随钻测井环境中横波速度测量：模型和现场评价

论文对随钻测井中，利用低频单极子，偶极子和四极子声源进行横波速度的测量进行了评价。理论分析表明，随钻测井中单极子和偶极子声源所发出的波中，包含着很强的沿钻铤滑行的仪器波。更进一步表明，随钻测井偶极子－弯曲波速度明显低于慢地层中的横波速度。因此，随着测井中偶极子波是不合适横波速度测量的，比较而言，四极子波有两个理由可说明其为最好的测量方式。首先，低频时可以消除仪器的四极子波干扰，其次，地层四极子波可以用来直接测量横波速度。一种测量横波的多极子随钻测井阵列声源仪器已经制造出来，并且已对不同的快，慢地层进行了几次现场测量。在2－10kHz的频率范围内，单极子声波数据中主要包括钻铤波和斯通利波，偶极子数据包含了钻铤波和地层弯曲波。四极子数据受钻铤波干扰最少，其主要由地层波四极子波组成。所测量的多极子波数据的特征和模型实验结果具有很好的一致性。分析和测量结果表明，四极子声波仪器最适合随钻测井中横波速度的测量。

应用斯通利波反射与高分辨率慢度测量方法探测地层中的薄气层

探测地层中的气层是地层评价的一项重要课题，通常，气体存在于小的矿穴或薄层/由薄层组成的地层中，由于常规测井的纵向分辨率通常较低，致使它们经常被忽略，本文介绍的是使用斯通利波反射和高分辨率慢度两种测量方法对薄气层进行声学测定。与围岩地层相比，一个饱和气地层具有明显不同的流体迁移率和可压缩性，在对这种地层进行声学测井过程中，流体迁移率/可压缩性的巨大变化使我们可以测量到斯通利波反射，并且它对于地层厚度不是很敏感，因此，斯通利波反射能够用于对薄气层的探测。但是，慢度测量却是受气层厚度的探测。近年来，随着慢度分析方法的不断发展，小于0.5英尺的薄气层也能被探测到了。组合使用斯通利波和慢度测量法能够保证结果的准确度。

测量圆柱体内弹性波衰减的波型反演技术

本文介绍了一种在两个材料相同,但长度不同的圆柱体上测量弹性波衰减的新技术。测量的频率范围为10—150千赫,衰减测量分两步进行。首先,将短柱体中测定的波形沿长柱体传播,并对柱状波导弥散效应引起的波形变化进行校正。其次,通过使短柱体内传播的波形与长柱体内测定的波形之间的差异达到最小。对衰减值或柱体材料的品质因素 Q 进行反演。波形反演在时间域中完成,且波形可以适当地截断,以避免有限长(较短的)样值引起的多次反射波,使得衰减可在长波长或低频率情况下测得.这一技术所采用的频率范围填补了共振体测量(～10千赫)与超声测量(～100-1000千赫)之间的频率空隙。利用这一技术,在40—140千赫频率范围内测得了 PVC(聚氯乙烯)(高衰减)材料和 Sierra White(峰白)花岗岩中的衰减值,它们是可靠的和一致的.

具有垂向裂隙充满流体井中斯通利波的传播

本文对具有垂向裂隙充满流体井中斯通利波的传播从理论到实践地作了研究.波在井中传播激发裂隙中流体运动,在裂隙开口处产生的这种流体运动会扰乱井壁液体-固体界面的边界状态.通过推导井孔状态的边界条件扰动,我们研究了在硬、软两种地层中边界条件的变化对斯通利波的影响.裂隙对斯通利波的速度仅有很小的影响,但在频率很低的频段斯通利波的速度会随频率的降低而急剧下降.斯通利波的能量会因裂隙的吸收而大幅度衰减.这些效应的定量描述不仅取决于裂隙宽度和井孔直径,而且取决于地层和流体的声学特性.为了测量斯通利波的传播,我们用实验室裂隙井孔模型进行了超声波试验;获得了全波列资料;使用 Prony 法求出了作为频率函数的斯通利波的速度和衰减系数.对于硬、软两种地层,试验与理论预测均取得了一致的结果。