Geolog软件技术手册Full Sonic Wave Processing -SWB 帕拉代姆公司北京代表处 2006年12月
1、综述................................................................................................................................................................................ - 1 - 1.1 预备知识..................................................................................................................................................................... - 1 - 1.2数据 ............................................................................................................................................................................... - 1 - 2、阵列声波全波形........................................................................................................................................................... - 2 - 2.1数据准备 ...................................................................................................................................................................... - 3 - 2.1.1查看/创建一个声波列阵工具模版.......................................................................................................... - 3 - 2.1.2 练习指导2-创建其他波形属性.............................................................................................................. - 5 - 2.1.3波形分解.......................................................................................................................................................... - 6 - 2.1.4深度转换.......................................................................................................................................................... - 7 - 2.2 处理 .............................................................................................................................................................................. - 8 - 2.2.1数据分析......................................................................................................................................................... - 8 - 2.2.2去噪................................................................................................................................................................ - 11 - 2.2.3 设计滤波器................................................................................................................................................. - 17 - 2.2.4 振幅恢复 ..................................................................................................................................................... - 19 - 2.3阵列声波处理.......................................................................................................................................................... - 20 - 2.3.1处理模块简介 ............................................................................................................................................. - 20 - 2.3.2偶极波形处理 ............................................................................................................................................. - 21 - 2.3.3 单极波形处理 ............................................................................................................................................ - 23 - 2.3.4 拾取标志波至 ............................................................................................................................................ - 26 - 2.4后期处理 (32) 2.4.1综述 (32) 2.4.2频散校正 (33) 2.4.3 传播时间叠加 (36) 2.4.4 相关性显示 (38) 2.4.5 阵列声波重处理 (39) 3、机械性质 (44) 3.1综述 (44) 3.2 计算动力学弹性性质 (44) 附录I-快速运行 (46) 附录II-频散校正讨论 (47)
测井解释原理 一： 储集层定义：具有连通孔隙，既能储存油气，又能使油气在一定压差下流动的岩层。 必须具备两个条件： （1）孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝） 具有储存油气的孔隙、孔洞和裂缝等空间场所。 （2）渗透性（孔隙连通成渗滤通道） 孔隙、孔洞和裂缝之间必须相互连通，在一定压差下能够形成油气流动的通道。储集层是形成油气层的基本条件，因而储集层是应用测井资料进行地层评价和油气分析的基本对象。储集层的分类 ?按岩性：–碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层、特殊岩性储集层。 ?按孔隙空间结构：–孔隙型储集层、裂缝型储集层和洞穴型储集层、裂缝-孔洞型储集层。碎屑岩储集层 ?1、定义：–由砾岩、砂岩、粉砂岩和砂砾岩组成的储集层。 ?2、组成：–矿物碎屑（石英、长石、云母） –岩石碎屑（由母岩类型决定） –胶结物（泥质、钙质、硅质） ?3、特点：–孔隙空间主要是粒间孔隙，孔隙分布均匀，岩性和物性在横向上比较稳定。?4、有关的几个概念 –砂岩：骨架由硅石组成的岩石都称为砂岩。骨架成份主要为SiO 2 –泥岩(Shale)：由粘土(Clay)和粉砂组成的岩石。 –砂泥岩剖面：由砂岩和泥岩构成的剖面。 碳酸盐岩储集层 ?1、定义：–由碳酸盐岩石构成的储集层。 ?2、组成：–石灰岩(CaCO 3）、白云岩Ca Mg(CO 3)2）、泥灰岩 ?3、特点：–储集空间复杂 有原生孔隙：分布均匀（如晶间、粒间、鲕状孔隙等） 次生孔隙：形态不规则，分布不均匀（裂缝、溶洞等） –物性变化大：横向纵向都变化大 ?4 、分类 按孔隙结构： ?孔隙型：与碎屑岩储集层类似。 ?裂缝型：孔隙空间以裂缝为主。裂缝数量、形态及分布不均匀，孔隙度、渗透率变化大。?孔洞型：孔隙空间以溶蚀孔洞为主。孔隙度可能较大、但渗透率很小。 ?洞穴型：孔隙空间主要是由于溶蚀作用产生的洞穴。 ?裂缝－孔洞型：裂缝、孔洞同时存在。 碳酸盐岩储集空间的基本类型 砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主； 碳酸盐岩储集层则以沉积后在成岩后生及表生阶段的改造过程中形成的次生孔隙为主。 碳酸盐岩储集层孔隙空间的基本形态有三种：孔隙及吼道、裂缝和洞穴。 碳酸盐岩储集层孔隙结构类型有：孔隙型、裂缝型、裂缝- 孔隙型、及裂缝- 洞穴型
精品课程作业： 第一章双测向测井 习题一 1.为什么要测量地层的电阻率？ 2.测量地层电阻率的基本公式是什么？ 3.普通电阻率测井测量地层电阻率要受到那些因素的影响？ 4.聚焦式电阻率测井是如何实现对主电流聚焦？如何判断主电流处于聚焦 状态？ 5.画出双测向电极系，说明各电极的名称及作用。 6.为什么双测向的回流电极B和参考电极N要放在无限远处？“无限远处” 的含义是什么？ 7.为什么说监控回路是一个负反馈系统？系统的增益是否越高越好？ 8.为什么说浅屛流源是一个受控的电压源？ 9.试导出浅屛流源带通滤波器A3的传递函数。 10.已知该带通滤波器的中心频率为128Hz，求带通宽度、 11.为什么说深测向的屛流源是一个受控的电流源。 12.监控回路由几级电路组成？各起何作用？ 13.试画出电流检测电路的原理框图，说明各单元的功用？ 14.双测向测井仪为什么要选用两种工作频率？ 15.测量地层冲洗带电阻率的意义是什么？ 16.和长电极距的电阻率测井方法相比，微电阻率测井方法有什么异同？ 17.为了模拟冲洗带电阻率R xo为1000Ω·m和31.7Ω·m，计算出微球形聚 焦测井仪的相应刻度电阻值R(K＝0.041m)。 18.为了测量地层真电阻率，应当选用何种电极系？ 19.恒流工作方式有什么优点？ 20.求商工作方式有什么有缺点？ 21.给定地层电阻率变化范围为0.5～5000Ω·m，电极系常数为0.8m，测量 误差δ为5％，屛主流比n为103，试计算仪器参数：G、G v、G I、W0max、W lmax、r、E（用求商式）。 第二章感应测井 习题二 1.在麦克斯韦方程组中，忽略了介质极化的影响，试分析这种做法的合理 性。 2.已知感应测井的视电导率韦500（Ms/m），按感应测井公式计算地层的真 电导率，要求相对误差小于1％。 3.单元环的物理意义是什么？ 4.相敏检波器可以从感应测井信号中检出有用信号，那么，为什么在设计 线圈系时好要把信噪比作为一个重要的设计指标？ 5.画出1503双感应测井仪深感应部分的电路原理框图，说明各部分电路功 能。 6.证明：在发射线圈两端并接谐振电容可以提高发射电流强度。 7.补偿刻度法的应用范围σ＜X L，其中σ为电导率刻度值，X L为刻度环感抗， 用阻抗圆图的方法证明之。 8.在线圈系对称的条件下，试导出五因子褶积滤波因子的计算公式。
生产测井原理与应用 执笔：吴锡令 目录 1 概述 2 流动剖面测井方法 2.1 流量测井 2.2 温度测井 2.3 压力测井 2.4 密度测井 2.5 持率测井 2.6 流动成像测井 3 生产动态测井分析 3.1 测井系列选择 3.2 流动剖面测井定性分析 3.3 流动剖面测井定量解释 4 剩余油监测 4.1 生产监测 4.2 注入监测 5 井间示踪监测 5.1 井间示踪监测原理 5.2 井间示踪监测技术 5.3 示踪资料分析应用
1 概述 生产测井是监测油气田开发动态的主要技术手段。根据测井目的和测量对象的不同，生产测井可以划分为三大测井系列：其一为流动剖面测井系列，测量的主要对象是井内流体，目的在于划分井筒注入剖面和产出剖面，评价地层的吸入或产出特性，找出射开层的水淹段和水源，研究油井产状和油藏动态；其二为储层监视测井系列，测量的主要对象是油气产层，目的在于划分水淹层，监视水油和油气界面的移动，确定地层压力和温度，评价地层含油或含气饱和度的变化情况；其三为采油工程测井系列，测量的主要对象是井身结构，目的在于检查水泥胶结质量，监视套管技术状况，确定井下水动力的完整性，评价酸化、压裂、封堵等地层作业效果。 在对油气田开发进行地球物理监测时，需要解决一系列互相关联的油矿地质问题。应用生产测井方法解决这些问题的可能性，与整个油藏开采的地质和工艺条件，单井结构和条件，产层的开采特性，方法对有用信号的灵敏度以及使用仪器的探测深度和工艺特性有关，因此需要组合应用几种互相补充的测井方法。这些组合根据监测(或检测)任务的需要，按井的类型(开采井、注入井、检查井)，井的工作方式(自喷井、气举井、机械抽油井或笼统注入井、分层注入井)，地层状况(孔隙度、水淹类型、水淹程度)，井中流体特性(相态、流量、含水)划分。每一种生产测井组合都包括主要的和辅助的方法。属于主要方法的是那些经过广泛试验，并有系列井下仪器产品保证的方法。辅助方法包括那些在用主要方法确信不能完全解决问题或对研究问题有辅助作用的方法。我国油田目前采用的生产测井系列的典型组合情况见表1。 每个油田在油田开发设计中，在典型组合和其它原则性文件的基础上，需要制定地球物理监测系统的具体要求，它一般包括以下问题：①地球物理监测的任务；②生产测井组合的主要方法和辅助方法；③在油田具体地质技术条件下解决这些任务的途径和措施；④为有效进行测井所必需的开
现代物业?新建设 2012年第11卷第9期 浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用 张建宏 （新疆新地勘岩土工程勘察设计有限公司，新疆 乌鲁木齐 830002）摘 要：伴随着不断发展的数字测井技术，在测井当中，声速测井已经成为重要的方式之一。对岩体工程勘察中声波测井技术的应用进行了分析。 关键词：岩土工程；勘察；声波测井 中图分类号：[P258] 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）09-0047-02 声波测井主要分为声幅测井与声波测井两大类。一般来说，我们说的声波测井指的是对地层当中声波传播速度进行测量。 1 声波测井 在不同的介质当中，声波传播会有明显的差别，岩石当中的裂缝、风化以及溶洞对声波速度都有影响，因此对岩层物性特征的了解可以通过声波测试来进行。而声速测井测的是地层中声波传播的时间。 声波测井一般是对纵波速度进行测量，声波耦合通过仪器发射晶体声波，然后通过仪器接收晶体声波。由于接收晶体与发射晶体之间存在一定距离，所以传播速度与所测得的声波传播时差成反比。根据实际需要，也可以将传播时差换算成声波速度，然后再与其余的物理参数进行结合，也能够将横波速度计算出来，从而对弹性参数以及岩性的划分进行计算，这样更有利于岩土工程勘察工作的进一步开展。 2 岩石中声波的传播 我们所研究的是不同地质年代在地壳中的矿物成分以及结构各异的岩石，并且在岩石当中还存在裂隙与孔隙，但是它们的分布、大小、形状并非固定，而这些因素对岩石的物理性质都有不同程度的影响。岩石的声速指的是在岩石当中声波的传播速度，理论支持与实践证明：随着岩石密度的不断增大，声波速度也会随着提升。 2.1 岩性 如果岩石的岩性不同，那么声波传播速度也会有明显的区别。岩性不同，岩石密度就存在差异，一般来说，岩石密度从大到小依次为：石灰岩→砂岩→泥岩，而声波速度也会随着密度的减少而降低。 2.2 岩石结构 如果岩石的胶结性较差、较为疏松，声波速度也会降低；反之，声波速度则会升高。对于声波速度来说，岩石当中存在的溶洞与裂隙等也会产生一定程度的影响。 2.3 岩石孔隙间的储集物 岩石声波速度也会受到岩石孔隙当中不同储集物的影响。 2.4 地质时代以及地层埋藏深度 声波在地层当中的传播会受到地层时代以及地层埋藏实际深度的影响。当地质时代与岩性相同，那么埋藏的深度越大，声波传播的速度也就越大；反之，埋藏的深度越小，那么声波速度也会随着减小。在岩性相同的情况下，相比新地层，老地层的声波传播速度更快，这主要是由于在漫长的地质年代中，老地层受到了覆盖岩层长期性压实产生的结果。此外，由于长期地壳运动，岩石骨架颗粒的排列也会越来越紧，其弹性与密度都会不同程度地增加。 3 声波测井的应用范围 3.1 钻孔岩性的划分 由于不同的岩层所具有的声波传播速度是不同的。所以，地层岩性可以通过声速测井来进行判断。在钻孔岩性的划分当中，也可以结合自然伽玛、电阻率等有关的参数。 3.2 岩层风化、氧化带的确定 由于受到了氧化与风化，岩石的胶结程度会受到不同程度的影响，甚至会出现破碎，从而导致强度减弱、密度减小、波速减小，将完整的岩石声波速度与所测得的声波速度进行比较就会发现。岩石的疏松与破碎的程度能够通过波速的减少量来判断，因此对岩层的氧化带、风化都能够加以确定。 Engineering Construction 工程施工 – 47 –
第一篇测井原理与综合解释 第一章地层评价概论 测井（地球物理测井）是应用地球物理学的一个分支。它是在勘探和开发石油、天然气、煤、金属矿等地下矿藏的过程中，利用各种仪器测量井下地层的各种物理参数和井眼的技术状况，以解决地质和工程问题的工程技术。它是应用物理学原理解决地质和工程问题的一种边缘性技术学科。 石油和天然气储藏在地下具有连通的孔隙、裂缝或孔洞的岩石中。这些具有连通孔隙，即能储存石油、天然气、水又能让油、气、水在岩石中流动的岩层，称为储集层。用测井资料划分井剖面的岩性和储集层，评价储集层的岩性、储油物性、生产价值和生产情况称为地层评价。 地层评价是测井技术最基本和最重要的应用，也是测井技术其它应用的基础。 世界上第一次测井是由法国人斯仑贝谢兄弟（康拉德和马塞尔）与道尔一起，在1927年9月5日实现的。我国第一次测井是由中科院学部委员、著名地球物理学家翁文波先生，于1939年12月20日在四川巴县石油沟油矿1号井实现的。经过几十年的发展，现在测井技术已成了一个主要提供技术服务的现代化的高技术产业。航天技术要上天，而测井技术要入地（数百米，数千米，上万米），两者在技术上的难度和发展水平值得从事这些事业的人们引以为骄傲。 第一节地层评价的任务 地层评价的中心任务是储层评价，相关的任务还有划分剖面地层的年代和岩性组合，评价一口井的完井质量，描述和评价一个油气藏。油气藏是整体，单井是局部，对油气藏的正确认识可以指导单井储集层评价，单井储集层评价搞好了，又可以加深对油气藏的认识。 一、划分单井地质剖面 划分单井地质剖面是对一口井粗略的评价，它包括完成以下任务： （1）划分全井地层的年代和主要地层单位的界限； （2）找出本井的含油层系； 含油层系是同一地质时代的一系列油气层及其围岩的总称。一般对应于地层单位的组。如：长庆油田，延安组，油气资源丰富的地区，可以有多套含油层系，如：长庆油田的延安组，延长组，马家沟组等。 （3）找出属于同一油气藏的油层组； （4）在油层组内分出不同的砂岩；
测井方法原理 一名词解释 R0孔隙中100%含水时的地层电阻率；R w地层水电阻率 地层因素：F=R0 R w 视电阻率：电阻率值既不可能等于某一岩层的真电阻率，，也不是电极周围各部分介质电阻率的平均值，而是在离电极装置一定距离范围内各介质电阻率综合影响的结果。 岩石体积物理模型：根据测井方法的探测特性和储集层的组成，按其物理性质的差异，把实际岩石简化为对应的性质均匀的几个部分，研究每一部分对测量结果的贡献，并把测量结果看成是各部分贡献的总和。 绝对渗透率：岩石孔隙中只有一种流体时测量的渗透率。 有效渗透率：当两种或两种以上的流体同时通过岩石时，对其中某一流体测得的渗透率。相对渗透率：岩石的有效渗透率与绝对渗透率之比值称为相对渗透率。 周波跳跃:在正常情况下，第一接收器R1和第二接收器R2应该被弹性振动的同一个波峰的前沿所触发。由于某种原因，造成声波的能量发生严重衰减。当首波衰减到只能触发接收器R1而不能触发接收器R2时，接收器R2便可能被第二个或者后续波峰所触发，于是造成时波差值显著增大。由于每跳越一个波峰，在时间上造成的误差正好是一个周期。故称之为周波跳跃。 标准测井：在一个油田或一个区域内，为了研究岩性变化、构造形态和大段油层组的划分等工作，常使用几种测井方法在全地区的各口井中，用相同的深度比例（1：500）及相同的横向比例，对全井段进行测井，这种组合测井叫标准测井。 减速长度：由快中子减速成热中子所经过的直线距离的平均值。 扩散长度：从产生热中子起到其被俘获吸收为止，热中子移动的距离。 热中子寿命：从热中子生成开始到它被俘获吸收为止所经过的平均时间叫热中子寿命。 含氢指数：单位体积的任何岩石或矿物中氢核数与同样体积的淡水中氢核数的比值。 统计起伏（放射性涨落）：由于地层中放射性元素的衰变是随机的，因此，在一定时间间隔内衰变的原子核数，即放射出的伽马射线数，不可能完全相同。但从统计的角度来看，它基本上围绕着一个平均值在一定的范围内波动。 二、填空 1.根据勘探目的不同，通常分为石油测井、煤田测井、金属和非金属测井、水文测井、工程测井等几大类。 2.测井技术发展根据采集系统特点大致可以分为模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井。 3.测井包括岩性测井（自然电位SP、自然伽马GR、井径测井CAL）；孔隙度测井（声波、密度DEN、中子测井CNL）；电阻率测井（普通视电阻率测井Ra、微电极系列测井ML、侧向测井LL、感应测井IL）。 4.整个测井工作可以分为两个阶段：资料录取阶段和资料解释阶段。 5.井内自然电位产生的原因：①地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸附电动势。②地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势。 6.电极系可以分为梯度电极系和电位电极系。 7.深三侧向电阻率测井主要反映原地层电阻率；浅三侧向电阻率测井主要反映侵入带的电阻率。 8.主电极的长度决定电流层的厚度，即主电极长度决定了分层能力。电极系直径小，泥浆层
正交偶极子阵列声波测井（XMAC-II） (一)、正交偶极子阵列声波测井（XMAC-II）原理 ECLIPS—5700测井系统中的交互式多极子阵列声波仪（XMAC-II）是将一个单极阵列和一个偶极阵列交叉组合在一起，两个阵列配置是完全独立的，各自具有不同的传感器。单极阵列包括两个单极声源和8个接收器。声源发射器发射的声波是全方位的，既是柱状对称的，中心频率为8kHz。偶极阵列是由两个交叉摆放（相差900）的偶极声源及8个交叉式偶极接收器组成。接收器间距为0.5英尺。 每个深度点记录12个单极源波形，其中8个为阵列全波波形（TFWV10），4个为记录普通声波时差的全波波形（TNWV10）。每个深度点记录32个偶极源波形，即每个接收器记录XX、XY、YX、YY 4个偶极源波形，X、Y表示不同方位的发射器或接收器的方向，例如XY表示X方向发射器发射，Y方向接收器接收；YY则表示Y方向发射器发射Y方向接收器接收。8个接收器共记录32个偶极源波形（TXXWV10、TXYWV10、TYXWV10、TYYWV10）。 （二）、正交偶极子阵列声波资料的处理 偶极子阵列声波测井资料是用eXpress的W A VE模块处理，主要包括地层纵波、横波和斯通利波的提取及其时差计算、岩石物理参数计算、岩石机械特性分析等。 1、地层纵波、横波和斯通利波的提取及慢度分析 采用慢度—时间相关STC（Slowness-Time Coherence）技术从MAC全波列中提取地层的纵波、横波及斯通利波，并计算其慢度。STC采用一种类似地震中使用的相似算法，检测阵列接收器中相关的波至，并估算它们的慢度。 在利用STC技术处理之前要对波形进行滤波，以便消除所有直流偏移和信号频带以外的噪声。另外，为了得到真实的地层横波，在处理中要包括一个计算前的校正步骤，以便校正挠曲波频散引起的偏差。校正量取决于声源的声波响应特征、STC滤波器特征、井眼大小和横波慢度。对硬地层来说这种校正量很小，但对大井眼软地层来说这种校正量可能达到10%。 2、岩石力学参数的计算 根据提取的纵横波时差、常规密度曲线及其它资料计算的孔隙度并利用岩石特性分析模块计算纵横波速度比、泊松比、体积模量、切变模量和杨氏模量等岩石物理参数。 3、岩石机械特性分析 利用上面计算的岩石力学参数、常规分析计算的泥质体积、泥浆性能等参数计算各项应力、破裂压力梯度、闭合压力梯度等参数。 (三)、地层岩石力学参数的基本概念及计算方法 1、泊松比（σ） 又称横向压缩系数，就是横向相对压缩与纵向相对伸长之比。 计算公式:
测井方法的主要分类 1. 电法测井，又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向（聚焦电阻率）测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等（频率：从直流0~1.1GHZ）。 2. 声波测井，又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极（多极子）声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等（频率由高向低发展，20KHZ~1.5KHZ）。 3. 核测井，种类繁多，主要分三大类：伽马测井、中子测井和核磁共振测井，伽马测井具体如下：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。 中子测井具体包括：超热中子测井、热中子测井、中子寿命测井、中子伽马测井、C/O比测井、PND-S测井、中子活化测井等。 发展趋势：中子源-记录伽马谱类（非弹性散射、俘获伽马、活化伽马等不同时间测量）。 4. 生产测井，主要分为三大类：生产动态测井、工程测井、产层评价测井。 1
生产动态测井方法主要有：流量计、流体密度计、持水率计、温度计、压力计、井下终身监测器等。 工程测井方法主要有：声幅、变密度测井仪、水泥胶结评价测井仪、磁定位测井仪、多臂微井径仪、井下超声电视、温度计、放射性示踪等。 产层评价方法测井：硼中子寿命、C/O比测井、脉冲中子能谱（PNDS）、过套管电阻率、地层测试器、其它常规测井方法组合等。 5. 随钻测井，大部分实现原理与常规电缆测井相同，实现方式上有许多特殊性。 2
测井方法主要特征总结归类表 3
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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。
2006 一、名称解释（每题3分，共15分） 康普顿效应：康普顿效应：在康普顿效应中，伽马光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞，一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运动方向发生变化。 挖掘效应：具有相同含氢指数的岩石，由于含有天然气而使得用中子测井测得的孔隙度比实际的含氢指数要小的现象。 地层因素：岩石电阻率与该岩石中所含水的电阻率的比值就是岩石的地层因素（或相对电阻率）。该比值只与岩样的孔隙度、胶结情况和孔隙形状有关，而与孔隙中所含水的电阻率无关。 电极系互换原理：把电极系中的电极和地面电极功能互换（原供电电极改为测量电极，原测量电极改为供电电极），各电极相对位置不变，所测得的视电阻率和原来的完全相同，这就叫电极系互换原理。 含油气孔隙度：油气体积占岩石体积的百分数（V油气/V岩石）。 体积物理模型：见参考书46 周波跳跃：周波跳跃是指声波时差比邻近的值高出一个或几个波长，而出现周期性增大的现象。 横向各项异性：是指在沿井轴方向和与井轴垂直方向（水平方向）上，地层的声波速度、弹性力学性质有差异，而在与该轴垂直的平面（水平面）上，在各个方向上的声波速度和弹性力学性质相同，就是横向各项异性。 二、选择题（每题1分，共12分）：下面每题有4个答案，选择正确的答案填入括号中。 1、岩性密度测井主要利用伽马射线与地层之间的（B）作用来进行测量的。 A：电子对效应与康普顿效应B：光电效应与康普顿效应C：康普顿效应与俘获效应 D：光电效应与弹性散射 2、对于普通电阻率测井，电极系的电极距增大，（B） A：其探测深度会增大，纵向分辨率会增高。 B：其探测深度会增大，纵向分辨率会降低。 C：其探测深度会减小，纵向分辨率会增高。 D：其探测深度会减小，纵向分辨率会降低。 3、利用中子测井曲线进行读值，下面哪句话表述不正确( D )。 A：砂岩的孔隙度总是大于它的真孔隙度。 B：白云岩的孔隙度总是小于它的真孔隙度。 C：石灰岩的孔隙度总是等于它的真孔隙度。 D：中子测井读值受岩性的影响较大，不同岩性的地层均需校正才能得到较准确的地层孔隙度值。 4、在相同情况下，含泥质地层的自然电位负异常幅度( A ) A：低于纯砂岩地层的自然电位负异常幅度。 B：高于纯砂岩地层的自然电位负异常幅度。 C：与纯砂岩地层的自然电位负异常幅度相等。 D：可能高于、也可能低于纯砂岩地层的自然电位负异常幅度。 5、自然伽马能谱测井是根据（A）的特征伽马射线的强度测定地层中铀的含量的。 A：214Bi B：235U C：214Pb D：208TI
浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用摘要：本文首先论述了声速测井的测试原理，进而论述了影响岩石声波速度的主要因素，第三以工程实例，利用声波测井技术得到了评价岩土动力学特征的参数，既校正地解释岩性和岩层，还反映了岩土层的相对强度，为建筑设计提供一定的参考依据；最后，文章还阐述了当前声波测井技术在岩土工程勘察中存在的不足之处，以供参考。 关键词：声波测井技术；岩土工程勘察；应用 abstract: this paper first discusses the velocity measurement principles of well logging, and then discusses the influence of the main factors rock acoustic velocity, and the third by engineering example, the acoustic logging technology got the evaluation of the parameters of the dynamic characteristics of rock, both correction to explain the lithology and rocks, but also reflect the relative strength of geotechnical layer, for building design provides some reference basis; finally, the paper also expounds the current acoustic logging technology in geotechnical engineering investigation in existence deficiency, for reference. keywords: acoustic logging technology; geotechnical engineering; application 中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：
1.测井数据处理常用的原始输入资料有（测井曲线图）、（存放于磁带的数据）、（直接由终端输入的表格数据）和由井场或异地经卫星传送的数据。 2.国外测井公司一般运用（自然伽马曲线）曲线作为深度控制曲线进行深度校正。 3.碎屑岩储集层空隙空间的大小和形状是多样的，按孔隙成因，可将碎屑岩分为粒间空隙、微孔隙和（溶蚀孔隙）、（微裂缝）。 4.对于石油地质和测井来说，有重要意义的粘土矿物只要是高岭石、（蒙脱石）、（伊利石）和混层粘土矿物。 5.按照产状分类，裂缝可以分为高角度裂缝、（低角度裂缝）和（网状裂缝）。 6.按照成因分类，裂缝可以分为构造裂缝、（溶蚀裂缝）、（压溶裂缝）和风化裂缝。 1.Schlumberger公司用户磁带格式是（DLIS） 2.阿特拉斯公司用户磁带格式是（CLS） 3.下列哪一条测井曲线（自然伽马）的平均探测深度约为15CM。 4.下列哪一条测井曲线（岩性-密度测井）的平均探测深度约为5CM。 5.（方解石、白云石）是碳酸盐岩的主要造岩矿物。 6.下列哪种岩石（石膏）的中子孔隙度（%）接近50. 7.对于油基泥浆井，下列哪一种电阻率测井系列（感应测井）比较适用。 8.对于油基泥浆井，下列哪一种测井曲线（自然电位测井）一般不测量。 9.盐水泥浆井中，储层段自然电位曲线一般显示（正幅度差异）。 10.当两种或两种以上的流体同时通过岩石时，对其中某一流体测得的渗透率，称为岩石对流体的（有效渗透率）。 1.简述频率交会图的概念。 答：频率交会图就是在x-y平面坐标上，统计绘图井段上各个采样点的A、B两条曲线的数值，落在每个单位网格中的采样点数目（即频率数）的一种直观的数字图形，简称为频率图。 2.简述Z值图的概念。 答：Z值图是在频率交会图基础上引入第三条曲线Z做成的数据图形，Z值图的数字表示同一井段的频率图上、每个单位网格中相应采样点的第三条线Z的平均级别。 3.简述三孔隙度重叠显示可动油气和残余油气的方法原理。 答：由Rt和Rx0曲线按阿尔奇公式或其他饱和度方程得出的Sw和Sx0，可计算地层含水孔隙度Φw和冲洗带含水孔隙度Φx0：Φw=Φ*Sw；Φx0=Φ*Sx0，由Φ、Φx0、Φw三孔隙度曲线重叠，可有效地显示地层的含油性、残余油气和可动油气，即有：含油气孔隙度：Φh=Φ-Φw 残余油气孔隙度：Φhr=Φ-Φx0 可动油气孔隙度：Φhm=Φx0-Φw 因此，Φ与Φx0幅度差代表残余油气，Φx0与Φw幅度差代表可动油气。 4.简述油层水淹后，自然电位测井曲线的响应变化特征。 答：油层水淹后，自然电位基线发生偏移，幅度有可能发生变化。淡水水淹，水淹部位常发生幅度变化（甚至出现正异常），基线偏移。污水水淹，由于注入水与地层水矿化度相差不大，自然电位的基线偏移不明显或无偏移。 5.简述油层水淹后，电阻率测井曲线的响应变化特征。 答：淡水水淹，呈U形曲线变化。污水水淹，Rt随Sw的增加而降低。 1.下图为电流通过纯砂岩水层的等效模型。设r0、r ma、r w分别表示岩石、骨架和孔隙流体的电阻，试根据串并联院里，推导地层因素F的表达式。
主要测井曲线及其含义 主要测井曲线及其含义 一、自然电位测井： 测量在地层电化学作用下产生的电位。 自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水
电阻率Rw的关系一致。Rmf≈Rw时，SP几乎是平直的； Rmf＞Rw时SP为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。 自然电位测井 SP曲线的应用：①划分渗透性地层。②判断岩性，进行地层对比。③估计泥质含量。④确定地层水电阻率。⑤判断水淹层。⑥沉积相研究。 自然电位正异常 Rmf＜Rw时，SP出现正异常。 淡水层Rw很大（浅部地层） 咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言） 自然电位测井 自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。 自然电位曲线在水淹层出现基线偏移 二、普通视电阻率测井（R4、R2.5） 普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。 视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。②求岩层的真电阻率。③求岩层孔隙度。 ④深度校正。⑤地层对比。 电极系测井 2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。 底部梯度电极系分层： 顶：低点； 底：高值。 三、微电极测井（ML） 微电极测井是一种微电阻率测井方法。其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。主要应用：①划分岩性剖面。②确定岩层界面。③确定含油砂岩的有效厚度。④确定大井径井段。⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。
测井原理与应用 测井技术：应用物理方法研究油气田钻井地质剖面和井的技术状况，寻找并监测油气层开发的一门应用技术。Well drilling 测井：矿场地球物理物探：地面地球物理 地层地球物理特性：1、电化学特性2、导电特性3、介电特性4、声学特性5、核特性6、磁特性7、热特性 特性随岩层的岩性、物性及所含流体特性的不同而变化。 测井方法：物理方法：1、电法测井2、声波测井3、核测井4、生产测井 测井用途： 一、评价油气层；（1）定性分析，划分渗透层、裂缝带，地层对比 地层对比：在横向上进行地层追踪的过程 （2）定量计算参数，储集层是具有一定的孔隙度和渗透率的地层（3）确定油气层的有效厚度（4）预测产能（5）研究构造和沉积环境 二、油藏描述；研究油气藏的生储盖条件，储量计算； 三、油气田开发的问题；（1）剩余油的确定及分布预测（2）开发井网调整措施研究（3）水淹层识别及水淹级别的判别 四、油气井工程中的问题；（1）地层压力，岩石强度，井壁稳定，固井质量（2）评价压裂酸化和封堵效果（3）注采井的流体动态监测（4）随钻实现了地质导向，消除了以往的盲目钻井（5）检查套管损伤 五、其他作用 电法测井：以研究岩石及其孔隙流体的导电性，介电特性及电化学特性为基础的一大类测井方法。 电化学特性：自然电位测井（SP） 介电特性：电磁波传播测井（EPT） 导电特性：双侧向电阻率测井（DLL）=聚焦测井、微球开聚焦电阻率测井（MSFL）、感应测井（DIL）、阵列感应式成像测井（AIT）、随钻电阻率测井（LWD）、套管电阻率测井（CHFR）、方位电阻率测井（ARI）、地层倾角测井（SHDT）、地层微电阻率扫描测井（FMS）井径曲线（CAL）钻头直径（BITS） 自然电位：井中自然电场产生的电位
5700测井技术介绍—— 阵列声波 测井原理及地质应用
目录 一、前言 (2) 二、阵列声波测井原理 (2) 1、多极子阵列声波仪器的测量原理 (2) 2、交叉偶极子阵列声波仪器的测量原理 (3) 3、阵列声波的测量方式 (4) 4、阵列声波测井波形分析 (4) 三、阵列声波的处理 (6) 1、提取纵波、横波及斯通利波 (6) 2、数据处理STC算法 (6) 3、全波列分析处理程序 (7) 四、阵列声波的基本地质应用 (8) 1、利用纵波、横波及斯通利波识别裂缝 (8) 2、鉴别岩性和识别气层 (9) 3、在计算岩石机械特性中的应用 (10) 4、压裂施工分析 (11) 5、利用时滞频移识别裂缝带 (13) 6、判断地层各向异性 (14) 7、计算地层应力和确定应力方位 (16) 五、总结及建议 (17)
一、前言 阵列声波仪器能够测量地层的纵波、横波、斯通利波，通过一定的数学计算方法便能提取这些波的首波传播时间，计算频散特性，从而分析出岩石的声学特性，再结合密度、泥质含量、孔隙度等曲线能够计算地层弹性力学参数、机械特性参数、泥浆参数、地层渗透率等参数，并且能够计算各向异性地层的各向异性大小和方位。利用这些参数能够评价井眼的稳定性，评价裂缝的发育带，确定应力大小及方位，为压裂施工提供压力参数，为钻井泥浆的配制提供泥浆参数，并能判断岩石裂缝的有效性。 由于这些特点，目前阵列声波测井已得到了广泛的应用。尤其在解决复杂的地质问题，为油田增产、增效服务方面，起到了非常重要的作用。 二、阵列声波测井原理 1、多极子阵列声波仪器的测量原理 多极子阵列声波测井仪器（MAC）将单极子阵列和偶极子阵列进行有效地组合，两个阵列的配置是完全独立的（如图2-1）。 该仪器的声系包括1个单极子声系和1个偶极子声系。单极子声系包括2个单极子发射换能器T1、T2和8个接收换能器，发射换能器带宽为2KHz-15KHz，中心频率为8KHz，可以激发地层纵波、斯通利波，在地层中激发转换横波。接收换能器带宽为1KHz-20KHz。偶极子声系包括2个偶极子发射换能器X、Y 和8个接收换能器，发射换能器带宽为1KHz-3KHz，中心频率在1KHz-3KHz之间，可以激发转换横波，进行同线测量或正交偶极子测量；接收换能器带宽为1KHz-10KHz。 仪器共有四个发射器，其中T1、T2为单 极发射器T1 极发射器T2 极发射器Y 偶极发射器X 8接收器阵列 分隔器 发射器部分 图2-1 MAC测井仪器示意图