声波测井9课件

基于实钻数据反演的牙轮钻头钻进仿真模型1声波测井声波测井Acousticlogging（BoreholeCompensateLogging）LongSourcelengthSonicLoggingCementBondLoggingVariableDensityLogging声波幅度测井(AcousticAmplitudeLogging)BoreholeTelevisionImageNoiseLogging（SonicLogging）声波速度测井（AcousticVelocityLogging）声波频率测井(AcousticfrequencyLogging)声波测井新技术

Schlumberger，BakerHughes，Halliburton

等国际石油公司都采用了阵列声波或声波成像测井技术，例如：CBIL(CircumferentialBoreholeImagingLog)UBI、USICET、SBTDSIXMac

声波成像测井1.波的传播介质1介质2入射波入射角反射角折射角反射波折射波声波测井新技术2.产生滑行波的条件VP2>VP1时,折射角=90°折射定律:第一临界角:1*=arcsin(VP1/VP2)声波测井新技术声波测井声波测井砂岩的理论骨架时差:△tma=182s/m(硅质胶结)灰岩:△tma=156s/m白云岩:△tma=143s/m

无水硬石膏:△tma=164s/m岩盐时差:△tma=220s/m淡水:△tmf=620s/m

盐水:△tmf=608s/m

对膏岩剖面有很强的分辩力,由于岩盐和无水石膏在时差曲线上区别很大,很容易识别.声波测井的应用声波测井的应用1、判断气层、确定油气和气水界面2、划分地层(确定地层的岩性)3、计算孔隙度

M.R.Wyllie时间平均公式最初在计算弹性波的速度时，公式中包含了孔隙度，岩石骨架、孔隙流体弹性参数、岩石颗粒及其堆积方式的几何特征值。但是公式过于复杂，没有实用价值。1956年M.R.Wyllie提出了根据声波测井资料估算储层孔隙度的模型，公式如下：这个公式后来被称为“威利时间平均公式”声波测井的应用t=tf×+

tma(1-)

b=f×+ma(1-)N=Nf×+Nma(1-)孔隙(流体)骨架纯岩石声波测井的应用声波幅度测井声幅测井水泥胶结测井变密度测井扇区胶结测井CBLVDLSBT水泥评价测井CET声幅测井

水泥胶结测井采用相对幅度来判断固井质量的好坏，即：通常，根据相对幅度大小，把固定质量划分成三个等级：胶结良好：相对幅度小于20％；胶结中等：20％小于相对幅度小于40％；胶结差：相对幅度大于40％胶结情况总结表

胶结情况套管波地层波变密度显示自由套管强弱或无显示左清晰条纹平直

I好II好弱强左模糊或消失右清晰

I好II差弱弱左模糊右模糊或消失

I差II好强中强左清晰右有显示

I差II差强弱左清晰右模糊声波变密度测井

23十五863子课题验收汇报

水泥评价测井CET下井仪器由8个超声换能器和一个参考换能器组成，见图2－15。它不仅能反映套管井中两个声学界面的胶结情况，而且对管外水泥胶结具有圆周分辨力和纵向分辨率。8个换能器按螺旋形排列，相邻两个之间夹角为45°，各自探测套管的45°角范围的空间。声波成像测井

25十五863子课题验收汇报

SBT能够从每间隔60°的方位对套管井井壁周围的水泥胶结情况进行测量，其发射和接收探头平面展布如图2－16所示。SBT环能同时提供声波变密度测井资料。图2-16SBT声系结构平面展示图声波成像测井

26十五863子课题验收汇报孔洞低速地层井壁崩落：井壁崩落主要发生在致密层，其方向代表最小水平主应力的方向，在图象上表现为180度对称的暗色或黑色条带或斑块，在暗色区域内，地质特征不清楚，边界模糊，FMI的对称井径表现为一条井径值与钻头直径接近，对应的极板为图象清晰的两个臂，另一条井径值则大于钻头直径，对应的极板为图象模糊的两个臂；在井壁崩落段，仪器不旋转，FMI方位曲线值较稳定。同样，我们也可以根据诱导裂缝和应力释放缝来确定地应力方向。裂缝：为构造作用、成岩作用或钻井诱导作用形成的暗色线条，当有充填作用导致方解石、石英等高阻物质充填裂缝时，多表现为亮色。天然缝（低角度）天然缝（高角度）基于实钻数据反演的牙轮钻头钻进仿真模型32放射性测井主讲：刘红岐（博士后）放射性测井放射性测井放射性测井放射性测井放射性测井放射性测井放射性测井NuclearLogging

核测井是通过探测岩石及其孔隙流体的核与电磁学物理性质，研究钻井地质剖面，勘探石油、天然气、煤以及铀等有用矿藏的地球物理方法。

核测井的适用条件：一般的泥浆井、油基泥浆井、高矿化度泥浆井、空气钻井（裸眼井、套管井）放射性测井放射性测井核测井放射性测井核磁共振测井：通过测量核子在外加磁场作用下的特征，识别岩性和流体。如MRIL,CMRNaturalGamma：通过测量放射性元素自然衰变产生的伽马射线强度，研究钻井地质剖面上地层岩性变化。GR&SGRGR-GR：通过测量伽马射线与地层相互作用后诱发产生的次生伽马射线的强度来研究地层物性的一类测井方法，如DEN，Pe3)N-GR

通过测量中子射线与地层相互作用后诱发产生的伽马射线的强度来研究地层物性的一类测井方法，如NGR放射性测井地层中的放射性元素

40K－－－1.46Mev

238U－－－1.76Mev

232Th－－－2.62Mev2.射线的种类

α：2He4：带电，质量大，易吸收，穿透能力小

β：e：带电，质量小，易吸收，穿透能力小

γ：光子，不带电，质量小，穿透能力强。1.76

能在衰变时发射光子的元素称为伽马辐射体。地层中能发射伽马光子的核素主要是U、Th及其衰变产物和钾的放射性同位素K-40。伽马光子与物质发生相互作用的过程中，能量逐渐降低。如果射线的能量<30Mev,伽马光子与接触物质间将可能逐级产生电子对效应、康普顿效应和光电效应。3.射线与物质的相互作用放射性测井放射性测井3.1电子对效应：electronpaireffectgenerally，theenergyofγisbetween0.5to5.3Mev,accordingtothe

lawofconservationofenergy,ifelectronpaireffectoccurs,thelowestenergyofγmustbe2×Ee,thatisfollowingequation:2m0C2=2×0.51Mev=1.02Mev.能量大于1.02Mev的光子在通过原子核附近时，与核的库仑场相互作用，可以转化为一个正电子和一个负电子，而本身被全部吸收。放射性测井3.1电子对效应：electronpaireffect

Where:K:constantNA:Avogadroconstant6.02×1023mol-1ρ：densityg/cm3Z:atomicnumberA:molarmassEr:energyofγMeve+e-γ3.1ElectronPairEffectEγ≥1.022Meve+e-放射性测井放射性测井3.2康普顿效应:Comptoneffect

Withtheattenuationofγenergy,theimpactioncapabilityofγisdecayed,whenitsenergyisbetween0.51Mevto1.022Mev,theComputoneffectoccurs.e-γγ康普顿电子(Comptonelectron)γ光子(Photon)σ：康普顿效应导致的光子在穿过单位距离物质时的减弱3.2ComptonEffecte-γγ放射性测井放射性测井3.2光电效应:photoelectriceffect

ifenergyofγraylessthan0.51Mev,photoelectroneffectoccurs,whichisfirstexplicitlyexplainedbyAlbertEinsteine-γ