第一章
1、写出纵波速度和横波速度的表达式（用弹性系数表示），并推到一
声波速度
泊松比的取植范围为0～0.5，r 显然总是大于1，可见纵波速度总是大于横波速度。对自然界中常见的岩石来说，σ=0.25
，这样可以得到: r=1.73。
理想流体中不存在切应变，即，所以理想流体中无横波存在，只有纵波。
2、推导滑行纵波作为首波接收的几何声学条件，并讨论声波测井中源距的选择原则。
直达波：1/V L t =
滑行纵波：
P
C P
C
C
AC TA V V V tg a L V a t t tp 11sin 2cos 22=
?-+
=
+=θθθ
滑行纵波作为首波几何声学条件:1
11
1
1
12sin 1cos 2cos 2112cos 2V V V V a
a L V a V V L V L V tg a L V a tp t tp P P C
C C P P
C
C
-+=->
>?
??
? ??-
=
<θθθθθ
当L>0.825m 时,在整个地层剖面,接收的首波总是来自沿井壁岩层传播的滑行纵
波。
声波测井中源距的选择原则：
a.首波特性：要保证首波为滑行波而不为泥浆直达波，源距不能选择太小。
b.衰减问题（周波跳跃）:为保证接收器有效接收信号，必须考虑滑行波的衰
减问题，源距大会使衰减增强，容易发生周波跳跃，因此源距不能选择太大。
c.波组分（纵波、横波、全反射波）：根据测井解释的不同目的，需要获得
更多组分的波。这是需要在发射声功率允许下适当增加源距，以保证各种波群能够在时间域内有效的分离开。
3、在硬地层（地层横波速度大于泥浆速度）中，滑行横波能否作为次首波接收？讨论并推导滑行横波作为次首波接收的条件。
能。有题意知：只需滑行横波的时间仅次于滑行纵波即可，即：tp 112V V V V a L P P -+>时滑行纵波为首波，此时tp < t,又P V >Vs ，tp 1 121V Vs V Vs a L -+>，即可满足ts 4、简单叙述声波在传播中时的衰减包括哪几个部分。 一、波前扩展造成的声能衰减—几何扩散 若声源发出的总功率为W ，则由声强的定义有2 4)(r W r J π= ，这种由于波阵面的 几何扩展而造成的声强（能量）随传播距离增加而减弱的现象，习惯上称为声波的几何衰减 二、声波在介质中的吸收造成的衰减 介质对声波dp 的吸收与声波在介质中的传播距离dl 成正比。 三、井下声波的衰减 在井眼中，声信号强度的衰减严重受声波在传播过程中波阵面的几何扩展的影响。在不考虑介质对声波的吸收的前提下，若从探头到井壁，声波传播的距离增加一倍时，则到达井壁时，声波信号的强度减小4倍。此时，由于波阵面扩展引起的能量分散是不能忽略的。 四、泥浆对超声的衰减 泥浆对超声的衰减包括吸收衰减和固相颗粒散射衰减两部分 1．泥浆对超声的吸收衰减 ：主要有泥浆的粘滞、热传导以及泥浆的微观过程引起的弛豫效应。a ．粘滞吸收(泥浆内摩擦)系数: 超声在泥浆中传播由于泥浆内摩擦作用，造成泥浆对超声的吸收 b ．热传吸收衰减系数 :超声在传播过程中，引起泥浆压缩和膨胀造成温度变化,一部分声能转化为热能，导致声能的耗散。c ．驰豫吸收 ：泥浆压缩和膨胀过程中,伴有泥浆中分子的内外自由度能量的重新分配过程(驰豫过程),这一过程需要一定时间(驰豫时间)，驰豫过程中有规则的声振动转化为无规则热运动的附加能量耗散。 2. 泥浆固相颗粒对超声的散射衰减 1）散射衰减系数：泥浆中含有固相颗粒（膨润土、漂珠、硅藻土等），会引起一部分声波散射，形成散射衰减。 2）泥浆添加剂对散射系数的影响：防止高压井喷，需要增加泥浆比重，a.增加固相含量（膨润土、重晶石等）；b.采用盐水泥浆。 5、地层速度的影响因素有哪些？简述各种影响因素下，地层速度的变化规律。 1）岩性是影响声速的最主要因素。 2）孔隙和流体性质对声波速度的影响： f ma P V V V φ φ+ -=11 ↑φ, Vp ↓ 3）压力对声波速度的影响：经分析压力对声速的影响可达35%以上 。 4）温度对声波速度的影响：温度由25℃变到120℃，波速减小最大的为8.21%，最小的为1.12%，平均误差不到3.5%，因此相对压力而言，认为温度对岩心声速的影响可以忽略 5）岩石生成的地质条件对声波速度的影响。 6）埋藏深度对岩层速度的影响。 此外，岩层速度与构造上的位置、断层特性有关。岩性相同并属于同一地质年代的岩层，位于构造顶部的声速要大于构造翼部的声速。但顶部风化， Vp ↓ 。 6、写出下列参数的物理意义、常用单位、并标明其量纲：声压、声强、声速、时差、声阻抗。 7、用声波幅度和声波能量两种方式写出声波反射和折射系数，说明各字符代表的物理意义。 2 211221122 2112 2112) cos cos (cos cos 4cos cos cos cos p p p p Z Z Z Z Z Z Z Z θθθθαθθθθβ+=? ??? ??+-=垂直入射时：2 121 22 12 12) (4Z Z Z Z Z Z Z Z +=???? ??+-=αβ 其中：Z1，Z2分别指地层纵波和泥浆纵波的声阻抗，β为反射系数，α为折射系数。1θ为入射角， p 2θ为地层纵波折射角，垂直入射时，1θ= p 2θ=0°。注：1、 Z2> Z1同相位2、Z2< Z1反相位3、两者相差大，反射能量大4、声耦合差： 21Z Z << 8、叙述声波换能所利用的两种物理效应的基本原理。 1.磁致伸缩效应：当铁磁性材料的磁状态改变时，其尺寸也发生相应的改变。 逆磁致伸缩效应：将铁磁性材料棒放入交变磁场中，在周期性的磁化作用下，其长度也将周期性的发生改变。若交变电磁场的频率与棒的固有频率相等时，棒将在交变电磁场的作用下，以其固有频率振动，振幅达到极大，同时在棒的两端将发射出与棒的固有频率相同的声波。反过来，当声波经过棒传播时，由于声波对棒的拉伸和压缩作用，使其磁化强度发生变化。套在棒上的线圈中将产生感应电动势，利用它可以接收声波。 2.压电效应：有些多原子分子晶体材料在应力作用下发生形变时，会在晶体表面产生电荷。 逆压电效应：在电场的作用下，这些晶体的几何尺寸会发生变化。 声波测井仪器的声波换能器：圆管状的压电陶瓷、压电陶瓷片。其工作原理是：经极化处理的压电陶瓷，沿一定方向对其施加电压时，在电场力的作用下，将发生形变，在外加电场变化范围不大的条件下，形变和外加电场成正比。当外加电场的频率和压电陶瓷材料的固有频率相同时，材料即产生按材料固有频率发生的变形，从而在周围介质中激发声波。 9、泥浆对超声波衰减的影响有哪些？ 泥浆对超声的衰减包括吸收衰减和固相颗粒散射衰减两部分 1．泥浆对超声的吸收衰减 ：主要有泥浆的粘滞、热传导以及泥浆的微观过程引起的弛豫效应。a ．粘滞吸收(泥浆内摩擦)系数: 超声在泥浆中传播由于泥浆内摩擦作用，造成泥浆对超声的吸收 b ．热传吸收衰减系数 :超声在传播过程中，引起泥浆压缩和膨胀造成温度变化,一部分声能转化为热能，导致声能的耗散。c ．驰豫吸收 ：泥浆压缩和膨胀过程中,伴有泥浆中分子的内外自由度能量的重新分配过程(驰豫过程),这一过程需要一定时间(驰豫时间)，驰豫过程中有规则的声振动转化为无规则热运动的附加能量耗散。 2. 泥浆固相颗粒对超声的散射衰减 1）散射衰减系数：泥浆中含有固相颗粒（膨润土、漂珠、硅藻土等），会引起一部分声波散射，形成散射衰减。 2）泥浆添加剂对散射系数的影响：防止高压井喷，需要增加泥浆比重，a.增加固相含量（膨润土、重晶石等）；b.采用盐水泥浆。 第三章 1. 声速测井中为什么不采用单发单收声系？ 2. 比较单发双收和双发双收声系的工作原理及优缺点。 单法双收声系测量原理 因此当井眼规则(CE=DE)时，?t 只与地层速度有关，实现了测量地层速度的目的。 通常通过仪器刻度，时差单位为: ?t=1 / V （m/s ）=106/V （us/m ）或用单位us/ft （1ft=0.3048m) 单发双收声系的优缺点 优点: Ａ 能直接测量岩层的声波速度或时差;在固定l 上仅与岩层速度有关传播时间,在整个井眼剖面上得到的岩层速度指在l 间距内平均值。 Ｂ 现用间距为0.5米,使声波测井曲线能划分厚度0.5 缺点： Ａ: 井眼不规则影响；当AB ≠CE ≠DF 时 记录的时差不仅与地层速度有关，还与泥浆速度(V1) Ｂ: 深度误差 2、双发双收声系 1)测量原理 在一对接收探头的上方和下方对称的防止发射探头，发射探头轮流交替发射声波脉冲，在T1T2发射声波脉冲，接收探头各记录一次时差，去两次测量结果的平均值作为记录值 优点: A 可消除井径变化对测量结果的影响 B 可消除深度误差 缺点: 1）薄层分别率差 2) 对于低速地层出现盲区 3. 试讨论声速测井中源距和间距的选择需要考虑哪些问题？ 1） 纵向分辨率，为提高底层分辨率，有效划分薄层，间距选择要小，不能太大. l F R 1V P V 1 E 2）.相对误差，当一起测量系统误差一定，艰巨减小会使相对误差增大，因此间距不能太小 3）声功率，在声功率一定的情况下，艰巨过小，会使接收探头之间的相互干扰增大，间距过大，由于第二个接收探头接收的信号衰减帝过大导致周波跳跃的发生 4. 声速测井中井眼补偿声系有哪几种，证明双发双收声系是如何实现井眼补偿作用的。 1）单发双收声系加地面延迟电路，2）双发四收声系，3) 其它类型的井眼补偿声系 5. CSU长源距双发双收声系中，如何实现10ft源距的测量，请说明； T1发射，R1.R2接收，相当于双发双收声系中的时差t2，送到地面仪器延迟，将声系提升到10ft，如图2的位置，T1.T2同时发射，R2记录，相当于双发双收声系中的时差t1,将延迟的时差t2和图中2记录下来的时差t1送入计算机计算求得平均时差 6.写出威利时间平均公式并说明其物理意义； 物理意义：声波在单位体积岩石内传播所用的时间等于岩石骨架部分（1- φ）所经过时间与孔隙部分φ所经过时间的总和。 7.叙述体积模型的概念，并利用体积模型推导含气砂岩的孔隙度计算公式； 体积模型—把单位体积岩石传播时间分成几部分传播时间的体积加权值。 7.周波跳跃的概念及应用 周波跳跃:在裂缝发育地层，滑行纵波首波幅度急剧减小，以致第二道接收探头 接收到的首波不能触发记录波，而往往是首波以后第二个、甚至是第三或第四个续至波触发记录波。这样记录到到时差就急剧增大，而且是按声波信号的周期成倍增加，这种现象叫周波跳跃。 应用:它是用来识别气层和裂缝储层的特征标志。 8.比较利用体积模型和雷衣买公式计算孔隙度的优缺点； Raymer换算公式（1980，SPWLA） 缺点： (1) 孔隙度25 ～30%内合适，5～15%内偏低，>30%时偏高; (2)骨架时差选择择存在问题,砂岩骨架用182us/m(或18000ft/s, 55.5us/ft),实际上砂岩骨架时差是在168~182us/m变化(或51.2~55.5us/ft),石灰岩是143~156us/m(或43.6~47.5us/ft)变化,白云岩在126~143us/m(或38.4~43.6us/ft)变化。存在选择合适骨架时差问题 （3）对欠压实地层需要压实校正及确定岩石系数 优点：与时间平均公式比较: (1）在低中孔隙度地层雷尹麦公式合适(平均公式改用Vma=19500ft/s); (2)25~30%,两者一致; (3)>35%,平均公式欠压实,雷尹麦公式考虑了压实校正因素; (4)雷尹麦公式中骨架时差采用单一值,平均公式为18000~19500ft/s变化. 用体积公式计算孔隙度的缺点 把地层结构简单化了，把地层的测井参数简化成各结构成分的测井参数的体积权衡值，抹杀了各岩层之间的结构差别 9.简述声速测井的应用。 1、地层对比—划分地层 根据不同岩层的声速不同进行岩层的划分。 2.判断气层 3.确定岩层孔隙度 时差曲线能有效地区分渗透性砂岩和致密砂岩。能有效地确定砂岩地层的孔隙度。但要进行油气、泥质、钙质校正及压实校正。 4.确定断层力学性质 断层按力学性质可以分为压性断层和张性断层 5.地震标定和地球化学指示 6.估算地层压力 10.叙述利用声速测井资料估算地层异常压力的原理，并画图说明。 估计地层异常压力 估算地层压力的方法 随覆盖地层的加厚，岩层受压力增大，孔隙度减小，厄赛（Athy ，1930）提出孔隙度与深度有关。 B 垂 直地应力与正常点A 地应力相同， B 点的孔隙流体压力 A 岩层埋藏深度 孔隙度压缩系数覆盖地层压力 其中，则，---=∴-=-=-=-∝-H C P e CdH gdH C dP C d dP d P CH P P 0φφρφφφφ CH CH ma f ma Ae e t t t t --=?-?=?-?0)(φn w b a b n p gH gH T P P )(0ρρρ--=-= 点正常地应力 原理:对于高压异常井段，地层孔隙内液体压力大于地层静水柱压力，他承担了一部分上部覆盖地层的压力，使岩石骨架承受的压力减小，反映在孔隙度和声波时差上出现了异常段 第四章 1、套管井中声波类型有哪些？简单叙述各自的特征。 1）、套管波：首波传播服从费马原理。最先到达的是套管滑行纵波。 套管波到达接收器时间只与源距，套管、仪器尺寸有关，所以其到达时间在全井段是不变的，可以采用单发单收声系。因此套管波幅度的大小可确定第一界面水泥胶结质量。 2）、水泥环波：在第一界面上不会出现滑行波，有一次或多次反射（sinθ2/sinθ3=V2/V3,V2>V3),由于水泥环中存在微裂隙水泥胶结不致密,一般水泥环的能量很弱,常被其它波列所掩盖,忽略不计. 3）、地层波：水泥—地层(第二界面)胶结好时（V4>V3), 一般出现地层波(滑行纵横波),地层波的出现说明二界面胶结良好，进而可以利用地层波信息（幅度、能量）反映二界面胶结情况。 4）、泥浆导波：接收器接收到的泥浆波时间不变，T=189*5=945us 2.套管波的影响因素有哪些？ 1）套管的直径的影响 套管直径实际上对套管波的衰减无影响。它是反映泥浆对声波衰减的影响，也即对套管波原始振幅有影响。 2) 套管厚度的影响 自由套管的厚度对衰减系数影响不明显,当套管外有水泥固结时,衰减系数与套管厚度有关。在水泥抗压强度一定时，随着套管厚度增大，衰减系数减小，即声幅度增加。 3)水泥环对套管波幅度的影响 a.水泥抗压强度的影响 水泥会使套管波能量减少，实验研究表明，水泥对套管波衰减系数与水泥的抗压强度有关，抗压强度增大，衰减系数也跟着增大 b水泥环密度的影响 水泥环的密度越大，水泥环的声阻抗更接近钢质套管的声阻抗值，声波在套管—水泥界面上反射波幅度越小，也即套管中声波幅度衰减越大。 c.水泥环的厚度的影响 水泥环的厚度增加，也将使套管波的幅度减小。实验表明水泥厚度小于3/4英寸（1.905cm）时，随着水泥环厚度增大，套管波的衰减系数也增大。当水泥环厚度大于3/4英寸时，衰减系数保持不变。 d.水泥窜槽的影响 固井质量要求套管与地层之间的环行空间全部水泥占有，如有一部分没有水泥或水泥没有胶结，给油水运动形成通道，称为窜槽。水泥窜槽会给油井生产带来不良后果，水层中的水会窜到油层中，影响油层的产油量。 4）地层特性对套管波幅度的影响 地层特性对套管波没有明显的影响. 5) 测量时间对套管波幅度的影响 水泥灌入套管外的环形空间，将逐渐凝固，一般水泥侯凝时间越长，固结越好。因此测量时间对套管波幅度的影响，实际上是水泥固结侯凝时间对套管波幅度的影响。 3．对比分析水泥胶结测井（CBL）、声波变密度测井（VDL）、以及分区水泥胶结测井（SBT）的工作原理（声源频率，声系，源距，记录波形，评价对象）及其在评价固井质量方面的优缺点。 4．叙述如何利用VDL测井资料评价固井质量（工作原理、分四种情况评价）。 5. 简述声幅测井CBL的影响因素。 1、仪器偏心影响：(1)套管波幅度减小;(2)到达时间提前;(3)后续波失真;在井剖面上套管波到达时间不是固定的.采用扶正器来实现。 2、记录套管波的局限(头半周): 仅评价一界面,不能评价二界面情况,窜槽有可能水泥—地层胶结不好引起的。利用地层波来解决。 3、水泥环间隙影响：间隙一般0.1mm,不足以引起流体窜流,但对声耦合有影响,造成套管波幅度与部分胶结相同。解决办法：(1)加压再测量依次(可能造成压裂套管、水泥环) , (2)采用反射脉冲反射法测井。 6.简述超声成像测井（USI）的工作原理及应用。 工作原理：超声脉冲反射法测井测量采用门记录方式，在门电路中用第一个门记 录（旅行时间）套管-水泥界面（第二界面）的反射波，用第二个门记录水泥-地层界面（第三界面）的反射波。由于套管、水泥、地层的声阻抗不同，更主要的是水泥胶结好坏大大影响水泥声阻抗，使得超声波在第二、第三界面反射回的声能是不同的，根据接收器接收的各界面反射声能就可以判断水泥胶结的好坏。 应用：水泥胶结质量评价、360°方位的套管质量检查。 第五章 1.叙述偶极子和多极子声源测井的基本原理。 1、脉动球源 右图表示一个中心位于原点的球状稳态声源，球表面做球对称的周期膨胀和 收缩运动，表面径向速度为 ，球源的体积变化速度的幅度为 ， 这里 。 球源的作用相当于向空间注入介质，注入的体积速度是 ， 常作为声源强度的度量。脉动球源辐射的声场是 当 ，则得到点源辐射的声场 2、偶极子声源 右图表示两个相位相反的点声源，声源的坐标是 ， 是点源的距离，其中点源到声场的距离为 。根据前面建立的点声源声场的公式，得 理想偶极子是 2.叙述偶极子波、四极子波的特点。 a b )exp(0t i V ω-00V S Q =2 004r S π=Q Q )](exp[)1(4000r r ik r ikr Q i P ---=πωρ00→r )exp(40ikr r Q i P πωρ-=)00(0z ±，，02z d =21R R ，]4) exp([] 4)exp(4)exp([022110 r ikr z Qd i R ikR R ikR Q i P πωρππωρ??-=--=∞→→Q d ，0 a) 随频率降低，弯曲波和旋转波的速度都变大，并在某个特定的频率（即截至频率）上速度趋近于井壁地层的横波速度； b)相速度都比群速度快； c)有爱瑞相 d ）软地层中，频率变化都与快地层相似。但截至频率低，且在截至频率附近速度随频率变化（即频散效应）明显。 3叙述裸眼井中声波全波列及其类型（硬地层、软地层分别考虑）。 一、滑行纵波 1）滑行纵波是一种体波( θc)，沿井壁附近滑行传播，速度为Vp ，轻微频散（在测井频率段可忽略），是PPP 波。 2）一种非均匀波，在地层中，离井壁距离增加按负指数规律衰减，能量集中在3λp （即Vp/f ）范围内，在Z= λp 内集中了滑行波能量63%，因此探测范围在一个λp 左右。 3)在井中传播方式:滑行波在传播过程中不断向井中辐射能量,在井壁上传播其波阵面是圆锥面；若源距选择适当，滑行纵波在全波中为首波，幅度小，传播速度快。 4）对于井内接收点，滑行波的振幅随源离L 增加是衰减的.直达波A ∝1/Z 滑行纵波A ∝1/Z (lnZ)2。对于Z>e=2.72m,滑行波衰减快，对于Z 5）存在共振频率，a 为井径；βi 3.83、7.01….; 对于一般砂岩频率为10、20kHz 左右。 二、滑行横波 1）滑行横波是一种体波 ( θS) ，沿井壁附近滑行传播，速度为Vs ，轻微频散（在测井频率段可忽略），是PSP 波。 2）一种非均匀波，在地层中，离井壁距离增加按负指数规律衰减，能量集中在3λs （即Vs/f ）范围内，在Z= λs 内集中了滑行波能量63%，因此探测范围在一个λs 左右。 3)在井中传播方式:滑行波在传播过程中不断向井中辐射能量,在井壁上传播其波阵面是圆锥面；若源距选择适当，滑行横波在全波中为次首波，幅度较纵波幅度大。 原因: 横波波长较纵波短,因此靠近井壁附近滑行横波幅度较滑行纵波幅度有更多能量。 横波反射系数远小于纵波，即有更多能量进入地层，在相同的情况下有更多的能量转换为滑行横波。 4）对于井内接收点，滑行波的振幅随源离L 增加是衰减的。直达波A ∝1/Z 滑行横波A ∝1/Z2 。不像纵波滑行横波始终比泥浆直达波衰减快。 5）存在共振频率，a 为井径；αi 2.4、5.52….; 对于一般砂岩频率为8、18kHz 。 6）当Vs 伪瑞利波是表面波。表面波是瑞利勋爵于1885年首次提出的。他研究了弹性材料接触真空后在平面的响应，发现一种波沿表面传播，并且质点运动的幅度随距表面的距离减小。瑞利的发现预测了沿地球表面传播的波的存在，这种波引起地震时毁灭性的震动。 1)是界面波,当入射角 时产生,沿井壁界面传播.其相速度介于泥浆波速度和地层横波速度之间. 2)是复合模式波,存在多种模式,是无几何衰减的高频散波,存在截止频率. 3)随着频率增加,其相速度和群速度都逐渐减小. 4)当频率趋于无穷大时,相速度等于井内流体纵波速度,而此时群速度存在极小值(比泥浆速度还小),此时伪瑞利波幅度达到最大,称为艾里相,即伪瑞利波能量主要集中在艾里相处. 四、斯通利波 1924年，斯通利对波在两个固体界面的传播进行了研究，发现了表面波的类似形式。在流体-井筒表面传播的波被称为斯通利波。 1)是界面波,当波数 时产生,沿井壁界面传播.其相速度小于泥浆波速度. 2)单一模式波,有轻微的频散特性. 3)在硬地层中,无截止频率,低频时相速度接近流体声速的0.9倍,随频率增高速度稍增大,高频时约为流体声速的0.96倍. 4)低频率斯通利波对地层渗透率非常敏感。当波遇到渗透性裂缝或地层时，流体相对于固体震动，在这些地层中产生粘滞扩散，使波产生衰减，而且速度变慢.开启裂缝也能导致斯通利波反射回发射器。反射波能量与入射波能量之比与裂缝开度有关。 对于快地层（地层横波速度大于泥浆声速）, 全波列中出现滑行纵波、横波和斯通利波， 对于软地层（地层横波速度小于泥浆声速）,不能激发出滑行横波和伪瑞利波，全波列中只出现滑行纵波和斯通利波)。 但是，在更多情况下，由于噪音高、井筒条件差或其它影响因素会使这些波至不清晰或相互混淆。 4.交叉偶极阵列声波测井工作方式有哪些？试分别叙述。 正交偶极阵列声波测井仪工作方式: 1)纵、横波方式：单极子,高频声源激发,测量全波信息。计算孔隙度、识别岩性、识别气层、计算弹性力学参数 2)斯通利波方式：单极子,低频声源激发,测量斯通利波信息。识别裂缝、计算渗透率 3)偶极横波方式(上、下）：偶极子声源发射，低频率激发，测量横波时差。计算孔隙度，判断岩性、识别裂缝 4)正交偶极子方式：正交偶极子声源交替发射，测量正交偶极波形。计算快、慢横波慢度，评价各向异性以及非均质性等 5）首波检测方式：单极子,高频声源激发，测量纵波首波波至时差 5.叙述波形信息提取的方法。 ⑴从时域中提取：①纵横波时差比法、②相关对比法③同相轴法④波形识别法 ⑵从频域中提取：①付式变换法 2 122/v k ?> ⑶斯通利波法 ⑷泊松比法 ⑸相关频谱法 6、简述利用声波全波列测井资料识别岩性、裂缝、油气层的基本方法、原理以及声波全波列测井的应用。 一、确定地层岩性 1. 用时差比值DTR=DTS/DTC 来鉴定岩性 横波时差DTS 与纵波时差DTC 比值与岩性密切相关，因此可以作DTS 与DTC 的交会图，不同岩性分布范围不同，由此可以确定岩性。 砂岩、石灰岩、白云岩的DTC 、DTS 分布 2.用幅度衰减/转换系数来鉴定岩性 当声波发射器T 发射声脉冲时，将R1、R2接收器接收的波形曲线算出频谱曲线，令S1(f)、S2(f)分别为R1、R2的频谱曲线，则有 称为转换系数，变化范围0-1。 一般而言，岩性不同，其转换系数也不近相同。例如课本中图5-30所示：对于颗粒骨架支撑的岩性，横波转换系数为0.8以上，泥质骨架支撑的岩性，横波转换系数在0.5左右。 纵波与横波两者的转换系数值都可反映岩层的结构变化。它们的全波列波形图同样也可反映岩层的结构变化。由于横波幅度反映更好些，国外将横波幅度用于描述地层的岩相，称为测井相 二、确定地层孔隙度 利用地层纵波、横波时差都可以求取地层孔隙度；但用横波时差的效果要比纵波好。有两种办法确定横波时差与孔隙度的关系：一个是用实验室岩心分析资料与现场声波全波列测井资料来研究横波时差与孔隙度的关系；另一个是综合已有的纵波时差与孔隙度关系及纵波时差与横波时差关系而确定。 三、识别裂缝 1、利用纵、横波信息识别裂缝 a ）速度变化:对水平或低角度裂缝，声波在岩层中传播要通过该裂缝，时差就会增加，裂缝密度越大声波时差增加越多。水平裂缝发育的井段，时差曲线上会出现明显的周波跳跃，但是对井壁残余气饱和度高的气层，即使是孔隙型储集层，也可以出现周波跳跃，要借助其它测井资料将两者区分开来。 b)幅度衰减:声波通过裂缝的幅度衰减与裂缝倾角和声波全波中各子波的波型 DTC(μs/ft) 40 60 80 DTS(μs/ft) 100 80 100 120 140 160 )()()(12f S f T f S =)(f T 有关。一般地说低倾角裂缝横波幅度衰减大些，高倾角裂缝纵波幅度衰减大些。 2、利用斯通利波信息识别裂缝 a)利用斯通利波时差、幅度衰减识别裂缝 低频斯通利波（管波），在井内传播像一个活塞运动，使井壁径向上产生膨胀和收缩，裂缝带处，井内和地层中的流体可以自由连通，使管波能量的消耗。所以它对与井眼相交的渗透性裂缝较为敏感，地层或裂缝带的渗透性越好，斯通利波的时差越大，斯通利波的衰减也越显著。 b)利用反射斯通利波识别裂缝 对于低频斯通利波，波列记录的时间很长，对裂缝和层界面非常敏感，往往出现反射斯通利波，因此分离出反射斯通利波有利于地层裂缝识别和评价。反射斯通利波信号越强，裂缝越发育。 利用反射斯通利波识别裂缝的关键技术是如何分离斯通利波，目前一般有两种方法：加权平滑滤波法简单、直观，但不能分离出斯通利波波形上、下行反射波，影响到反射系数的精度。ｔ－Ｐ法能有效地得到裂缝地层的斯通利波波形上、下行反射波，从而对裂缝评价更精细。 四、评价地层渗透率 判断一个地层是否有渗透性以及渗透性高低的主要依据是：①斯通利波时差增大，在波形图上表现为传播到达时间滞后；②斯通利波幅度衰减增大，特别是高频成分能量衰减更大，低频成分能量相对突出；③斯通利波主频明显降低。 利用低频斯通利波求取地层渗透，有两种方法：时差反演和合成反演。 时差反演：根据频率、井径及岩石骨架等参数，求出斯通利波理论时差值，然后与实际测量时差值比较，直到两着达到最小误差，就可反求出地层渗透率。 合成反演：采用实测斯通利波与合成斯通利波的波至延迟和频率偏移，通过目标函数优化求解地层渗透率的方法。 五、识别油气层 当岩层内充满石油或天然气时，岩层纵波速度比孔隙内充满水的岩层纵波速度小，气层尤为明显。 1．速度比指示气层 1）速度比背景值：地层完全饱和水时纵横波速度比值 2．流体压缩系数指示油气层 地层孔隙中油、气、水的声学性质是不同的，密度有差异，它们的压缩系数也是不同的。 1）用体积模型确定流体压缩系数 其中, ----岩石体积、骨架颗粒和流体压缩系数； ----岩石纵、横波速度 ； ----岩石体积密度。 2）用Gassman 关系式确定流体压缩系数 Gassman(1951)证明，只要孔隙压力是均匀的且与孔隙结构有关，则干燥岩石与饱和岩石的有效弹性模量彼此间就具有唯一的相互关系。 ? ?? ? ? ???? ? --+ -=ma s d c f K V K V C φβρρβφ) 3 4(12 2 2 )34(12 2s p B V V C -=ρf ma C C φφ+-=)1(f ma B C C C 、、S P V V 、ρ 式中： 为结构因子，是干燥和骨架颗粒体积弹性模量的比值（ ）； 地层密度。 六、评价地层各向异性 地层的各向异性指在测量方向上物理特性的差异。在声波测竟中，一般反映为矿物颗粒、层理、裂缝或应力的空间排列引起波速随方位而变化。 一般构造地球的物质有水平和垂直两种组成形式，这样出现了两种类型的各向异性，即横向各向异性和纵向各向异性。前者指以纵向方向为对称轴，弹性参数在纵向上发生变化，在水平方向上不发生变化，传统垂直声波测井测量声波速度和幅度，能进行分层识别岩性和油气层等；后者主要对应于在纵向上出现裂缝或断裂以及水平应力不对称等引起的地层各向异性，弹性参数在特征交叉的方向上发生变化，但沿着特征方向上不变化。 七、井眼岩石力学特性 由此可计算地应力、岩石破裂压力等参数，可进行井眼稳定性分析、泥浆比重选择、地层破裂压力和压裂高度预测等方面应用。 第六章 1、简述超声成像测井发展历程及其特点。 超声成像测井（或超声电视测井）是利用井壁或套管内壁对超声波的反射特性来研究井身剖面的。在裸眼井中通过测量的声学图像，可了解裂缝地层的裂缝密度、倾角、方位以及缝洞分布情况，为勘探和开发裂缝性储集层提供可靠的地质基础资料。在套管中通过声学图像，可了解射孔位置，或施工、生产而使套管损坏情况，为井修提供资料。 发展历程：1962年，MOBIL 公司第一次在井下用声学方法获得井壁的二维图象。但由于当时的声源频率很高（1MHz 以上），声波信号在井内钻井液中衰减明显，因此只能在井中充满清水或低密度钻井液中进行测井,且成像效果不好。 20世纪80年代,由于对大洋海底锰矿调查的需要,海底的超声电视测井技术得到发展和重视。后经Amoco 、Sandia 和Shell 等石油公司和研究单位的不断改进，使超声成像测井仪最终投入了商业服务。 特点:超声成像测井由声系、信号采集、信号传输和地面处理与显示四部分组成。超声成像测井以声学图像形式给出测井资料，这与以往的测井曲线资料比较，它具有信息多、分辨率高、直观、便于分析判断的优点。 2、以UBI 为例介绍超声成像测井的基本原理. 超声成像测井UBI 声波探头有两种工作方式，探头逆时针旋转为标准测量方式，用于测量井壁的声学特性；探头顺时针旋转（换能器面向反射板）为流体性质测量方式，测量井内泥浆的声学特性。UBI 测量精度、图像质量更高，其垂向分辨率为0.2-0.4in (0.508-1.016cm)之间，推荐的测井速度在400-600ft/h （122-183m/h ）之间。 ma d K K /=β UBI 仪器结构和换能器工作模式示意图 3、测井超声换能器类型与特性有哪些？ 换能器的主要类型：平面圆片状、球面状、动态聚焦换能器。其指向特性： ㈠．圆片状声源的远场衍射 ㈡．发射换能器的近场特性与近场衍射 1）在中心点上，z=0，也就是说当声源半径为半波长的偶数倍时，则在中心点接收到子波的作用相互干涉抵消，声压为零。当半径为波长的奇数倍时，中心点的声压最大 2）在中心轴线上，Z>0，存在一系列位置，z=dn 声压幅值为零。 超声成像测井声源反射距离必须大于近场长度D,否则测量信号幅度受近场衍射影响太大，得不到井壁声学图像。 ㈢聚焦转换器 4、简述超声成像测井影响成像质量的主要因素。 ⑴声衰减的影响 泥浆对声波衰减主要是摩擦吸收衰减和固相颗粒散射引起的衰减。摩擦吸收衰减与频率平方成正比，而颗粒散射衰减与频率四次方成正比，因此当频率较高时，泥浆性能对超声测量影响是不能忽略的。 ⑵井眼形状和仪器偏心的影响 由于井径的不规则性或仪器的偏心使得声信号在泥浆中传播时间因方位而异，即使井壁介质均匀，也会在成像测井图上呈现差别。更有甚者，可能造成部分或全部反射声束不能被换能器所接收，回波幅度严重下降，以至于在成像测井图上形成显著的黑色垂直条带。 5、叙述超声成像测井的应用与解释。 1．判断地层的岩性、确定层面产状 井井电动机总成内装电子线换能器 b) 流体性质测量模式 a)标准测量模式反射板 换能器 眼 眼 换能器 旋转方向 旋转方向 下井仪 补偿装置 齿轮箱总成旋转电连接扶正器路旋转轴旋转密封可更换旋转头~7.5 rps 4 2 λ λ-=a D 超声成像测井主要是根据岩层的声阻抗差异（反射波的幅度）得到不同明暗程度（不同灰度）的声学图像。泥岩和煤层声阻抗比其它岩层小得多，发射系数小，测量的反射波（回波）幅度也小，声学图像上为“暗”显示。而声阻抗较大的石灰岩、致密砂岩、反射系数大，声学图像为“亮”显示。因此根据暗亮图像可区分岩性。 2、直观显示裂缝 ⑴水平裂缝 裂缝宽度=黑线宽度?深度比例 ⑵垂直裂缝 裂缝宽度=黑线宽度?井壁周长/图面横向长度 裂缝长度=黑线长度?深度比例 ⑶倾斜裂缝 （波浪线最高点与最低点的垂直距离）/井径 3. 井眼稳定性和地应力分析 4．确定井下套管情况 超声成像测井能直观精确地反映套管腐蚀的形状、腐蚀的程度；评价射孔质量射孔孔眼在超声成像图上显示不规则的黑点。如果射孔孔眼显示不清楚，则射孔弹没有穿透套管；如果图像上显示条状阴影，则表示射孔作业后套管发生破裂情况。 =θtg 第一章： 1.分析自然电位的成因，写出扩散电动势、扩散吸附电动势、总电动势表达式。 成因：1）地层水含盐浓度和泥浆含盐浓度不同，引起离子的扩散作用和岩石颗粒 对离子的吸附作用；2）地层压力与泥浆柱压力不同时，在地层孔隙中产生过滤作用。 扩散电动势：w mf d mf w d d R R K C C K E lg lg ≈≈ 扩散吸附电动势：w mf a mf w a a R R K C C K E lg lg ≈≈ 总电动势： 21 1 2 lg lg lg C C K C C K C C K E a mf a mf d s -+=mf a d s C C K K E 2 lg )(+=mf s C C K E 2 lg =若砂岩的地层水矿化度为C 2，泥岩的地层水矿化度为C 1，泥浆滤夜的矿化度为C mf ，C 1 ≥ C 2 ≥ C mf 2、不同Cw 、Cmf 情况下自然电位测井曲线有哪些特征？ 在井中电流从泥岩流向砂岩，电位值沿电流方向降低，界面处全部电流都在井中，电流线最密，电位变化最大。在砂岩处，自然电位曲线的异常幅度ΔU sp 小于静自然电位曲线的异常幅度SSP 。 3、影响自然电位测井的因素有哪些？ 1）岩性的影响 K 与泥质的类型、泥质含量及分布形式有关。不同的岩性,电 阻R 不同。 2）地层水和泥浆滤液中的含盐浓度及盐的类型 矿化度不同时，C w /C mf 不同；盐的类型不同时，K 值不同。 3）温度的影响 温度的变化引起K 值的变化，温度对电阻率的影响明显。 4）地层厚度的影响 5）井径和侵入影响 4.自然电位测井曲线在油田勘探开发中应用于哪些方面？ 划分渗透层并确定层界面的位置；求取地层水电阻率R w ；求取泥质含量Vsh ；求取阳离子交换容量Q v 5.自然电位曲线的泥岩基线是：（2） （1）测量自然电位的零线；（2）衡量自然电位异常的零线；（3）没有意义； （4）其值大小没有实际意义。 6.偏向低电位一方的自然电位异常称为（负异常），其数值是：（3） （1）负的；（2）正的；（3）无正负之分。 7.明显的自然电位正异常说明：（2） （1）Cw> Cmf;(2)Cw 石油大学测井在线作业答 案 The pony was revised in January 2021 一、单选题 1. 离子的扩散达到动平衡后 A、正离子停止扩散 B、负离子停止扩散 C、正负离子均停止扩散 D、正负离子仍继续扩散 2. 与岩石电阻率的大小有关的是 A、岩石长度 B、岩石表面积 C、岩石性质 D、岩层厚度 3. 在高阻层顶界面出现极大值，底界面出现极小值，这种电极系是 A、顶部梯度电极系 B、底部梯度电极系 C、电位电极系 D、理想梯度电极系 4. 下面几种岩石电阻率最低的是 A、方解石 B、火成岩 C、沉积岩 D、石英 5. 电极距增大，探测深度将 A、减小 B、增大 C、不变 D、没有关系 6. 与地层电阻率无关的是 A、温度 B、地层水中矿化物种类 C、矿化度 D、地层厚度 7. 利用阿尔奇公式可以求 A、含油饱和度 B、泥质含量 C、矿化度 D、围岩电阻率 8. 是什么电极系 A、电位 B、底部梯度 C、顶部梯度 D、理想梯度 9. 地层的电阻率随地层中流体电阻率增大而 A、减小 B、增大 C、趋近无穷大 D、不变 10. 侧向测井适合于 A、盐水泥浆 B、淡水泥浆 C、油基泥浆 D、空气钻井 11. 深三侧向主要反映 A、原状地层电阻率 B、冲洗带电阻率 C、侵入带电阻率 D、泥饼电阻率 12. 当地层自然电位异常值减小时，可能是地层的 A、泥质含量增加 B、泥质含量减少 C、含有放射性物质 D、密度增大 13. 微梯度电极系的电极距微电位电极系。 A、大于 B、小于 C、等于 D、不小于 14. 微梯度电极系的探测深度微电位电极系。 A、小于 B、大于 C、等于 D、不小于 《地球物理测井》课程设计 指导老师 专业地质学 班级 姓名 学号 一、课程设计目的： 通过对《地球物理测井》基本理论与方法的学习，对某实际测井资料进行岩性划分与评价、储层识别、物性评价及含油气性评价。获得常规测井资料分析的一般方法，目的是巩固课堂所学的的理论知识，加深对测井解释方法的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究。 二、课程设计的主要内容: 1．运用所学的测井知识识别某油田裸眼井和套管井实际测井资料。 2．使用井径、自然伽马和自然电位划分砂泥岩井段划分渗透层和非渗透层。 3．根据密度、声波和中子孔隙度测井的特点，在渗透层应用三孔隙度测井曲线求出储层的平均孔隙度。 4．根据划分出的渗透层，读出裸眼井和生产井储层电阻率值。 5．根据阿尔奇公式计算裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度。 6．根据开发过程中含油饱和度的变化，确定储层含油性的变化，并判断该储层的性质。 三、基本原理： （一）岩性划分 岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等，同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律，其研究主要依据岩心资料，地质资料和测井资料等。通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性，并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL 曲线来识别岩性。 1 定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。首先掌握岩性区域地质的特点，如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次，要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析，总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征。 岩性自然电位自然伽马微电极电阻率井径声波时差 泥岩泥岩基线高值低、平值低、平值大于钻头 直径 大于300 页岩近于泥岩基线高值低、平值低、平值较泥 岩高大于钻头 直径 大于300 粉砂岩明显异常中等值中等正幅度 差异低于砂岩小于钻头 直径 260-400 砂岩明显异常(Cw≠ Cmf)低值明显正幅度 差异 中等到高，致 密砂岩高 小于钻头 直径 250-450(幅度较 为稳定) 《地球物理测井》课程设计 指导老师赵军龙 专业地质学 班级地质0803 姓名娄春翔 学号200811030303 2010年12月20日 一、设计目的： 通过对《地球物理测井》基本理论与方法的学习，对某实际测井资料进行岩性划分与评价、储层识别、物性评价及含油气性评价。获得常规测井资料分析的一般方法，目的是巩固课堂所学的的理论知识，加深对测井解释方法的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究。 课程设计的主要内容: 1．运用所学的测井知识识别某油田裸眼井和套管井实际测井资料。 2．使用井径、自然伽马和自然电位划分砂泥岩井段划分渗透层和非渗透层。 3．根据密度、声波和中子孔隙度测井的特点，在渗透层应用三孔隙度测井曲线求出储层的平均孔隙度。 4．根据划分出的渗透层，读出裸眼井和生产井储层电阻率值。 5．根据阿尔奇公式计算裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度。 6．根据开发过程中含油饱和度的变化，确定储层含油性的变化，并判断该储层的性质。 二、基本原理： （一）岩性划分 岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等，同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律，其研究主要依据岩心资料，地质资料和测井资料等。通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性，并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL 曲线来识别岩性。 1 定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。首先掌握岩性区域地质的特点，如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次，要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析，总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征。 岩性自然电位自然伽马微电极电阻率井径声波时差 泥岩泥岩基线高值低、平值低、平值大于钻头 直径 大于300 页岩近于泥岩基线高值低、平值低、平值较泥 岩高大于钻头 直径 大于300 粉砂岩明显异常中等值中等正幅度 差异低于砂岩小于钻头 直径 260-400 砂岩明显异常(Cw≠ Cmf)低值明显正幅度 差异 中等到高，致 密砂岩高 小于钻头 直径 250-450(幅度较 为稳定) （建筑工程设计）油藏工程课程设计报告 油藏工程课程设计报告 班级： 姓名：*** 学号： 指导老师：*** 单位：中国地质大学能源学院 日期：2008年3月2日 目录 第一章油藏地质评价 (1) 第二章储量计算与评价 (8) 第三章油气藏产能评价 (10) 第四章开发方案设计 (14) 第五章油气藏开发指标计算 (17) 第六章经济评价 (22) 第七章最佳方案确定 (25) 第八章方案实施要求 (25) 第一章油（气）藏地质评价 一个构造或地区在完钻第一口探井发现工业油气流后，即开始了油气藏评价阶段。油气藏评价，主要是根据地质资料、地震资料、测井资料、测试资料、取芯资料、岩芯分析、流 体化验和试采等资料，对油气藏进行综合分析研究、认识、评价和描述油藏，搞清油气藏的地质特征，查明油气藏的储量规模；形成油气藏（井）的产能特征，初步研究油气藏开发的可行性，为科学开发方案的编制提供依据。 一、油气藏地质特征 利用Petrel软件对cugb油藏进行地质建模，得出cugb油藏的三维地质构造图（见图1-1）。 图1-1 cugb油藏三维地质构造图 （一）构造特征 由图知：此构造模型为中央突起，西南和东北方向延伸平缓，东南和西北方向陡峭，为典型的背斜构造；在东南和西北方向分别被两条大断裂所断开，圈闭明显受断层控制，故构造命名为“断背斜构造”。 (1) 构造形态： 断背斜构造油藏，长轴长：4.5Km, 短轴长:2.0Km 比值：2.25:1，为短轴背斜。 (2) 圈闭研究： 闭合面积：4.07km，闭合幅度150m。 （3）断层研究： 两条断层，其中西北断层延伸4.89km，东南断层延伸2.836km。 (二) 油气层特征： 第八章声波测井 声波测井的物理基础 1．名词解释： (1)滑行波： (2)周波跳跃： (3)stoneley 波： (4)伪瑞利波： (5)声耦合率： (6)相速度： (7)声阻抗： (8)群速度： (9)频散： (10)衰减： (儿)截止频率： (12)声压： (13)模式波： (14)泊松比： (15)第一临界角： (16)第二临界角： 2．说明弹性系数K 和切变弹性系数μ的意义。他们与杨氏模量E 及泊松比σ有怎样 的关系? 3．介质质点弹性机械振动的过程是 的外力作用下， 与 的互相交替作用的过程，而声波传播，则是这种过程作用于 使之 的过程。 4．声波是介质质点的 振动在介质中的传播过程。声纵波是 变波，横波是 变波，它们均与此物理量(介质的) 有关。 5．某灰岩的V p =5500m/s ，密度ρb =2。73g ／cm 3，横波速度V s 按V p =1.73V 。给出。试 求杨氏模量E ，泊松比σ，体弹性模量K ，切变弹性模量μ及拉梅常数λ。 6．声纵波的质点振动方向与能量传播方向 ，它可在 态介质中传播；声横波的质点振动方向与能量传播方向 ，它能在 态介质中传达播，但不能在 态介质中传播。 7．声纵波的速度为p V =；声横波的速度为s V =故V P /V S = 。根据岩石的泊松比为0.155—0.4，于是V p /V s ；= 。这表明在岩石中，V p V S ，所以在声波测井记录上， 波总先于 波出现。 8．在 相介质中，由于μ=0，即 切应力，故 。 9．瑞利(Rayleigh)波发生在钻井的 界面上，其速度v R 很接近V S ，约为 ，此波随离开界面距离的加大而迅速 ；斯通利（Stoneley ）波产生在 中，并在泥浆中传播，它以低 和低 形式传传播，其速度 于泥浆的声速。 10．到达接收器的各声波中，全反射波因路径处在 中，波速 ，直达波行程 ，但波速 ，滑行波行程 但波速 。故以 波最早到达接收器。 油藏工程课程设计报告 班级： 姓名：*** 学号： 指导老师：*** 单位：中国地质大学能源学院 日期：2008年3月2日 目录 第一章油藏地质评价 (1) 第二章储量计算与评价 (8) 第三章油气藏产能评价 (10) 第四章开发方案设计 (14) 第五章油气藏开发指标计算 (17) 第六章经济评价 (22) 第七章最佳方案确定 (25) 第八章方案实施要求 (25) 第一章油（气）藏地质评价 一个构造或地区在完钻第一口探井发现工业油气流后，即开始了油气藏评价阶段。油气藏评价，主要是根据地质资料、地震资料、测井资料、测试资料、取芯资料、岩芯分析、流体化验和试采等资料，对油气藏进行综合分析研究、认识、评价和描述油藏，搞清油气藏的地质特征，查明油气藏的储量规模；形成油气藏（井）的产能特征，初步研究油气藏开发的可行性，为科学开发方案的编制提供依据。 一、油气藏地质特征 利用Petrel软件对cugb油藏进行地质建模，得出cugb油藏的三维地质构造图（见图1-1）。 图1-1 cugb油藏三维地质构造图 （一）构造特征 由图知：此构造模型为中央突起，西南和东北方向延伸平缓，东南和西北方向陡峭，为典型的背斜构造；在东南和西北方向分别被两条大断裂所断开，圈闭明显受断层控制，故构造命名为“断背斜构造”。 (1) 构造形态： 断背斜构造油藏，长轴长：4.5Km, 短轴长:2.0Km 比值：2.25:1，为短轴背斜。 (2) 圈闭研究： 闭合面积：4.07km2，闭合幅度150m。 （3）断层研究： 两条断层，其中西北断层延伸4.89km ，东南断层延伸2.836km 。 (二) 油气层特征： 油水界面判定： C3 井4930-4940m 段电阻率为低值0.6，小于C1 井4835-4875m 、C2 井4810-4850m 、C 3井4900-4930m 三井段高值3.8，故为水层，以上3段为油层。 深度校正： 平台高出地面6m ，地面海拔94m ，故油水界面在构造图上实际对应的等深线为4930-(6+94)=4830.0m 由C 1、C 2、C 3井的测井解释数据可知本设计研究中只有一个油层，没有隔层（见图1-2）。 图1-2 CUGB 油藏构造图 (三) 储层岩石物性特征分析 表1-1 储层物性参数表 〈1〉岩石矿物分析：由C 1井中的50块样品，C 2中的60块样品，C 3井的70块样品的分析结果：石英76%，长石4%，岩屑20%（其中泥质5%，灰质7%）。可推断该层段岩石为：岩屑质石英砂岩。 水 水 C1 C2 C3 40m 40m 30m 油 -4810m -4900m -4835m 浅谈声波测井技术发展现状与趋势 摘要：以声波测井换能器技术的变化为主线，分析了声波测井技术的进展以及我国在该技术领域内取得的进步。单极子声波测井技术已经成为我国成熟的声波测井技术，包括非对称声源技术在内的多极子声波测井技术已经进入产业化进程。 关键词：声波测井；换能器；单极子声波测井；多极子声波测井； 从声学上讲，声波测井属于充液井孔中的波导问题。由声波测井测量的井孔中各种波动模式的声速、衰减是石油勘探、开发中的极其重要参数。岩石的纵、横波波速和密度等资料可用来计算岩石的弹性参数(杨氏模量、体积弹性模量、泊松比等)；计算岩石的非弹性参数(单轴抗压强度、地层张力等)；估算就地最大、最小主地层应力；估算孔隙压力、破裂压力和坍塌压力；计算地层孔隙度和进行储层评价和产能评估；估算地层孔隙内流体的弹性模量，从而形成独立于电学方法的、解释结果不依赖于矿化度的孔隙流体识别方法；与stoneley波波速、衰减资料相结合用以估算地层的渗透率；为地震勘探多波多分量问题、avo问题、合成地震记录问题等提供输人参数等等。经过半个多世纪的发展，声波测井已经成为一个融现代声学理论、最新电子技术、计算机技术和信息处理技术等最新科技为一体的现代测量技术，并且这种技术仍在迅速发展之中，声波测井在地层评价、石油工程、采油工程等领域发挥着越来越重要 的作用。与电法测井和放射性测井方法并列，声波测井是最重要的测井方法之一。 一、测井技术发展现状及趋势 声波测井技术的进步是多方面的。声波测井声波探头个数在不断增加以提高声波测量信息的冗余度、改善声波测量的可靠性；声波测井中探头的振动方式经历了单极子振动方式、偶极子振动方式、四极子振动方式和声波相控阵工作方式，逐步满足在任意地层井孔中测量地层的纵横波波速、评价地层的各向异性和三维声波测井的需求。声波探头的相邻间距不断减小，而发收探头之间的距离在不断增大，这一方面提高了声波测井在井轴方向的测量分辨率；另一方面也提高了声波测井的径向探测深度。声波测井的工作频率范围在逐步向低频和宽频带范围、数据采集时间在不断增大，为扩大声波测井的探测范围提供了保障。声波测井中应用的电子技术从模拟电路、数字电路技术逐步发展为大规模可编程电路和内嵌中央处理器技术，从而实现声波测井仪器的探头激励、数据采集、内部通讯、逻辑控制、数据传输等方面的智能化和集成化。可以预期，下一代声波测井仪器研制的关键技术之一是研制能够控制声束指向性的 基阵式换能器。应用相控阵换能器的最大优势就是增大空间某个方向的声辐射强度，使声波沿着预先设定好的方向辐射，从根本上增加有用信号的能量、提高信噪比和探测能力。显然，声波探头结构和振动模态性质的变化直接导致了声波测井技术的根本进步。 一、课程设计的目的和基本要求 本课程设计是地球物理测井教学环节的延续（独立设课），目的是巩固课堂所学的理论知识，加深对测井解释方法的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究，最终完成报告一份。 二、课程设计的主要内容 1. 运用所学测井知识对某油田实际测井资料进行（手工）定性和（计算机）定量分析。 2. 使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行岩性识别。 3. 使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行储层划分，用声波速度、密度及中子曲线进行储层物性评价。 4. 根据划分出的渗透层，读出储层电阻率值。并根据阿尔奇公式计算裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度。 5. 上述岩性识别、物性评价及含油气性评价定量分析程序要求学生用所学C语言独立编写。 三、基本原理 “四性”关系及其研究方法： 1.岩性评价 岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等，同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律，其研究主要依据岩心资料，地质资料和测井资料等。通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性，并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL 曲线来识别岩性。 a．定性分析 定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。首先要掌握岩性区域地质的特点，如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次，要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析，总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征，在应用表中总结的特征时不能等量齐观，而应针对某一具体岩性找到有别于其他岩性的一两种特征。 最新随钻声波测井仪器的技术性能 近年来，声波测井技术已成功应用于随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)中。随钻声波测井技术为钻井施工和储层评价提供了全面的数据支持和测井解释。目前，国外三大公司分别推出了最新的随钻声波仪器，它们分别是贝克休斯公司的APX随钻声波测井仪，哈里波顿Sperry Drilling Service公司研制的双模式随钻声波测井仪器（BAT）和斯伦贝谢公司研制的新一代随钻声波仪器sonicVISION。下面我们对三种仪器的性能分别进行介绍和对比。 1．APX随钻声波测井仪 APX随钻声波测井仪由贝克休斯公司INTEQ公司生产，其结构简图见图1。该仪器声源以最佳频率向井眼周围地层发射声波，声波在沿井壁传播的过程中被接收器检测并接收。接收器采用了先进的嵌入技术，将接收到的声波模拟信号转换为数字信号，以获取地层声波时差(△t)，而后将原始声波波形数据和预处理的声波波形数据存储在高速存储器内。 仪器的主要技术性能 ●计算机模型(FEA)：该模型是为声学仪器的优化配置而设计，同时具备有助于 不同窗口模式的评价和解释。 ●全向发射器：与典型的LWD仪器等单向的有线测井仪不同，APX发射器使用 一组圆柱形压电晶体，对井眼和周围地层提供3600的覆盖范围，其声源能够在10～18，000Hz频率范围内调频，并可以单极子和偶极子发射。 ●全向接收器阵列：6×4接收器 阵列，间距228.6mm。这种全 向结构类似于XMAC电缆测井 系统，接收器阵列与声源排成 一条线，以实现径向多极子声 波激发。 ●接收器。该仪器的声源具有优 化发射频率功能，其接收器有 几个比仪器本身信号低很多的 波段，可以显著减少接收器及 钻柱连接的干扰。在关掉发射 《测井解释与生产测井》期末复习题 一、填充题 1、在常规测井中用于评价孔隙度的三孔隙测井是声波速度测井，密度测井，中子测井。 2、在近平衡钻井过程中产生自然电位的电动势包括扩散电动势，扩散吸附电动势。 3、在淡水泥浆钻井液中（R mf > R w），当储层为油层时出现减阻现象，当储层为水层是出现增阻现象。 4、自然电位包括扩散电动势，扩散吸附电动势和过滤电动势三种电动势。 5、由感应测井测得的视电导率需要经过井眼，传播效应，围岩，侵入四个校正才能得到地层真电导率。 6、感应测井的发射线圈在接收线圈中直接产生的感应电动势通常称为无用信号，在地层介质中由_____________产生的感应电动势称为有用信号，二者的相位差为90°。 7、中子与物质可发生非弹性散射，弹性散射，快中子活化，热中子俘获四种作用。 8、放射性射线主要有射线，射线，射线三种。 9、地层对中子的减速能力主要取决于地层的氢元素含量。 10、自然伽马能谱测井主要测量砂泥岩剖面地层中与泥质含量有关的放射性元素钍，钾。 11、伽马射线与物质主要发生三种作用，它们是光电效应，康谱顿效应，电子对效应； 12、密度测井主要应用伽马射线与核素反应的康普顿效应。 13、流动剖面测井解释的主要任务是确定生产井段产出或吸入流体的位置，性质，流量，评价地层生产性质。 14、垂直油井内混合流体的介质分布主要有泡状流动，段塞状流动，沫状流动，雾（乳）状流动四种流型。 15、在流动井温曲线上，由于井眼内流体压力低于地层压力，高压气体到达井眼后会发生致冷效应，因此高压气层出气口显示正异常。 16、根据测量对象和应用目的不同，生产测井方法组合可以分为流动剖面测井，采油工程测井，储层监视测井三大测井系列。 17、生产井内流动剖面测井，需要测量的五个流体动力学参量分别是流量，密度，持率，温度，压力。 二、简答题 1、试给出以下两个电极系的名称、电极距、记录点位置和近似探测深度：（A）；（B） 2、试述三侧向测井的电流聚焦原理。 3、试述地层密度测井原理。 4、敞流式涡轮流量计测井为什么要进行井下刻度？怎样刻度？ 5、简述感应测井的横向几何因子概念及其物理意义 6、简述声波测井周波跳跃及其在识别气层中的应用。 7、能量不同的伽马射线与物质相互作用，可能发生哪几种效应？各种效应的特点是什么？ 8、简述怎样利用时间推移技术测量井温曲线划分注水剖面。 9、试比较压差流体密度测井和伽马流体密度测井的探测特性和应用特点。 10、什么是增阻侵入和减阻侵入？请说明如何运用这两个概念判断油气层。 11、试述热中子测井的热中子补偿原理。 12、简述感应测井的横向几何因子概念及其物理意义。 13、简述声波测井周波跳跃及其在识别气层中的应用。 14、能量不同的伽马射线与物质相互作用，可能发生哪几种效应？各种效应的特点是什么？ 15、简述怎样利用时间推移技术测量井温曲线划分注水剖面。 16、试比较压差流体密度测井和伽马流体密度测井的探测特性和应用特点。 17、试给出以下两个电极系的名称、电极距、记录点位置和近似探测深度：（A）；（B） 18、什么是增阻侵入和减阻侵入？请说明如何运用这两个概念判断油气层。 19、试述侧向测井的电流聚焦原理。 20、试述热中子测井的热中子补偿原理。 21、简述怎样利用时间推移技术测量井温曲线划分注水剖面。 三、假设纯砂岩地层的自然伽马测井值GRmin=0和纯泥岩层的自然伽马测井值GRmax=100，已知某老地层(GCUR=2) 的自然伽马测井值GR=50，求该地层的泥质含量Vsh。 四、试推导泥质砂岩地层由声波速度测井资料求孔隙度的公式 五、已知某一纯砂岩地层的地层水电阻率R w=0.5Ω?m，流体密度ρf=1.0g/cm3，骨架密度ρma=2.65g/cm3，测井测得的 随钻声波测井技术综述 随钻测井的研究从20世纪30年代开始研究，在1978年研究出第一套具有商业价值的随钻测井仪器。在那以后，随钻测井在国外取得迅速发展并获得广泛应用，我国对随钻测井的重视达到了前所未有的程度。随钻声波测井也是如此。 1发展随钻测井的意义和随钻声波测井发展现状 随钻测井（LWD）是近年来迅速崛起的先进技术。它集钻井技术，测井技术和油藏描述等技术于一体，在钻井的同时完成测井作业，减少了钻机占用井场的时间，从钻井测井一体化中节省成本[1]。跟常规电缆测井相比，除了节省成本外，随钻测井有如下优势：（1）从测量信息上讲，随钻测井是在泥浆尚未侵入或者侵入不深时测量地层信息，泥饼和冲洗带尚未形成，所测得到的曲线更加准确，更能反映原始地层的真实信息，如声波时差等。（2）从对钻井的指导作用来讲,随钻测井可以提前检测到超压地层，以指导钻井泥浆的配制，提高钻井安全系数。它也可以根据测井信息，分析出有利的含油气方向，确定钻井方向，增强地质导向功能。（3）从适应环境上讲，在大斜度井，水平井或特殊地质环境（如膨胀粘土和高压地层），电缆测井困难或者风险大以致不能进行作业时，随钻测井可以取而代之。目前在海上，几乎所有钻井活动都采用随钻技术[2]。 正因为这些优点，作为随钻测井的重要组成部分的随钻声波测井近年来也获得了巨大的发展。总体而言，国外无论在随钻声波测井的基础理论研究方面还是在仪器研发方面都比较成熟，而国内近年来也对随钻声波测井的相关难题进行了大量的工作。 具体而言，从上世纪90年代起，贝克休斯、哈里伯顿、斯伦贝谢三大公司就率先开始了随钻声波测井的研究，并逐渐占领随钻测井的国际市场份额。APX随钻声波测井仪,CLSS随钻声波测井仪,sonicVISION随钻声波测井仪的相继出现，更加巩固了他们的垄断地位。在国内，鞠晓东，闫向宏[等人在随钻测井数据降噪[3]，存储[4]，压缩[5],传输特性[6]和电源设计[7]等方面做出了大量的工作。车小花[7]，苏远大[8]等人对隔声体设计的隔声效果和机械强度分析进行了数值模拟和实验。此外，唐小明，乔文孝，王海澜等人在随钻声波测井基础理论研究方面做了许多有益的探索。 2随钻声波测井仪工作原理和技术性能 目前国际上主要的随钻声波测井仪有贝克休斯的APX，哈里伯顿的CLSS和斯伦贝谢的sonicVISION。以贝克休斯的APX测井仪为例，介绍一下仪器工作原理和结构。 APX测井仪的结构如下图1所示。从右到左由上部短节，声源电子线路部分，全向声源，声波隔离器，接收器阵列，接收器电子线路部分，下部短节等组成，全长9.82m （32.3ft），其中声波测量点到底部短节的距离为 2.83m（9.3ft），最短源距为 3.26m （10.7ft）。 其工作原理为：位于钻铤上部的声源发射器以最佳频率向井眼周围地层发射声能脉冲，在沿井壁及周围地层向下传播的过程中被阵列接收器接收到首播信号，接收信号后，系统首先用先进的嵌入式技术，将接收到的声波模拟信号转换成数字信号，并采用有限元等方法将数字信号转换为声波时差（data）值。最后将原始声波波形数据和预处理的声波波形数据存储在精心设计的高速存储器内或者以实时方式通过钻井液脉冲遥测技术传输到地面[9]。 测井基础知识 1. 名词解释： 孔隙度：岩石孔隙体积与岩石总体积之比。反映地层储集流体的能力。 有效孔隙度：流体能够在其中自由流动的孔隙体积与岩石体积百分比。 原生孔隙度：原生孔隙体积与地层体积之比。 次生孔隙度：次生孔隙体积与地层体积之比。 热中子寿命：指热中子从产生的瞬时起到被俘获的时刻止所经过的平均时间。 放射性核素：会自发的改变结构，衰变成其他核素并放射出射线的不稳定核素。 地层密度：即岩石的体积密度，是每立方厘米体积岩石的质量。 地层压力：地层孔隙流体(油、气、水)的压力。也称为地层孔隙压力。地层压力高于正常值的地层称为异常高压地层。地层压力低于正常值的地层称为异常低压地层。 水泥胶结指数：目的井段声幅衰减率与完全胶结井段声幅衰减率之比。 周波跳跃：在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的幅度急剧变化的现象。 一界面：套管与水泥之间的胶结面。 二界面：地层与水泥之间的胶结面。 声波时差：声速的倒数。 电阻率：描述介质导电能力强弱的物理量。 含油气饱和度（含烃饱和度Sh）：孔隙中油气所占孔隙的相对体积。 含水饱和度Sw：孔隙中水所占孔隙的相对体积。含油气饱和度与含水饱和度之和为1. 测井中饱和度的概念：1.原状地层的含烃饱和度Sh＝1－Sw。2.冲洗带残余烃饱和度：Shr ＝1－Sxo （Sxo表示冲洗带含水饱和度）。3.可动油（烃）饱和度Smo＝Sxo－Sw或Smo ＝Sh－Shr。4.束缚水饱和度Swi与残余水饱和度Swr成正比。 泥质含量：泥质体积与地层体积的百分比。 矿化度：溶液含盐的浓度。溶质重量与溶液重量之比。 2. 各测井曲线的介绍： SP 曲线特征： 1.泥岩基线：均质、巨厚的泥岩地层对应的自然电位曲线。 2.最大静自然电位SSP：均质巨厚的完全含水的纯砂层的自然电位读数与泥岩基线读数差。 3.比例尺：SP曲线的图头上标有的线性比例，用于计算非泥岩层与泥岩基线间的自然电位差。 4.异常：指相对泥岩基线而言，渗透性地层的SP曲线位置。（1）负异常：在砂泥岩剖面井中，当井内为淡水泥浆时(Cw>Cmf)，渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的左侧（Rmf>Rw）; （2）正异常：在砂泥岩剖面井中，当井内为盐水泥浆时（Cmf>Cw），渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的右侧（Rmf 《测井方法原理》课程设计 指导老师： 专业： 班级： 姓名： 年月日 一、课程设计的目的和基本要求 本课程设计是地球物理测井教学环节的延续（独立设课），目的是巩固课堂所学的理论知识，加深对测井解释方法的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究，最终完成报告一份。 二、课程设计的主要内容 1. 运用所学测井知识对某油田实际测井资料进行（手工）定性和（计算机）定量分析。 2. 使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行岩性识别。 3. 使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行储层划分，用声波速度、密度及中子曲线进行储层物性评价。 4. 根据划分出的渗透层，读出储层电阻率值。并根据阿尔奇公式计算裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度。 5. 上述岩性识别、物性评价及含油气性评价定量分析程序要求学生用所学C语言独立编写。 三、基本原理 “四性”关系及其研究方法： 1.岩性评价 岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等，同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律，其研究主要依据岩心资料，地质资料和测井资料等。通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性，并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL 曲线来识别岩性。 a．定性分析 定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。首先要掌握岩性区域地质的特点，如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次，要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析，总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征，在应用表中总结的特征时不能等量齐观，而应针对某一具体岩性找到有别于其他岩性的一两种特征。 第一章 1、写出纵波速度和横波速度的表达式（用弹性系数表示），并推到一般地层中纵波速度和横波速度的关系。 声波速度ρμλ2+= p V ρ μ =s V μμλ2+= =s p V V r σσ21)1(2--=r σ泊松比的取植范围为0～0.5，r 显然总是大于1，可见纵波速度总是大于横波速度。对自然界中常见的岩石来说， σ=0.25，这样可以得到: r=1.73。 理想流体中不存在切应变，即，所以理想流体中无横波存在，只有纵波。 2、推导滑行纵波作为首波接收的几何声学条件，并讨论声波测井中源距的选择原则。 直达波：1/V L t = 滑行纵波： P C P C C AC TA V V V tg a L V a t t tp 1 1sin 2cos 22=?-+ = +=θθθ 滑行纵波作为首波几何声学条件:1 1 111 12sin 1cos 2cos 2112cos 2V V V V a a L V a V V L V L V tg a L V a tp t tp P P C C C P P C C -+=-> >???? ??-< ?-+= <θθθθθ 当L>0.825m 时,在整个地层剖面,接收的首波总是来自沿井壁岩层传播的滑行纵波。 声波测井中源距的选择原则： a.首波特性：要保证首波为滑行波而不为泥浆直达波，源距不能选择太小。 b.衰减问题（周波跳跃）:为保证接收器有效接收信号，必须考虑滑行波的衰减问题，源距大会使衰减增强，容易发生周波跳跃，因此源距不能选择太大。 c.波组分（纵波、横波、全反射波）：根据测井解释的不同目的，需要获得更多组分的波。这是需要在发射声功率允许下适当增加源距，以保证各种波群能够在时间域内有效的分离开。 3、在硬地层（地层横波速度大于泥浆速度）中，滑行横波能否作为次首波接收？讨论并推导滑行横波作为次首波接收的条件。 能。有题意知：只需滑行横波的时间仅次于滑行纵波即可，即：tp 长江大学地球物理学院 2013年测井综合解释课程设计实验报告 姓名：席文婷 班级：测井10902 学号： 200901027 指导老师：张冲 课设日期： 2013年1月 目录 一、课程设计目的 (2) 二、课程设计任务 (2) 三、课程设计内容 (2) 四、课程设计过程 (2) 五、课程设计成果 (9) 六、课程设计总结 (10) 一、课程设计目的 1 培养学生理论联系实际的能力。通过一口实例测井资料的人工解释，训练综合运用所学的基础理论知识，提高分析和解决实际问题的能力，从而使基础理论知识得到巩固，加深和系统化。 2 学习掌握实际生产中测井资料综合解释的一般过程和方法。 二、课程设计任务 1 运用所学的测井知识识别实际裸眼井测井曲线，能读出对应深度的测井曲线值。 2 岩性识别根据测井解释原理，使用井径自然伽马和自然电位曲线划分砂泥岩井段，划分渗透层。 3 物性评价根据密度、声波和中子孔隙度测井的特点，在渗透层应用三孔隙度测井曲线求出储层的平均孔隙度。 4 电性分析根据裸眼井电阻率曲线，判断储层的含油性。 5 根据阿尔奇公式计算出裸眼井原始含油饱和度和冲洗带油饱和度。 6 根据开发过程中含油饱和度的变化，确定储层含油性的变化，并判断该储层是含油层还是含水层。 三、课程设计内容 1 识别测井曲线 2 划分渗透层、识别岩性 3 读取测井曲线值 4 计算储层参数 5解释成果表 四、课程设计过程 1测井曲线的识别： 实验的一口井－test one 井常规九条曲线（3道）： 1)岩性3条：自然伽马GR、自然电位SP 、井径CAL； 2)电阻率3条：深感应测井ILD、中感应测井ILM、八侧向测井LL8； 3)孔隙度3条：中子孔隙度测井CNL、中子密度测井DEN、声波时差AC； 2划分渗透层，识别岩性： 岩性识别：以GR、SP等为主，结合其他测井曲线； 划分储层：对砂泥岩剖面井，找出砂层，并画出层界面。依据各测井曲线在渗透层的特征。 井径测井曲线CAL： 1) 渗透层井径数值略小于钻头直径值。 2) 致密层一般应接近钻头直径值。 3) 泥岩段，一般大于钻头直径值。 自然电位测井曲线SP： 1)一般以泥岩为基线，砂岩处有明显的异常。 2)异常的方向SP：一般以泥岩为基线，砂岩处有明显的异常。 3)幅度取决于Rmf/Rw大于还是小于1。如果Rmf> Rw，则为负异常，否 声波测井 目的应用 1、确定孔隙度—时差 2、识别岩性—时差、幅度衰减 3、油气识别—时差、幅度衰减、Vp/Vs 4、裂缝识别（或渗透性）—低频斯通利波、波形、幅度衰减 5、固井质量、钻井工程（弹性系数、地层压力、破裂压力）、采油开发（弹性系数、岩石强度、出砂指数） 6、地震标定、构造确定、工程物探 第一章 1、Z=ρc称之为波阻抗或声阻抗 2、弹性常数之间的转换关系表 3、影响岩石声波速度的因素: 1. 岩性是影响声速的最主要因素2. 孔隙和流体性质对声波速度的影响3. 压力对声波速度的影响4. 温度对声波速度的影响5. 岩石生成的地质条件对声波速度的影响6. 埋藏深度对岩层速度的影响 4、射线声学理论或几何声学理论：1．费尔马原理2．惠更斯原理3. 斯奈尔（Snell）定律 5、滑行波作为首波接收的条件（见课本） 6、声波测井声系源距的选择原则：（1）要保证滑行波作为首波而非泥浆直达波，源距选择不能过小。（2）在实际测井中，由于声波在传播过程中存在着各种衰减，增大源距，声波衰减严重，易发生周波跳跃，因此在一定的发射声功率的条件下，源距选得又不能过长。（3）波组分。不同的测井目的，需要更多组分的波，在声功率允许下增大源距，以保证波组群能在时间域内有效分开。 7、声波在传播过程中能量衰减：波前扩展造成的声能衰减—几何扩散；声波在介质中的吸收造成的衰减；井下声波的衰减；泥浆对超声的衰减1）泥浆对超声的吸收衰减2）泥浆固相颗粒对超声的散射衰减 8、声波测井换能器：声波的两种物理效应——磁致伸缩效应和压电效应 当铁磁性材料的磁状态改变时，其尺寸也发生相应的改变，这种现象称为磁致伸缩效应。有些多原子分子晶体材料在应力作用下发生形变时，会在晶体表面产生电荷，这种现象称为压电效应。 1.什么叫地球物理测井? 在钻孔中进行的各种地球物理勘探方法的统称. 2.地球物理测井并解决的地质问题? 确定岩性并判断地层岩性组合，划分煤岩层界面估算煤层厚度，进行煤质分析计算煤层碳灰水的含量，寻找构造。 3.地球物理测井的应用。 煤田，石油，水文，金属与非金属勘探 4.描述地下稳定电流场的物理量有哪些？ 电流密度，电位，电场强度 5.普通电阻率测井旳电位电机系和梯度电极系的特点是什么？ 电位电极系的特点：成对电极间距离大于相邻不成对电极间的距离，理想电位电极系的条件是无穷大。梯度电极系的特点：成对电极之间则就离小于相邻不成对电极间的距离，理想梯度电极系的条件是趋于无穷大。 6.电位电极系测井和梯度电极系测井的视电阻率表达式。 Rsa=kVm/I Rst=kVm/i 7.解述视电阻率电位电极系测井的工作原理。 8.影响视电阻率测井的因素。 地层厚度及地层电阻率的影响，井径及泥浆电阻率的影响，围岩电阻率的影响，倾斜岩层电阻率。 9.三电极侧向测井的优点是什么？ 提高了分层能力 10.微点即可侧向测井的用途。 用于测量钻孔冲洗段电阻率 11.岩石的弹性模量。 杨氏弹性模量，体积弹性模量，泊松弹性模量 12.纵波与横波速度比。 Vp约等于 13.声波测井的分类. 声波深度测井,声波幅度测井,井下声波电势测井 14.单发双收声波速度测井记录的声波时差T反映了什么? 反映了声波在岩石中的传播速度该速度大小与岩石密度成正比,与声波时差成反比 15.影响声波速度测井的因素. 井径,源距,接距和周波条约现象 16.声波测井速度的应用. 确定的岩性划分岩层渗透性,确定岩层空隙度,划分煤层,与地层成正比 17.声波幅度测井的用途 检查固井质量 18.声波井壁成像测井图中的黑白区域分别反映了什么? 由于井壁上地层的裂缝和孔洞能够射入射生束的能量,使接收的回波信号强度减弱,在幅度成像图上产生可以识别的黑色特征或区域.坚硬光滑井壁道德反射信号较强,在幅度成像测井图上显示为一片白色区域. 19.钻孔中产生自然井位的原因有哪些? ,扩散作用,扩散吸附作用,过滤作用,氧化作用 20.影响自然电位曲线形状的因素有哪些? 第六章练习题 一、名词解释 1．平均速度 2．叠加速度 3．均方根速度 4．等效速度 5．层速度 二、 填空题 1. 地震波在石油中传播速度为________m/s至________m/s;在石灰岩中传播速度为_________m/s至___________m/s. 2. 地震波的速度与孔隙度成__________;同种性质的岩石,孔隙度越大地震波速度越____________反之则越__________. 3.描述地震波速度与岩石孔隙度经验公式是_________平均方程.公式为1/V=(1-Ф)/Vm+Ф/Vl.式中V是__________Vl是孔隙中__________Ф是岩石_________. 4.地震波在岩石中传播速度与岩石的孔隙度成______比例;与岩石的密度成_____________. 5. 岩石孔隙中充满水的时的速度_______充满油时的速度,充满油时的速度 ________充满气时的速度. 6.地震波速度,一般随地层深度的_______而增大, 随地层压力的增大而_______. 7. 岩石年代越老, 其速度越___________,反之则_________. 8. 在速度谱上拾取的速度是___________在时一深转换尺上读取的速度是_______________. 9. 分析叠加速度谱拾取________速度, 主要的是便于________和水平叠加. 10. 用VSP测井能得到的速度资料包括____________和______________资料. 11. 一般进行时深转换采用的速度为_________________.研究地层物性参数变化需采用__________________. 12．用于计算动校正量的速度称为______________速度,它经过倾角校正后即得到________________.测井
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