声波测井中泥饼折射滑行波分析方法初探

 渗透层段因泥浆过滤形成泥饼，造成井径缩径，这对声波时差测井会产生一定影响。本文设计了一种三层介质的声波传播模型，首次提出了泥饼滑行波和泥饼折射滑行波的概念，给出了存在泥饼时的声波时差计算公式。用数值分析法研究了声波滑行波传播时间随泥饼厚度的变化规律，表明发射探头到接收探头的距离控制了接收声波的来源，1m源距的常规声波测井仪器接收的总是泥饼折射滑行波，当泥饼厚度均匀且各向同性时无需进行泥饼校正。而当为提高声波分辨率减小源距时，声波测井仪器所接受到的声波受泥饼厚度的影响。     

声波测井模型井实验研究

本文通过声波测井模型井实验，讨论了模型井外径对声波波形的影响。当模型井的径向厚度较大时，二维谱中纵波速度线附近的模式波类型较多，空间分布较密集，幅度也较大；当模型井的径向厚度较小时，模式波的空间分布较稀疏。实验和数值计算表明，当两个不同模型井的径向厚度均大于一个波长时，两组测量波形中的低频斯通利波和幅度较小的首波基本重合，而首波和斯通利波之间的波形相差较大。数值计算结果和实验结果一致。文中结合模型井声波波形的二维谱及其模式波的数值计算结果，还讨论了声波测井探测深度与波形形状之间的关系，为进一步研究声波全波测并波形的数据处理方法提供了一定的实验依据。     

模型井中声波频谱测井理论与实验考察

对模型井中收发探头在同一井眼和收发探头在不同井眼情况下产生的声场进行了理论和实验研究，理论结果表明，滑行纵波，滑行横波与纵，横波波行为不同；源距变化对声波测井探测器深度无大影响，探测深度主要受声源频率特性及其在地层中激发的波型模型的影响，实验用的模型是井水泥，砂和水混合浇铸而成，井液为变压器油，不同源距（７种）不同声源主频（３种），不同井径（２种）条件下的实验结果与理论计算结果一致，即圆柱状井眼模     

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.     

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。     

用PP波识别井旁裂缝技术在碳酸盐岩地层中的应用

前人在模拟碳酸盐岩地层的模型井中进行声波全波测井，结果在接收到的全波列上观测到了滑行纵波和滑行横波之间有一来自模型外的强反射波，用符号PP表示，称为反射PP波。这个反射PP可用于探测井旁裂缝。与之对比，在碳酸盐岩地层，XMAC（交叉多极阵列声波）测井的全波波列上也出现了实验的反射PP波十分相似的波形，根据XMAC测井仪的源距推算出XMAC全波列中的反射PP波可探测到距井壁2．2－3．2m范围内的裂缝。这一技术在大港油田千米桥潜山碳酸盐岩储层评价中应用，地质效果良好。     

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.     

用PP波识别井旁裂缝技术在碳酸盐岩地层中的应用

前人在模拟碳酸盐岩地层的模型井中进行声波全波测井 ,结果在接收到的全波列上观测到了滑行纵波和滑行横波之间有一来自模型外的强反射波 ,用符号 PP表示 ,称为反射 PP波。这个反射 PP波可用于探测井旁裂缝。与之对比 ,在碳酸盐岩地层 ,XMAC(交叉多极阵列声波 )测井的全波波列上也出现了与实验的反射 PP波十分相似的波形 ,根据 XMAC测井仪的源距推算出 XMAC全波列中的反射 PP波可探测到距井壁 2 .2～ 3.2 m范围内的裂缝。这一技术在大港油田千米桥潜山碳酸盐岩储层评价中应用 ,地质效果良好     

对声波测井中软地层也存在滑行横波的诠释

王克协等．对声波测井中软地层也存在滑行横波的诠释．测井技术，１９９８，２２（增刊）：１９～２３通过理论分析和对单极、偶极声波测井进行的计算机数值模拟和解释验证了即使在软地层（地层横波速度小于井中泥浆声速）情况下，声波测井中也存在滑行（临界折射）横波。以往认为软地层不存在滑行横波是忽略了局部源辐射声波中不均匀波的贡献和对斯耐尔定律理解不全面所致。以数值算例说明了这一机制在偶极横波测井中有着直接的实用意义。     

滑行波与声波测井

根据参考文献[1]有关滑行波的公式,求得声波测井仪首波幅度的近似表达式,并得出若干结论。建议以波数的倒数(λ/2π)作为滑行波幅度的探测深度,并据此分析了水泥胶结测井的有关问题。     

气体钻井中泥页岩地层声波时差的实验研究

普通声波测井的径向探测深度甚小于泥页岩的水化深度,在水基钻井液井孔中只能测到泥页岩水化后的信息.用这种声波测井数据直接进行气体钻井原状地层的井孔稳定性分析,存在一定偏差.因此,有必要设法从泥页岩水化后声波时差来反求原状地层声波时差.为此,进行了不同声波频率的高压空气泥页岩钻心室内实验研究,分析了水化时间、水化程度与声波时差变化的关系.实验表明,泥页岩的纵波时差随水化时间的增加而增大;大量的微裂缝会使纵波时差在水化后变小;频率增加会使声波时差变小.     

随井径与岩性变化的声波时差校正方法探讨

声波时差测量结果受井径扩径和岩性变化的双重影响。设计了一种砂泥岩剖面的变井径、变岩性模型，分析了补偿声波测井产生的滑行波传播路径，按照费马时间最小原理推导出了同时考虑井径变化和岩性变化的声波时差补偿计算公式。根据实际测井曲线读取测井值，用经典参数进行了实例计算，得到了符合实际的声波时差补偿量。     

中国地球物理学会1990年综合学术讨论会在武汉举行

中国地球物理学会1990年综合学术讨论会于1990年10月12～17日在武汉举行。这次会议专门设立了声波测井专场。来自科学院系统、大专院校和生产一线的近30名老、中、青声波测井科研工作者参加了会议,共交流了18篇论文,论文涉及声波测井基本理论、固井声场、各向异性介质的声波特征、多孔介质的声波特征、多孔介质井内声场、多孔介质实验和声波测井实     

远探测声波反射波测井方法研究及声系设计方案

传统的测井方法和仪器的探测深度一般最大不超过3m。放射性测井的探测深度虽然大，但只是地层平衡的结果，因此，用传统的测井方法无法识别井壁周围距井壁较远处地层中存在的裂缝和地质异常体。将地震的方法应用于声波测井领域，提出一种探测深度可以达到10－15m的新仪器－－远探测声波反射波测井仪的整体设计方案，可以解决这一难题。     

多频率阵列声波测井仪

一种多频率阵列声波测井仪，由光纤电缆、光电密封连接头、电光转换发送电路、自然γ测井仪、多频声波发射、接收控制电路、井内液体声波测量探头多频声波发射、接收阵列声系、声波井径测量仪组成，利用了声波测井在裸眼井中对井壁地层的径向探测深度与声波信号的频率（波长）有关，在井下发射频率为40kHz、20kHz、8～10kHz、0．75kHz、0．5kHz或1kHz的五种声波信号，测量记录前三种频率声波信号的完整波列，实现对井壁附近不同径向距离处岩层声学性质的记录。所测量记录的全波列可进行频谱分析，     

渗透性地层油井中声场的理论分析与计算

本文严格应用孔隙介质的弹性波理论对被流体饱和孔隙介质包围的充满流体裸眼井中局部脉冲声源的辐射声场进行了理论求解,并对不同孔隙度和渗透系数的全波声压波形曲线进行了数值计算。讨论了渗透性地层对声传播的影响。结果表明:滑行纵波(第一类纵波)的声波时差与孔隙度在相当宽的范围里有近线性的对应关系而与频率和渗透系数的变化几乎无关;这为建立在经验的线性时间平均公式基础上的声速—孔隙度测井提供了理论依据;stoneley波的振幅变化对孔隙度与渗透系数均较敏感,它的强衰减特性是区别于均质地层情况的一个显著特征,是声波测井值得利用的信息。     

远探测反射波声波测井方法实验研究进展

在井下发射低频声波信号,按地震勘探工作方式接收反射波已经从理论和实际测井资料解释中得到确认.介绍了用大幅度(4000V)的窄脉冲激发声学探头,得到频率接近10 kHz的、可用于远探测反射波声波测井的低频声波信号的实验过程.为接收低频反射波信号,应该选择谐振频率较低的接收探头.在模拟井中按上述思路组装的声系可以测量记录到距离井壁约7～10 m处声学界面的反射波信号.实验结果可作为远探测反射波声波测井声系设计的依据.     

随钻前视声波测井钻头前方声场特征研究

现有声波测井仪器无法满足前视探测需求,为此开展了基于相控阵技术的随钻前视声波测井技术研究。采用相控线阵声波辐射器和相控圆弧阵声波接收站,分别实现声波能量的定向辐射和扫描接收;利用有限差分算法,分别模拟了随钻条件下钻头前方存在一个地层界面时的单极和相控阵声波测井响应。模拟结果表明,由于井底散射的影响,随钻前视声波测井的波场比常规反射声波测井的声场更为复杂;与单极声波辐射器相比,相控线阵声波辐射器能够定向增强辐射到钻头前方地层中的声波能量,可以显著增强P-P回波的幅度;与单极声波接收器相比,通过统计相控圆弧阵声波接收站扫描接收到的不同方位P-P回波的幅度,可以近似判断钻前地层界面的方位。研究结果验证了利用相控阵声波测井技术探测钻前地质异常体的可行性,为后续工业样机的开发提供了理论依据。      

声波测井对微环探测能力的研究

微环厚度的评价对于石油工程具有重要意义。本文采用有限元计算方法研究了微环厚度对套管井声波测井初至波幅度的影响。数值计算结果表明，厚度小于1mm的微环对声波初至波测量结果无明显影响，但随着微环厚度的增加，套管与水泥环的声波耦合能力下降，声能量难以进入地层，导致套管波能量增加。本文认为，可以把1mm厚度微环作为微环对固井质量测井产生影响的临界值。     

专利技术

专利名称:多频率阵列声波测井仪专利申请号:03213528.9公开号:CN2632687申请日:2003.05.30公开日:2004.08.11申请人:徐凌堂一种多频率阵列声波测井仪,由光纤电缆、光电密封连接头、电光转换发送电路、自然γ测井仪、多频声波发射、接收控制电路、井内液体声波测量探头多频声波发射、接收阵列声系、声波井径测量仪组成,利用了声波测井在裸眼井中对井壁地层的径向探测深度与声波信号的频率(波长)有关,在井下发射频率为40kHz、20 kHz、8~10 kHz、0.75 kHz、0.5 kHz或1 kHz的五种声波信号,测量记录前三种频率声波信号的完整波列,实现对井壁…