地震的分辨能力有限,而常规测井方法探测深度较浅,难以对该类地质特征进行准确评价。单井偶极横波反射成像技术能够有效利用低频横波的传播特点,对井旁20~30m范围内的声反射体进行成像。对偶极横波反射成像技术进行了深入研究,形成了从质量检测到空间反射体三维成像的全套处理流程和软件,提出径向—方位视图和径向—深度视图联合分析、偶极横波反射+微电阻率成像联合解释、井旁缝洞等地质构造产状交互拾取技术。该技术分别在碎屑岩地层和碳酸盐岩地层进行了应用,均取得明显应用效果,有效提升了缝洞型储层有效性评价的精度。     

XMAC-F1反射横波远探测成像技术及其应用

川渝地区碳酸盐岩储层的储集空间以裂缝、孔洞为主,但常规测井受限于地层探测深度,很难探测到井旁裂缝的发育情况。为了探测井旁裂缝及断层并进一步寻找隐蔽储层,利用XMAC-F1偶极横波远探测仪器采集到更具低频优势的高信噪比横波波形数据,并根据该仪器的采集原理及所得数据的应用特点,结合该区碳酸盐岩储层的特性,研发了反射横波远探测资料方位校正预处理、反射横波提取及反射横波偏移成像等系列配套技术。该技术得到了数字模拟实验的验证,稳定性良好;同时综合地震地质资料、常规测井资料及电成像资料研发了井旁断层、裂缝及岩性界面等反射体的图像识别与解释技术,并利用该技术处理了该区10余口井的XMAC-F1测井资料,正确解释了井旁裂缝产状,其中BT5井在其指导下试油获得54.2×10~4 m~3/d的高产气流。结论认为:该技术在碳酸盐岩地层中的适应性良好,能够反映距离井眼25 m范围内的断层、裂缝及岩性界面等反射体,可为试油方案设计提供重要的技术支撑。     

偶极横波远探测在缝洞型碳酸盐岩储层评价中的应用

随着勘探开发程度的提高和深入,油气藏构造形态趋于复杂,储层物性多样且横向变化大,非均质性强,因此需要了解井旁裂缝的横向延伸范围及发育情况。声波远探测测井技术作为一项重要的石油地球物理测井新技术,极大的提高了人们对井旁地质构造的认识程度,弥补了测井资料探测较浅,地震勘探分辨率不够的不足,可对碳酸盐岩、火山岩、变质岩及泥页岩非常规地层中裂缝及地质异常体进行识别,对井旁地质体的解释及油气藏识别有着重要的作用,为进一步发掘有利的油气聚集区提供依据。本文介绍了偶极横波远探测技术,实例分析了该技术在缝洞型碳酸盐岩储层评价中的应用效果。     

声波井旁地质体成像技术在复杂断层区的应用

北部湾盆地乌石凹陷为复杂断块油气藏,油气勘探开发过程中,面临钻井工程风险大、测井取资料作业困难等问题,如何精细描述井旁断层及裂缝等地质体的构造特征显得尤为重要。声波井旁地质体成像技术中偶极横波远探测测井技术,有效地提高了井旁地质体的描述精度。文中对井旁断层的成像特征及偶极横波的方位分辨率进行了正演模拟和分析,利用研究区2口井的声波测井资料验证了声波井旁地质体成像技术能够对井旁发育的小断层进行精确识别和描述。在油气勘探和评价阶段,该技术的应用能够优化钻井方案,避免工程风险,提高钻井效率,进而落实可采储量。     

慢速地层偶极声波远探测井眼成像发射频率优选

为了提高慢速地层偶极声波远探测丛式井邻井井眼成像的图像质量,优选了偶极声源的最佳发射频率。根据慢速地层中偶极辐射声场理论,计算偶极纵波辐射波能流和辐射指向性,分析它们随频率的变化规律,结合试验井测试和现场应用情况,确定适合浅层慢速地层邻井成像的偶极声源最佳激发频率为2.4 kHz。研究结果表明,在测井资料质量良好的情况下,采用该激发频率处理得到的邻井远探测成像图清晰可靠,对图中反射体进行识别,能够确定邻井相对测量井的距离和方位,利用此结果可以指导浅层丛式井邻井防碰。研究结果为开发过程中丛式井邻井防碰提供了新的技术手段。      

塔河油田储层裂缝测井识别和有效性评价

综合利用岩心、常规测井、电成像测井和偶极横波成像测井资料研究裂缝有效性。针对塔河油田奥陶系裂缝性储层,结合不同探测深度的微电阻率成像FMI和方位电阻率成像ARI测井资料研究裂缝的径向延伸深度,分析储层裂缝的有效性;利用微电阻率成像FMI和偶极横波测井DSI提供的斯通利波信息分析裂缝的渗滤性,在裂缝发育段计算裂缝参数,定量评价储层裂缝的有效性。经油田现场测试,4种方法结合可以较为准确地评价储层裂缝的有效性。     

偶极横波远探测测井识别碳酸盐岩地层异常体可靠性研究

为了研究偶极横波远探测测井识别碳酸盐岩地层异常体的可靠性,在碳酸盐岩地层中设计钻探了直井、水平井2种试验井,进行了偶极横波远探测测井。测井解释结果表明,偶极横波远探测测井在碳酸盐岩直井中能准确识别出异常体及其方位,在碳酸盐岩水平井中识别出的异常体位置基本可靠。塔河油田1口井和顺北油气田1口井采用了偶极横波远探测测井技术,2口井测井识别出的异常体位置与通过酸压曲线判断的异常体的位置相对应。研究结果表明,偶极横波远探测测井能准确识别出碳酸盐岩地层中的异常体,可为碳酸盐岩储层评价和碳酸盐岩油气藏的开发提供支持。      

页岩气藏水平测井裂缝识别及声学成像研究

随着中国西南地区页岩气水平井钻探与开发取得重要进展,页岩气藏水平井测井资料的处理与解释变得尤为重要。对四川焦石坝页岩气水平井的声波测井数据进行处理,分析页岩地层水平井井孔声场及远探测声场的传播特征,旨在对页岩气藏中的裂缝进行识别和评价,为地震波方位各向异性的成因提供佐证。利用四分量偶极声波测井数据进行横波各向异性处理,分别获得水平偏振(SH)和垂直偏振(SV)的横波数据及波速。在此基础上采用横波远探测技术进行井外反射体的成像处理。处理结果表明该井外地层存在与井斜交的垂直裂缝体系,与该地区的构造形态有关,该裂缝体系的存在与该井区页岩气的高产密切相关。处理结果为页岩气水平井声学测井数据提供了有效的处理方法和较好的应用前景。     

偶极横波测井在川东北地区气水识别中的应用

偶极横波成像测井受地层水矿化度的影响很小,在高阻（淡）水层、低阻（高矿化度）油气层评价中有独特的优势。通过对川东北地区碳酸盐岩储层偶极横波成像测井气水识别方法的研究,总结了该地区碳酸盐岩储层气水层定性识别的标准,并得到了相关参数、气水识别的判别值和交会图图版。对该地区的两口井,在常规测井解释与测试结果不相吻合的情况下,特别进行了偶极横波成像测井资料综合分析,得到的解释结论与试油结果吻合,说明在该地区偶极横波成像测井在气水识别方面与其他测井资料相比优势较明显。     

随钻偶极横波远探测优势频带及反射声场

电缆声波远探测测井已取得了长足进展,将这种技术应用于随钻声波测井,特别是随钻地质导向方面,具有潜在的应用价值。针对偶极声源随钻反射声波成像测井,基于偶极声源在井外无限大地层中产生的SH横波和SV横波的位移远场渐近解,对比分析了有无钻铤时井外地层辐射声场及井内声场,以及相应的偶极声场激发频带;结合三维有限差分数值模拟方法,讨论了井旁存在声阻抗不连续面时,井内接收的随钻偶极全波波形的SH反射横波变化特征。分析表明：与裸眼情况下相比,随钻条件下的SH和SV横波辐射指向性除受钻井井孔的调制外,同时还受到钻铤的强烈调制。尽管如此,随钻偶极横波同样适用于远探测成像测井,其中偶极声源存在一个优势激发频带,在仪器设计上应考虑和利用。     

利用偶极横波成像（DSI）测井资料评价地应力

简要阐述了偶极横波成像(DSI)测井的测井原理，分析了利用DSI横波各向异性资料判断地层各向异性和地应力方向的理论根据及有效性。对轮古东裂缝性碳酸盐岩储层的轮南63井(LN63)、库车碎屑岩储层的乌参1井(WC1)的DSI测井资料进行处理分析，并将处理结果应用在地层各向异性的分析和最大水平地应力的判断中，研究表明，DSI测井资料不仅在灰岩储层中应用良好，在碎屑岩储层中也有很好的应用前景。     

慢速地层中具有方位指向性的偶极纵波远探测测井

偶极远探测测井技术作为近年发展起来的一门地球物理探测技术,较单极反射纵波法具有明显的优势。针对慢速地层中的偶极辐射声场和反射声场进行了数值模拟,分析了位于充液井孔中偶极和单极声源的纵波远场辐射指向性,重点研究了偶极纵波反射声场的变化特征,验证了偶极纵波远探测方法的可行性。结果表明,偶极辐射的纵波较单极辐射的纵波具有振幅强和灵敏度高的特征,利用它可以确定反射体的空间位置和走向。结合偶极和单极纵波远探测应用效果,进一步说明了偶极纵波远探测可作为偶极声波远探测测井的一个重要补充和完善。最后,讨论了该技术在慢速地层中应用更好的可能原因,以及成像处理过程中出现的反射体方位180°不确定性的解决方法。     

利用横波各向异性评价火成岩裂缝的有效性

在裂缝性油气藏研究中,裂缝是否有效一直是测井解释的一个难点。偶极横波成像测井资料中蕴藏着丰富的与裂缝有效性相关的信息,本文利用从偶极横波成像测井资料中提取的横波各向异性,对其火成岩的裂缝有效性进行测井评价。通过在研究工区火成岩裂缝性储层中的实际应用,证实了利用偶极横波成像测井中的横波的各向异性可以定性地分析火成岩裂缝的有效性。     

偶极横波远探测测井中反射波振幅恢复方法

偶极横波远探测测井方法能够探测井外几十米范围内的裂缝或洞穴等地质构造,对于油气勘探和开发有着重要意义。考虑到横波在地层中传播时会产生能量衰减,导致传播路径较长的反射波振幅偏低且与之对应的井外远距离反射体的成像质量差,可引入一套反射波振幅恢复方法进行处理。该方法主要包括2个部分：①在考虑测井环境和计算单位等影响因素下改进波前扩散能量补偿公式,并将其用于恢复横波反射波在地层扩散中损耗的能量;②建立适用于处理测井资料的叠前反Q滤波公式,在增加振幅补偿高、低频极限等约束条件的基础上将公式用于计算补偿反射波的地层非弹性衰减。叠前反Q滤波法成功实施的关键在于获取准确的横波品质因子Q,对此提出一种利用实测和数值模拟偶极横波直达波联合计算Q的方法,该方法的核心在于通过数值模拟的直达波校正实测直达波振幅的几何扩散衰减量。研究结合现场实例的处理和分析验证了偶极横波反射波振幅补偿方法的可行性和有效性。     

基于声波远探测和岩石力学分析的井旁裂缝有效性评价方法

储层中裂缝有效性的定性判断对实际生产具有十分重要的意义，特别对于以裂缝为主要储集空间的致密储层。目前，偶极横波远探测技术在井外裂缝的成像和识别方面已经成熟应用，但仍需要对其探测到的井旁地层裂缝开展有效性（流体输导性能）评价研究。研究提出了利用岩石力学中常用的三维莫尔圆分析来评价井旁裂缝有效性的新方法，利用偶极横波远探测成像获得的裂缝走向、倾角及地应力信息计算裂缝在平面上的应力状态，结合莫尔-库仑破裂准则，可获悉裂缝是否处于开启的临界应力状态并以此来判断裂缝的渗透性。分析表明，偶极横波远探测对裂缝倾向识别的180°不确定性问题并不影响莫尔圆方法对缝面上应力状态的确定，从而使得这2种方法可以综合起来形成一种裂缝有效性的评价方法。对不同地区碳酸盐岩储层裂缝的有效性分析表明，该研究可以有效地评价裂缝的流体输导性能，评价结果可为现场试油和开采方案的确定提供合理的依据。     

基于声波远探测和岩石力学分析的井旁裂缝有效性评价方法

储层中裂缝有效性的定性判断对实际生产具有十分重要的意义，特别对于以裂缝为主要储集空间的致密储层。目前，偶极横波远探测技术在井外裂缝的成像和识别方面已经成熟应用，但仍需要对其探测到的井旁地层裂缝开展有效性（流体输导性能）评价研究。研究提出了利用岩石力学中常用的三维莫尔圆分析来评价井旁裂缝有效性的新方法，利用偶极横波远探测成像获得的裂缝走向、倾角及地应力信息计算裂缝在平面上的应力状态，结合莫尔-库仑破裂准则，可获悉裂缝是否处于开启的临界应力状态并以此来判断裂缝的渗透性。分析表明，偶极横波远探测对裂缝倾向识别的180°不确定性问题并不影响莫尔圆方法对缝面上应力状态的确定，从而使得这2种方法可以综合起来形成一种裂缝有效性的评价方法。对不同地区碳酸盐岩储层裂缝的有效性分析表明，该研究可以有效地评价裂缝的流体输导性能，评价结果可为现场试油和开采方案的确定提供合理的依据。     

过套管偶极横波成像测井压裂缝高度检测技术

针对压裂试油效果与测井综合解释不符合的储层,应用过套管偶极横波成像测井提供套管外地层快慢横波时差、反映射孔井段附近储层各向异性的特性,可以检测出压裂裂缝纵向延伸高度,评估压裂改造效果,确定试油与测井解释不符的原因;上油下水型储层的压裂改造中应用过套管偶极横波成像测井检测压裂缝纵向延伸高度,可判定施工工艺的控水效果,有效...     

方位远探测反射声波成像测井仪器

方位远探测反射声波成像测井仪器利用测量的反射波信息,识别井旁远距离范围内的反射体,定量分析反射体距井筒的距离和方位。该仪器采用相控阵大功率发射技术、方位阵列接收技术以及独创的直接承压式有源发射、接收声系结构,使其能探测距离井筒40m以上某方位的反射体,方位分辨率22.5°。介绍该仪器测量原理、结构设计与特点、性能参数以及方法模拟实验,现场试验验证了其效果,有效地弥补了测井探测深度太浅与地震勘探分辨率较低的缺陷,为深部复杂油气储层的精细描述提供新技术。     

横波各向异性在碳酸盐岩裂缝性储层评价中的应用

碳酸盐岩储层的裂缝是油气重要的储集空间和渗流通道。对裂缝有效性的评价一直是碳酸盐岩测井储层评价中的一大难题。本文从裂缝性地层所具有的各向异性出发，根据横波在各向异性地层中传播时所导致的分裂现象，利用从偶极横波成像测井资料中提取的快慢横波信息来表征地层各向异性的大小；根据横波各向异性特征与裂缝密度和张开度等的密切关系，达到识别裂缝和评价其有效性的目的。通过在塔里木盆地轮南地区碳酸盐岩裂缝性储层中的实际应用，证实了利用横波各向异性特征可以定性地分析裂缝，最终为寻找高产稳产井及试油决策提供了一种有效的技术手段。