偶级横波声波

1、测井公司解释中心测井公司解释中心20142014年元月年元月1、应力与应变、应力与应变基础知识基础知识12、体积模量、体积模量3、切变模量、切变模量4、杨氏模量、杨氏模量5、波松比、波松比基础知识基础知识2横波不能横波不能在流体中在流体中传播传播基础知识基础知识3 第一部分第一部分 原理原理 第二部分第二部分 验收验收 第三部分处理流程第三部分处理流程第四部分地质应用第四部分地质应用第一部分第一部分 原理原理 普通的声波测井使用单极发射器，向井周发射声波，声脉冲由井内流体折射进入地层时，使井壁周围产生轻微的膨胀，在地层中产生纵横波。岩石的密度和动态弹性系数等机械特性控制了声波的传播速度，在被液

2、体饱和的岩石中，机械特性取决于所含流体的类型、数量、岩石颗粒构成、胶结程度。由于软的固结松散的岩石具有较小的弹性硬度，使得软地层中的声速相对较慢。因此在硬地层中可以得到纵横波时差，在软地层中由于横波速度小于井内流体声速，横波首播与井内流体波一起传播，不能产生临界折射的滑行横波，所以单极声波测井无法得到横波的首波。 WSTT采用偶极子声源，当偶极子声源振动时，很像一个采用偶极子声源，当偶极子声源振动时，很像一个活塞，能使井壁的一侧压力增加，而另一侧压力减小，使井壁活塞，能使井壁的一侧压力增加，而另一侧压力减小，使井壁产生扰动，形成轻微的挠曲，在地层中直接激发纵横波。除沿产生扰动，形成轻微的挠曲，

3、在地层中直接激发纵横波。除沿地层传播的横波和纵波，沿井眼还存在剪切挠曲波，这种由井地层传播的横波和纵波，沿井眼还存在剪切挠曲波，这种由井眼挠曲运动产生的剪切挠曲波具有频散特性，不同频率的波传眼挠曲运动产生的剪切挠曲波具有频散特性，不同频率的波传播速度不同。在高频时传播速度低于横波速度，在低频时（小播速度不同。在高频时传播速度低于横波速度，在低频时（小于于1kHz)传播速度趋于横波速度。偶极横波测井是通过对挠曲传播速度趋于横波速度。偶极横波测井是通过对挠曲波的测量来计算横波的速度。因此为确保横波的测量精度，应波的测量来计算横波的速度。因此为确保横波的测量精度，应尽量降低波源的发射频率。尽量降低波

4、源的发射频率。工作原则工作原则第二部分曲线验收第二部分曲线验收u测前、测后在套管中测量测前、测后在套管中测量1010米时差曲线，对套管米时差曲线，对套管检查的纵波时差数值应在检查的纵波时差数值应在1871875 s/m5 s/m（57 57 1.5 s/ft)1.5 s/ft)以内；以内；u首波波至时间曲线变化形态一致；首波波至时间曲线变化形态一致；u波列记录齐全可辩，硬地层的纵横波、斯通利波波列记录齐全可辩，硬地层的纵横波、斯通利波界面清楚，幅度变化正常；界面清楚，幅度变化正常；u在在1212米井段内，相对方位曲线变化不应大于米井段内，相对方位曲线变化不应大于360360；u曲线应反映岩性变

5、化，纵横波数值在纯岩性地曲线应反映岩性变化，纵横波数值在纯岩性地层中与理论骨架值接近；层中与理论骨架值接近；u重复测量相对误差应小于重复测量相对误差应小于3%3%；井斜角和井斜方；井斜角和井斜方位角重复误差分别在位角重复误差分别在0.40.4、1010以内。以内。u一般情况下，在一般情况下，在X-DipoleX-Dipole时，时，XAXA、XCXC必须反相必须反相；XBXB、XDXD必须同相；必须同相；u在在Y-DipoleY-Dipole时，时，XBXB、XDXD必须反相；必须反相； XAXA、XCXC必必须同相须同相第三部分处理流程第三部分处理流程 先设置一个固定长度的时间窗口，然后每次

6、以一个较小并重叠的步长角移动这个窗口，计算这个窗口内的所有波形的相关系数，然后以一个步长整体移动这个窗口，再做上面的步长角移动，计算这个窗口内的所有波形的相关系数，以此类推。当某个窗口位置的时间和步长移动角正好对应于某种波的首播时间时，如果这个窗口内的波形是相同的或最为相似的，就会具有最大的相关系数，那么这时计算的时差就是这种波的传播时差。根据这种方式就可以计算出横波、纵波、斯通利波时差。STC (Slowness-time-coherence processing)Varying moveoutVarying timeSTC computation STC Contour PlotST Pl

7、ane(Semblance Contour Plot)Depth ZArrival timeSlownessSTC Dot LogCompShearZSTC Planes0.5 to 1.5 kHz1 to 2 kHz800100014,000014,000Slowness(sec/ft)Time(sec)Time(sec)第四部分第四部分 地质应用地质应用1 1、天然气的探测、天然气的探测DK13井气层在横纵波时差比上的特征DK3井气层在波形幅度图上的测井响应特征裂缝识别 当井眼斯通利波遇到井壁的当井眼斯通利波遇到井壁的开口缝时，由于裂缝界面的波阻开口缝时，由于裂缝界面的波阻抗不同而引起的能

8、量反射，造成抗不同而引起的能量反射，造成斯通利波的反射系数不同。根据斯通利波的反射系数不同。根据这个原理计算斯通利波反射系数这个原理计算斯通利波反射系数，从而识别有效的开口缝。，从而识别有效的开口缝。 在在2880.0m以以上的异常显示主上的异常显示主要由于泥质含量要由于泥质含量增加、井壁崩落增加、井壁崩落、垮塌造成斯通、垮塌造成斯通利波在局部有大利波在局部有大的能量衰减、强的能量衰减、强的反射异常。的反射异常。 2880.0-2908.0m井段异常显示主井段异常显示主要由于特殊岩性要由于特殊岩性（本段有煤层）（本段有煤层）、井壁崩落、垮、井壁崩落、垮塌造成斯通利波塌造成斯通利波有大的能量衰减

9、有大的能量衰减、强的反射异常、强的反射异常。 对地层渗透能力对地层渗透能力的指示部分，在经过的指示部分，在经过对高泥质含量层的剔对高泥质含量层的剔除发现，本井对应除发现，本井对应5-6、8-9、20、22、24号号储层的井段，斯通利储层的井段，斯通利波（波（ST）基本上没有）基本上没有能量衰减和反射异常能量衰减和反射异常，说明储层岩性变化，说明储层岩性变化不大，同时渗透率有不大，同时渗透率有较好的指示，说明本较好的指示，说明本井储层具有较好的渗井储层具有较好的渗透性。透性。当有泥饼的时当有泥饼的时候，使用斯通候，使用斯通利波反射特性利波反射特性不能判断裂缝不能判断裂缝的存在的存在3、指示渗透性

10、储层、指示渗透性储层u斯通利波在渗透性储层斯通利波在渗透性储层 能量降低能量降低 速度降低速度降低4、各向异性快、慢横波u构造裂缝通常有很好的方向性，通常其走向相互平行。构造裂缝通常有很好的方向性，通常其走向相互平行。 这些这些走向一致的裂缝的存在往往会引起横波分裂，形成快、慢横走向一致的裂缝的存在往往会引起横波分裂，形成快、慢横波。平行裂缝走向偏振的横波的传播速度要大于垂直于裂缝波。平行裂缝走向偏振的横波的传播速度要大于垂直于裂缝走向偏振的横波的传播速度，平行裂缝走向偏振的横波的能走向偏振的横波的传播速度，平行裂缝走向偏振的横波的能量衰减要小于垂直于裂缝走向偏振的横波。如果横波偏振的量衰减要小于垂直于裂缝走向偏振的横波。如果横波偏振的方向与裂缝走向成一定角度，横波将分裂成偏振平行于裂缝方向与裂缝走向成