XMAC简介教材0410课件

中国大庆测井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY声波测井与XMAC-II简介大庆测井公司绘解计算站国产声波仪器

声速测井与声幅测井

1.声速测井普通的声速测井，是应使用时间最长的一种测井方法。它测量的是地层的纵波速度(Vp)或时差(Δtp)，“P”就是Primary初至波(压缩波)，“S”是secondary第二个到达的波(横波)。我们是如何测出时差的呢?图11是一个简单的单发双收测井仪。由发射器T到接收器R的传播路径是A+B+C，所用时间为t1，T到R2的路径为A+B+D+E所用时间为t2。当C=E时，它们的时间径差为t2-t1=D,则时差为：Δt=D/间距首波波至的检测是用门槛值的方法，当波幅度超过某个值(门槛值)时，则认为是首波到达。R2R1TADCBE3.威利时间平均公式

测得纵波时差的目的就是求取储层的孔隙度，如何求取呢?威利通过实验观察得到的数据，分析得到了威利时间平均公式。它将孔隙岩石理想化认为图14的形式，骨架是压实的，将声波传播分为在骨架和流体中传播两个部分，总时差为：Δtlog=ΔtfΦ+Δtma(1+Φ)

Δtlog为测井时差，Δtf为流体时差，Δtma为骨架时差，Φ为孔隙度，从而导出Φs=(Δtlog-Δtma)/(Δtf-Δtma)

孔隙Δtf

骨架Δtfφ1-φ4.声幅测井声幅测井是在套管井中的声波测井，是检验固井质量的一种测井方法。它的原理是，由声源发射出声脉冲，通过套管一部分折射入地层，一部分反射回来被接收器记录下来，所记录的是纵波的幅度值。当固井质量好时，声波折射入地层的较多，所记录的声幅值则小。相反，当固井质量差时，声波反射波能量较大，仪器所记录的声幅度值则大。由此，可评价套管的固井质量。以往我们使用的固井质量检测方法都是用声幅测井。5.声波变密度测井由我公司研制的声波变密度测井仪已经取代了以往的声幅测井。该仪器是在套管井中测量记录声波的能量，它不但记录纵波幅度还可记录包括套管波、横波在内的全波波形。能更好地评价套管的固结质量。它不但能够指示套管与水泥环(一界面)的胶结状况，而且还可评价水泥环与地层(二界面)的胶结状况。是一种更有效评价固井质量的测井方法。图5.3.1时间推移测井99.6.1099.6.1599.6.23引进声波仪器RUTLTURLT2T1T4T38英尺10英尺12英尺2英尺斯仑贝谢CSU长源距声波测井仪器结构图发射器2发射器1接收器1接收器2共记录4个波形，垂直分辨率为2英尺中国大庆测井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY

共记录4个波形，即：T1R1、T1R2、T2R1、T2R2。每个波形有512个采样数据，每个数据之间的时间间隔为5微妙。每个波形记录的开始时间即时间延迟测井前须根据测量井段的岩石硬度给定。一般，软地层要大些（约300-600微妙），硬地层则小些（约200-300微妙）T1贝13井，为CSU测量的长源距声波，1060米-1100

米，纵波时差为105us/ft，而全波中已记录不到横波信号。单极源发射器接收器1接收器3接收器2接收器4哈里伯顿公司的阵列声波测井仪共记录4个波形，垂直分辨率为1英尺仪器外径9.2cm(3.625in)仪器长度1101.7cm(433.75in)仪器重量252kgs(555lbs)耐温205C耐压137.9kPa最大井眼50.8cm(20in)最小井眼12cm(4.5in)中国大庆测井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY

哈里伯顿公司的长源距阵列声波测井仪记录的全波波形

共记录4个波形，即：T

R1、T

R2、T

R3、T

R4。每个波形有512个采样数据，每个数据之间的时间间隔为4微妙。每个波形记录的开始时间即时间延迟测井前须根据测量井段的岩石硬度给定。一般，软地层要大些（约300-600微妙），硬地层则小些（约200-300微妙）多极子阵列声波测井仪

XMACⅡXMAC交叉多极阵列声波特点

8个互相绝缘的接收器 Rc

与ECLIPS任何仪器组合工作温度.=375°F

测量单极源、偶极源、交叉偶极源全波波形可测量横波时差为 1000usec/ft.的软地层的波形仪器总长度=27.15’ 接收器间距=6”单极源1单极源2偶极源Y偶极源X8接收阵列绝缘体r发射器部分仪器简介中国大庆测井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY

共记录12个单极源波形，即：T

R1、T

R2、T

R3、T

R4。和T

R1、T

R2、T

R3、T

R4T

R5、T

R6、T

R7、T

R8每个波形有660个采样数据，每个数据之间的时间间隔为4的倍数微妙（硬地层可用8微妙，软地层应在16微妙以上）。共记录32个偶极源波形，每个波形有200个采样数据，每个数据之间的时间间隔为4的倍数微妙（一般用32微妙）所有波形记录的开始时间即时间从0开始。XMAC-Ⅱ（多极子阵列声波测井曲线图)DT24:声波时差（微妙/米）、mono12FL单极源波形（微妙）TXX-R1:偶极源波形（微妙）、TXY-R1偶极源波形（微妙）计算的岩石力学参数及地层的破裂压力梯度（右道）中国大庆测井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY斯通利波的反射波分离裂缝砂岩XMAC各向异性分析长16-22井各向异性分析图全波测井的应用地质应用计算岩石力学参数及计算地层的破裂压力梯度计算地应力及其方向预测钻井井壁稳定性及预防钻井过程中的井喷井漏预测水利压裂裂缝几何形态及方位识别地层裂缝层段识别气层中国大庆测井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY1.岩石力学参数的计算无论哪种全波测井，目的都是要从全波列中提取纵、横波时差。提取出的纵、横波时差及岩石密度，可求出岩石力学参数：杨氏模量、体积模量、切变模量、泊松比（图4）。计算的岩石力学参数及地层的破裂压力梯度（右道）图5-2徐深1井营城组地应力

井壁稳定性是指钻井过程中井壁的张性破坏（井漏）和剪切破坏（井塌）问题。为保持井壁的稳定性防止钻井过程中井塌井漏发生，需要在一些不可空因素（地应力、孔隙压力、岩石弹性模量、岩石强度等）之间保持平衡。选择合理的泥浆密度范围。3、预测钻井井壁稳定性及预防钻井过程中的井喷井漏油田的勘探开发中，某些储层较致密，自然产能少，需要压裂试油、采油。对地层加多大的压力才能使之破裂，这在施工之前应有个预测，这样对压裂效果有很大的影响。由破裂压力梯度可计算出地层的破裂压力。我公司自87年引进CSU长源距声波测井仪以来，一直向井下作业公司提供地层的机械特性曲线及地层的破裂压力梯度曲线，为压裂工程提供了有效的指导，效果很好。5、防止井喷井漏中的作用自油田注水开发以来，油田内产生许多高压储层。在此区域钻调整井时，需加大泥浆比重，以防井喷。但是，当泥浆比重加得过大时，有些较脆地层就要被压碎，发生泥浆漏失。如何控制泥浆的比重才能防止井喷井漏的发生呢?我公司88年为解决钻井公司这一难题研究出利用RFT与长源距声波曲线来预防井喷井漏的有效方法。由RFT计算出地层的孔隙压力梯度，即泥浆比重需大于该值才可不发生井喷。又由长源距声波曲线计算出地层破裂压力梯度。即泥浆比重小于该值才不发生井漏。通过这两种测井方法，提供泥浆比重的控制范围，有效地预防了有高压储层油田钻井中的井喷井漏事故的发生。计算裂缝高度图24芳深701井裂缝高度解释图裂缝几何形态翼长

最小水平地应力50MPa150压力增量

1.00MPa/步裂缝随压力扩展曲线

0MPa12识别裂缝图3三深2井XMAC处理成果图裂缝分析1653.34m～1665.85m发育垂直裂缝，裂缝走向为NE76度，裂缝宽度为1.24mm。各向异性、反射波均显示较强，其各向异性方向为近东西向。分析认为各向异性是由地应力和裂缝引起的.1657.50m～1658.30m发育一组斜交裂缝，缝面呈弧形具开启特征，走向近南北。大112-102井图6图2三深2井XMAC处理成果图图4三深2井XMAC处理成果图砂岩XMAC地应力分析长16-18井各向异性分析图裂缝砂岩XMAC各向异性分析长16-22井各向异性分析图6、识别气层当岩石孔隙内充满油或天然气时的纵波时差比孔隙内充满水的纵波时差大，尤其是气层更要大得多石油饱和的岩石对纵波时差、横波时差的影响是小的。而天然气饱和剂会使纵波时差增大，使横波时差减小，这个结论是通过实验分析和理论计算得出的。由此气层纵波时差增大横波时差减小，导致横波与纵波时差比值更小，为此，用时差比值判断气层比用单项纵波时差或横波时差效果更好。中国大庆测井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY地质应用GRCAL纵波DtVDL250us/ft40340中国大庆测井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY地质应用ShallowLaminatedDepletedGasSand含气地层的纵波时差变大徐深1井含气地层的纵波时差变大G