声波测井多尺度成像方法在压裂效果评价中的综合应用

多极子阵列声波测井记录了丰富的井筒声场信息,各类声波的探测视角和深度各有不同,是实现地层精细评价的重要信息来源。基于储层压裂评价的需要,主要阐述常见阵列声波测井数据中可利用的成像方法系列,即基于斯通利波的井壁裂缝成像、基于纵波的径向声速层析成像和基于反射声波的远探测成像,分别对应浅(探测深度小于0.3 m)、中(探测深度约1.0 m)、深(探测深度大于5.0 m)这3种探测尺度。为适配压裂评价场景,重点讨论斯通利波成像过程、径向声速层析的正反演机制以及远探测的优化成像策略。实际中,首次将此测井声波多尺度成像技术应用到中国西部某储层压裂,分别对压裂前裸眼井和两次压裂后采集的3次阵列声波测井数据执行成像处理和统一对比分析,分析结果与现场应用结果相吻合,取得良好的应用效果,为明确压裂裂缝在近场-远场的变化关系提供可视化依据。

利用斯通利波信息进行裂缝评价

余春昊，李长文．利用斯通利波信息进行裂缝评价．测井技术，１９９８，２２（４）：２７３～２７７声波全波列波形中的伪瑞利波、斯通利波等后续波与地层性质有密切关系，特别是反射斯通利波对裂缝及其渗透性较为敏感。通过低通滤波、中值滤波、二维频率滤波等处理对全波列进行波场分离，可分别得到直达斯通利波、上行和下行的反射斯通利波，并由此计算出斯通利波的透射和反射系数。根据这些参数能很好地确定裂缝的位置，评价裂缝带的渗透性。

基于灰度分布特征的超声扫描图像恢复技术

研究了造成超声成像测井图像退化的因素,介绍了基于灰度分布特征的图像恢复方法,并利用这种方法对实验室超声扫描图像进行了恢复处理。结果表明,基于灰度分布特征的图像恢复方法可以充分利用图像特点,得到较好的恢复效果,并且也避免了复杂的逆算子求取过程。

超声井壁成象测井实验模拟研究

超声成象测井能够在裸眼井和套管井中实现360°的全井眼测量，可用于判断岩性变化，识别孔洞、裂缝等地质现象，并能在定位射孔孔眼、检测套管腐蚀等工程测量中发挥重要作用。超声成象测井的测量结果分辨率是影响其应用范围的重要因素，也是进行成象资料的高精度处理和精细解释的基础。本研究在实验室条件下模拟了超声成象测量方法，并对成象结果进行了讨论和分析。

岩石声波主频漂移现象及其应用探讨

李长文，余春昊，张银海等．岩石声波主频漂移现象及其应用探讨．测井技术，１９９９，２３（４）：２５３～２５７岩石超声测量分析结果表明，不同岩石具有不同的纵波或横波频率特性，岩石声衰减越大，其频率主值越低。纵波主频随孔隙流体性质变化较显著，与含气饱和度之间呈“Ｕ”字形关系。井孔模型中的声波全波列观测实验也指出，随着地层孔隙度及渗透率的增大，不仅各组分波的衰减增大、速度减小，而且其主频也有不同程度的降低，特别是斯通利波的主频明显向低频方向漂移，高频组分波比低频组分波衰减更大。上述实验现象得到了实际声波测井资料的印证。声波全波列频谱特征参数可用于非均质复杂储层评价和声波测井仪器改进。

阵列声波测井资料的分波处理及应用

李长文，余春昊，王文先，等．阵列声波测井资料的分波处理及应用．测井技术，１９９７，２１（１）：１～８介绍了全波形阵列声波测井资料中各组分波的处理分析方法，详细分析了波至检测和时差计算中的难点。利用仪器的多道接收和短间距等特点，给出了时差的高分辨率补偿处理方法。针对鄂尔多斯盆地碳酸盐岩地层，探讨了全波列信息特别是斯通利波频谱变化特征在裂缝性复杂储层评价中的应用。

薄互储集层对声波全波列测井波形的影响

针对孔隙薄互层模型进行产压—速度有限差分数值模拟，发现层界面、低速薄夹层、高速薄夹层、薄互层及裂缝对声波全波列波形显示出以下特征：各组分波在任意分层界面处都会产生反射液，其中低频斯通利波的反射最为突出；当薄层厚度大于0．2m时，在上、下层界面处会出现两组反射液，利用反射波信息可分辨出薄层厚度，评价其储集特性；当薄层厚度小于0．1m时，两级反射波逐渐重叠变为一组反射波，反射波能量也逐渐减弱，并与井外存在裂缝时的波形特征相似。

多参数超声工程测井仪原理与实现

多参数超声工程测井仪既可以评价水泥胶结质量,又能检测套损套变和射孔孔眼等情况。其特点是它以高分辨率图像的方式直观显示固井质量和套管状况。其测量原理和仪器实现方法对其他超声检测仪器也有很大的帮助。该仪器通过简化或变形就可以用在诸如桩孔检测、管线检测等其他行业中。

用声波全波列评价薄互储集层

针对孔隙地层薄互层声波测井问题， 通过声压 速度有限差分数值模拟， 分析了不同性质、不同厚度的水平薄层和薄互层在声波全波列波形中引起的不同特征变化。全波列各组分波在任意分层界面处都会产生反射波， 其中低频斯通利波反射最为突出， 反射波的幅度主要取决于薄层与围岩地层之间的声阻抗差异。当薄层性质由软地层变为水层时， 反射波幅度增大， 纵波幅度衰减严重。通过波形滤波处理， 可根据各组分波界面上下的时差、幅度变化及斯通利波的反射系数变化， 分辨薄互层的位置和大致厚度。

岩石声波频散特性及其应用初探

岩石超声测量结果表明，不同岩石具有不同的纵波或横波主频率，岩石声衰减越大，其频率主值越低。纵波主频随孔隙流体性质变化较显著。声波全波列测井模型实验结果也表明，随着地层孔隙度及渗透率的增大，不仅各组份波的衰减增大、速度减小，而且其主频也有不同程度的降低。特别是斯通利波的主频明显向低频方向漂移，高频组份波比低频组份波衰减更大。上述实验现象在实际声波测井资料中经常可见。声波全波列频谱特裤参数可用于非均质复杂储层评价和声波测井仪器改进。

井孔声波传播模式与地层性质关系的实验研究

根据相似性原理，按1：10比例制作模拟各种性质地层的小模型井和微型声波仪器，建立了一套进行井孔声波传播机理研究的实验测量系统。采用高频声源可得到纵、横波较清晰的全波列波形，采用低频声源可得到较好的斯通利波波形。随着地层孔隙率和渗透率的增大，横波和伪瑞利波衰减剧烈；斯通利波衰减逐渐增大，速度明显减小，特别是高频成分波比低频成分波衰减要大，斯通利波的主频显著向低频方向漂移。当地层中存在与井孔相交的水平裂缝时，会产生反射斯通利波，其反射系数不仅与裂缝宽度成正比，还与裂缝带的渗透性和充填物有关。

威信凹陷龙马溪组页岩成藏条件分析

下志留统龙马溪组是威信凹陷页岩气重点勘探评价层系之一。以威信凹陷下志留统龙马溪组为研究对象,通过5口井的孔渗、比表面、X衍射矿物分析、有机质含量、镜质体反射率、三轴应力实验和常规测井以及ECS测井数据分析了该页岩储层的地球化学特征、储存能力、矿物成分以及储层力学特性。结果表明:与北美及四川礁石坝页岩比较,该页岩储层有机质丰度一般,成熟度高,地球化学特征有利于大量生烃;吸附性较好,孔渗性较低,表现出较好的存储特性和较差的物性;脆性矿物含量适中,杨氏模量适中,但泊松比较小,储层表现出较好的脆性;在纵向上,龙马溪组下部泥岩层具有较大的w(TOC)值与较好的孔渗特性,且脆性矿物含量普遍高于上部,较上部表现出更好的开发潜力。

基于纹理的超声成像测井图像“城墙效应”修复研究

根据测井图像中病态图像的特点,基于现代图像修复技术,提出了一种基于纹理的图像修复算法。介绍了该算法的基本思想,给出了利用基于纹理的图像修复算法处理超声测井图像的具体流程。该算法按照优先修复含有已知信息最多、中心点处等照度线方向与待修复区域边界垂直方向一致性最好的待修复块的原则,通过最佳匹配,在已知信息区域中寻找出最佳匹配块,对"城墙效应"进行修复。处理结果表明,该算法能够有效修复图像中的"城墙效应",保持结构的完整性,明显改善图像质量。该算法简单、实用、实时性强、无需人工干预,对超声成像测井资料的后期处理具有较高实用价值。

基于LEAD平台的多极子声波测井分析系统的开发和应用

基于LEAD2.1平台开发了一套完整的多极子声波测井分析系统(MAAS)。MAAS包括速度分析、衰减分析、岩石力学分析与压裂高度预测、各向异性分析以及渗透率分析等五大功能模块;能处理MAC、MACII、XMAC、XMACII、DSI、WAVESONIC等多极子阵列声波测井资料,且集成了Geoframe、eXpress和Petrosite等3个平台声波处理模块的优势。给出了全面测试和初步应用的结果。经过多口井资料的测试,该系统的处理效果基本达到了国外软件的水平,且克服了国外软件只能处理单一格式数据的局限。

超声成像测井井径的椭圆拟合及偏心时间图像的校正

为判断油井在水平方向所承受的压力和方向,基于最小二乘法,利用超声电视测井井径数据对油井截面进行椭圆拟合,提取椭圆的5个参数,根据这些参数估计油井截面的几何形变及其方向,获取油井水平压力和方向信息。理论模型和实际测井数据处理结果表明算法稳健,提取的参数准确。在此基础上,基于估计的椭圆中心,对偏心时间井径数据进行校正,效果良好,其研究结果对油井截面的椭圆拟合和在此基础上对超声电视测井偏心时间图像的校正具有实用价值。

超声电视测井图像中异常点剔除算法

针对超声电视测井图像中经常会出现的异常点问题,提出了一种采用全变分的修复算法(TV算法)来剔除异常点。该方法先在选定的区域里根据阈值来确定要剔除的异常点,然后利用全变分的图像修复算法去修复这些异常点。实验结果证明,该方法能够很好地对异常点进行剔除,保证测井图像的完整性,明显地改善图像质量,对实际测井资料的处理具有很重要实际意义。

改进的超声电视幅度图像偏心校正算法

针对套管井中仪器偏心对超声电视图像的影响,提出了一种根据套管井中实际测井数据统计估计偏心影响,进而实现对套管井中偏心图像进行校正的算法。该算法很好地消除由仪器偏心所引起的图像垂直暗带,使得超声电视图像中的细节更加清晰。该算法不需要实际测井的相关参数,比基于数学模型的偏心校正算法复杂度要小。实验结果证明,该算法能比较准确地校正仪器偏心对超声电视图像的影响,效果良好,在超声电视测井中具有实用价值。

LEAD测井综合应用平台开发与应用

LEAD测井综合应用平台是基于Windows平台的测井资料处理解释软件包,能够完成常规测井和电声成像测井资料的处理解释工作,并且提供了配套的数据管理、预处理、结果输出等辅助工具。在常规测井处理解释程序中采用了动态模型加载技术,实现了地区模型的免编程修改,扩大了适用范围。在成像测井处理程序中采用了流程化处理,便于模块组合和人机交互。通过在多个油田的试用,该软件包的各项处理功能达到了实用水平。

基于Sobel-TV模型的超声测井图像去噪算法研究

传统的TV模型对小尺度细节和噪声的图形去噪有很好的效果，但对纹理丰富和边界细小的图像会造成细节的丢失。根据超声测井图像的要求，提出了一种基于Sobel－TV模型的去噪方法。该方法在TV去噪模型的基础上引入Sobel算子来控制平滑程度，既提高图像的去噪效果，又保护图像的重要细节。处理结果表明，该方法能够有效地去除超声测井图像的噪声，保护了图像的边缘和细节，明显地改善了图像的视觉效果，算法简单、实用，对超声测井图像的后期处理具有较高的实用价值。

反射波信息在裂缝储层评价中的应用

现代声波测井记录的全波列信息非常丰富,其中纵波反射波或转换波能反映井外的高角度裂缝或层界面,而低频斯通利波反射波则对与井眼相交的低角度裂缝较敏感。正确识别各类反射波信息,并与常规纵波、横波、斯通利波等信息结合,可以更有效地评价井周各种不同变化特征的裂缝或层界面。探讨了不同类型裂缝反射波的传播响应特点和信号处理方法,以及它们在裂缝评价中的应用方法。