新一代交叉偶极声波测井仪：设计和实例

随着深水勘探开发不断增长和随钻测井地层评价不断发展，同时由于钻机费用高昂，电缆地层评价常常受限于一次钻杆传送测井，一种用于钻杆传送环境的新单极和交叉偶极声波测井仪已经设计出来，它具有稳固的机械设计，可以使这种声波仪器不仅仅用于仪器串的底部，进行钻杆传送测井或电缆传送测井时，NMR和泵入式地层测仪可以放在本仪器的下部。该仪器用系统方法进行设计，其多数功能可地面调节，使如，每一深度的交叉偶极弯曲条声源的脉冲形状、周期，幅度和频率均可调。同样单极子输出信号幅度也可以地面选择。对每个深度采样点的96条波形数据进行数字化时，采样点数据采样间隔和波形压缩均可选择，通过一个四组合测井系列以每英尺两个采样点采集声波数据，可以实现每个深度采样96条波形，测井速度接近1800ft/h(30ft/min）。各种地导的事例证实这种仪器在获取单极P波数据、单极折射横波数据、交叉偶极弯曲波慢度和地层各向异性特征方面的能力，实例中包括了下面几种代表性地层：孔隙度接近零的碳酸岩盐地层，其折射横波时差和弯曲波时差小于100μs/ft。 孔隙可塑的墨西哥湾砂岩和页岩，其弯曲波传播时间可超过700μs/ft。天然裂缝地层，可通过交叉偶极弯曲波时差探测到，并可由裸眼井成像资料证实。

利用偶极横波成像（DSI）测井资料评价地应力

简要阐述了偶极横波成像(DSI)测井的测井原理，分析了利用DSI横波各向异性资料判断地层各向异性和地应力方向的理论根据及有效性。对轮古东裂缝性碳酸盐岩储层的轮南63井(LN63)、库车碎屑岩储层的乌参1井(WC1)的DSI测井资料进行处理分析，并将处理结果应用在地层各向异性的分析和最大水平地应力的判断中，研究表明，DSI测井资料不仅在灰岩储层中应用良好，在碎屑岩储层中也有很好的应用前景。

偶极横波成像测井

传统的声波测井仪使用单极子源，在慢速地层中不能直接测量横波速度，也不能同时记录和传榆接收所有的信息。DSI偶极横波成像测井仪是一种新型的声波横波测井仪，它把新一代的偶极技术和最新发展的单极技术结合在一起，能精确测量在所有类型地层包括未固结地层和硬地层中传播的声波。本文介绍了DSI仪的结构特点、工作原理，详细讨论了DSI资料处理的几种方法，重点介绍了协方差法。最后，对DSI资料的应用也做了简要的概述。

远探测声波测井处理解释方法发展与展望

远探测声波测井技术(亦称反射声波测井技术)能够从井中探测及评价井外数十米范围内的裂缝、洞穴和断层等地质异常反射体,大大拓展了测井技术的应用范围。在回顾该技术发展历程的同时,重点介绍了远探测声波测井处理解释核心方法、软件和现场应用效果。结合目前油田实际生产需求和现有技术面临的挑战,指出远探测声波测井处理解释方法有5个最重要的发展方向:继目前利用声波时差和密度通过反射系数褶积进行“测井约束下的地震反演”后,突破实现井下实测反射波和地面地震反射波正反演关系的直接建立,同时开展页岩储层裂缝成像、压裂效果评价、随钻地质导向研究及远探测声波测井仪器革新。

利用井中偶极声源远场辐射特性的远探测测井

远探测声波测井技术近年来的一个重要进展是利用偶极声波探测仪器来发射和接收地层深部的反射信号.本文论述了这种偶极声波远探测技术的基本原理和方法,并结合数值模拟计算验证了该方法的可行性及灵敏度.具体来说,井中偶极声源向地层深部辐射出纵波、SH和SV型横波,其中SH型横波具有很宽的辐射覆盖及较高的反射灵敏度,是偶极横波远探测的重要依据.在慢速地层中,偶极辐射的纵波具有振幅强、灵敏度高的特征,也可以用于远探测测井.偶极远探测的另一个重要特征是其对反射体的方位灵敏度,这是由于声源为指向性发声的结果.采用四分量的数据采集方式便可以确定反射体走向的方位.在理论分析的基础上,我们用实际例子说明偶极声波远探测的重要特征及其有效性.

时差—频率成像测井：一种精确计算声波时差的新的质量控制方法

任何声波时差测井，不管它是单极纵波、偶极横波、单极斯通利波，是铠装电缆测井或随钻测井，人们总是要问这个问题：时差值正确吗？当估计算时差的大多数方法是用基于时间相关的处理方法．它把相关性作为关键的质量控制（QC）指标。基于时间的相关性方法是极好的、稳定的，但是它没有回答精确度是多少的问题。有一个方法．它把时差计算值重叠在频散曲线上（即时差对频率），描绘波越过接收器阵列传播时的特性。对于频散的井眼到达波．例如偶极弯曲波（或泄漏纵波），其频散曲线的低频极限就是正确的地层横波（如纵波）时差。把处理计算得到的时差重叠到频散曲线上，这种方法是确定时差正确值的好的处理方法，由于它逐一对每个深度都进行分析．所以也是费时的。我们已经开发了一种新的控制时差曲线质量的方法，它精确地评估声波测井的正确程度。这种新的质量控制方法叫做时差频率分析（SFA）．在SFA中，每个深度根据记录波形产生频散曲线，把频散曲线的时差对频率的关系投影在时差轴上，然后把各个深度的时差随深度投影绘制成测井曲线。这样，基于时间相关性处理得到的时差测井曲线就叠加在SFA成像上了。对于偶极弯曲波信号，如果计算得到时差测井曲线处于SFA投影的最下限，那么计算的时差就匹配上偶极弯曲波信号的低频极限匹配，时差测井曲线就是正确的。它之所以正确，是因为它与数据描述的频散曲线是一致的。 这种新的质量控制方法可应用于所有声传播模型。文章给出了慢速地层中测量的单极和偶极数据的电缆测井现场实例。

基于声波远探测的浅海软地层邻井井眼成像方法

为满足超软地层钻井防碰与井眼轨迹描述的需要,基于声波远探测测井技术,提出了一种偶极纵波邻井井眼成像方法。首先,基于有限差分法模拟了井中偶极声源激发的邻井散射全波场,分析了不同类型散射波的幅度特征及方位特性;然后,分析了两井不共面对散射波幅度和到达时间的影响;最后,通过双井模型试验和现场实际测井数据,验证了偶极纵波邻井成像的可靠性。研究结果表明:偶极纵波相对于横波在超软地层邻井成像中更具优势;四分量旋转后成像最清晰的方位即为目标井方位;两井不共面也不会影响邻井成像。偶极纵波邻井井眼成像方法为浅海软地层钻井防碰和井眼轨迹描述提供了新的技术手段。

阵列声波测井技术在火山岩储层评价中的应用

为精细评价四川盆地二叠系火山岩储层有效性与含气性,针对阵列声波测井资料开展深入研究。建立了基于斯通利波衰减与反射波信号和纵波速度层析成像技术的储层有效性评价方法,利用阵列声波计算的岩石力学参数形成储层流体性质判别方法,最后,通过偶极横波远探测对井旁缝洞发育程度进行了定量表征,为单井测试结果分析提供合理解释。研究结果表明:①四川盆地火山岩储层主要岩性为火山碎屑岩,储层物性好,斯通利波能量衰减明显,反射系数高,且低频段反射系数比高频段高,地层声速有较明显径向变化,到时曲线滞后明显,反映储层渗透性强、有效性好;②当地层含气时纵横波速度比降低,泊松比降低而体积模量增大,利用泊松比和体积模量交会产生的包络面积可以有效判别储层含气性;③偶极横波远探测成像图显示T2井储层段井外发育有高角度过井裂缝,为地层水流动提供了通道,导致气层段测试产出地层水。

5700成像测井技术在江苏油气勘探中的应用

5700成像测井技术具有项目全、测量直观可视、分辨率和井眼覆盖率高、兼容性好等特点，适合江苏复杂小断块油气藏储层评价的需要。介绍分析高分辨率阵列感应、新型核磁共振、声电成像及正交偶极子阵列声波等测井技术，以及在江苏油田的实际应用，综合利用各项新技术，总结测井解释规律，测井解释精度得到提高，取得较好的效果。

基于阵列声波测井技术的海上砂岩储层压裂效果评价方法

为满足海上砂岩储层压裂效果评价需求,基于压裂前后测量的阵列声波测井资料,研究并应用了纵波层析成像技术和偶极散射波技术进行储层压裂效果评价。纵波层析成像技术可以重建井壁附近地层径向声速剖面,通过对比压裂前后井壁附近地层声速的径向变化,可以评价近井壁储层水力裂缝的高度,但无法评价远井处储层的压裂效果;偶极散射波技术利用散射波能量分析井孔周围数十米范围内地层的非均质性,可以评价远井处水力裂缝的空间展布情况。上述2种技术相结合,可实现对储层近井壁和远井壁地层压裂效果的综合评价。采用该方法评价了海上调整井X1井的压裂效果,与压裂前相比,压裂后近井壁形成的裂缝使岩石声速明显降低,水力裂缝高度约为13.80 m,井周裂缝形成的散射波能量差异区域显示,在井眼周围至少14.00 m范围内形成了明显的压裂体积改造,说明压裂效果良好。该方法不仅可以准确判断近井壁和远井处水力裂缝的高度,还可以在一定程度上评价水力裂缝的径向长度。

阵列声波测井海上油气田水力压裂效果评价技术

近年来,海上压裂作业逐渐增多,深入了解和认识压裂裂缝的延伸情况、发育程度等信息,对于油气勘探开发至关重要。由于海上环境的特殊性,常规的压裂效果评价技术(井温法、放射性测量法、微地震监测、正交偶极各向异性反演)难以满足海上压裂效果评价需求,而海上压裂井中测井测试资料较为齐全,尤其是在压裂前、后的压裂井中测量了大量阵列声波数据。因此,基于阵列声波测井资料开展了水力压裂效果评价技术研究,主要在压裂前、后进行阵列声波测井,综合应用声波时差、横波幅度、声波各向异性、纵波走时层析成像、声波远探测等技术,对储层压裂缝高度进行定性评价,形成了一套针对海上油气田的水力压裂效果综合评价技术。该技术在渤海油田开发井中的成功应用,表明其能够满足海上油气田作业的要求,对于海上油气勘探开发具有重要意义。

偶极横波远探测在缝洞型碳酸盐岩储层评价中的应用

随着勘探开发程度的提高和深入,油气藏构造形态趋于复杂,储层物性多样且横向变化大,非均质性强,因此需要了解井旁裂缝的横向延伸范围及发育情况。声波远探测测井技术作为一项重要的石油地球物理测井新技术,极大的提高了人们对井旁地质构造的认识程度,弥补了测井资料探测较浅,地震勘探分辨率不够的不足,可对碳酸盐岩、火山岩、变质岩及泥页岩非常规地层中裂缝及地质异常体进行识别,对井旁地质体的解释及油气藏识别有着重要的作用,为进一步发掘有利的油气聚集区提供依据。本文介绍了偶极横波远探测技术,实例分析了该技术在缝洞型碳酸盐岩储层评价中的应用效果。

利用DSI评价火成岩裂缝的有效性

裂缝的有效性是裂缝性油气藏测井解释的难点之一。介绍了利用从偶极声波成像测井资料中提取的斯通利波和横波各向异性,对火成岩裂缝的有效性进行评价的原理和方法。准噶尔盆地六九区火成岩裂缝性储层中的实际应用证实该方法可以定性分析火成岩裂缝的有效性。

东胜气田锦86井区盒1段流体性质测井识别技术

鄂尔多斯盆地东胜气田锦86井区主要含气层段中二叠统下石盒子组盒1段属于典型的低孔低渗、致密砂岩储层。由于储层非均质性强和气水分布复杂的特点,储层流体性质难以识别。为了准确地识别气水层,在了解储层基本特征的基础上,综合运用气测录井和核磁共振测井、偶极声波测井、热中子成像测井对锦86井区20口井进行气层识别,解释符合率达到87%,表明该套测井方法在识别该区气层方面具有较好的推广应用价值。

海相天然气勘探测井新技术及其应用

从电成像、偶极声波、核磁共振等测井新技术在碳酸盐岩储层评价的地质作用出发,提出了利用电成像测井资料直观识别碳酸盐岩储层类型、偶极声波测井资料识别储层有效性、核磁共振测井资料区分流体性质等综合测井评价技术,在海相天然气勘探中进行了应用,取得了显著的地质应用效果,为南方海相天然气勘探与突破发挥了重要作用。

DPP软件在测井评价中的应用

常规测井技术在复杂油气藏储层评价方面有一定局限性,而Dpp软件解决了常规测井方法的局限性,为利用测井技术评价复杂储层提供了可靠地质参数以及可行的方法,使测井软件的开发和应用水平跨上了一个新的台阶,更好地为油气田勘探开发服务。

5700成像系统典型故障分析与解决

文章针对5700成像测井系统在实际生产中所出现的地面系统初始化5756LCP有错;地面系统M2、M7通讯无法建立;1515HDIL高分辨率感应5#线圈没信号;XMCII偶极阵列声波第五接收体的Y1方向无接收信号4例故障现象进行了探讨分析,并总结了4例故障的排除办法。

偶极横波远探测测井技术应用研究

基于偶极横波远探测技术的基本原理和方法,中海油服研发设计了偶极横波远探测测井仪器,并通过对各种岩性地层中井资料的采集与成像处理,结合常规测井和电阻率成像测井等资料,讨论该技术在实际井中的应用效果.实际应用表明,偶极声波远探测测井能够反映井壁之外70 m范围内地层界面、裂缝、断层和溶蚀孔洞的声阻抗异常,填补了常规声波测井与地震勘探之间的空白,能在一定程度上解释缝洞型储集层中测井评价与试油结果之间的矛盾.采用四分量的数据采集方式便可以根据偶极声源的方位指向性确定反射体走向的方位.

岩石力学特性及地层速度各向异性分析——中国大陆科学钻探1井

新一代的正交多极子阵列声波测井仪(XMAC-Ⅱ)将偶极子技术与最新发展的单极技术结合在一起,在结合测井评价成果计算岩石力学参数及分析地层速度各向异性方面具有独特优势。通过分析在大别—苏鲁超高压变质带东部的东海地区中国大陆科学钻探1井(CCSD-1)超高温、高压变质岩中采集的第一性正交多极子阵列声波资料,有效地计算了其岩石力学参数、岩石机械特性参数、地层速度各向异性的大小和方向,并分析了地层各向异性的影响因素。结果表明,大别—苏鲁超高压变质带东部的东海地区地层在高温高压环境中,一般质地均匀,弹性模量和硬度都很高;该区域最大水平主应力方向较为稳定,为北东—南西向;地层的各向异性随深度变化不明显,总体近东西向,其中裂缝和构造应力非均衡性是地层各向异性的主要影响因素。由XMAC-Ⅱ测井仪测量的成果经声电成像测井资料验证获得了较好的地质应用效果。