超声波成像测井ppt

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《超声成像测井》课件

《超声成像测井》PPT课件
这是演示文稿《超声成像测井》的纲要：
什么是超声成像测井
1 定义和原理
2 应用领域
超声成像测井是利用超声波在岩石中传播的特性，通过记录和解释超声波信号，来评估地层的物性参数和产能信息。
超声成像测井广泛应用于油气勘探中的石油地质、油层工程、油藏评价等方面，为油田开发和管理提供了重要的技术支持。
1
实际场景中的超声成像
通过实际案例，展示超声成像测井在油气勘探和开发中的应用场景和效果。
2
实践中的挑战与解决方案
分享在超声成像测井过程中可能遇到的挑战，并提供解决方案和实用建议。
3
成果和前景展望
总结超声成像测井的应用成果，并展望未来的发展方向和研究重点。
1 超声成像仪器的组成和工作原理 2 超声成像测井数据的处理与解释
超声成像仪器由探头、发射器、接收器和信号处理部分构成，通过发射和接收超声波信号进行成像和数据采集。
超声成像测井数据会经过处理算法进行去噪和增强，然后根据地质条件和物性模型进行解释和分析，得出地层的物性参数。
超声成像测井的案例分析
超声成像测井的优势
1 与传统测井方法的对比
相比传统测井方法，超声成像测井能程师更好地理解地层情况。
2 准确性和高分辨率
超声成像测井具有极高的探测精度和空间分辨率，能够捕捉到微小的地层变化，为油气勘探和开发提供详细和精准的信息。
超声成像测井的技术与设备

声波测井-超声波成像测井4

声成像反映井壁宏观形态,探测较大裂缝；电成像反映地层内部结构，对细小裂缝较灵敏。二者相互弥补，为识别岩性、分析地层特征、评价储层、判断裂缝充填情况提供了重要手段，在套管井中用声成像还能检测套管破损、变形情况。
超声波成像测井
声电成像测井资料的地质应用
三、应用
定性识别
●地层特征识别 ●诱导缝的识别 ●天然裂缝的识别 ●孔洞、井眼崩落及
超声波成像测井
一、概述
60年代末－Mobil公司第一套BHTV 80年代初－Shell公司改进BHTV 80年代末－三大测井公司井下电视商业化 80年代末和90年代初－中国成功研制井下电视 90年代初－
●Ultra Sonic Imager(USI) ●Ultra Borehole Imager(UBI) ●Circumferential Borehole Imaging Log(CBIL) ●Circumferential Acoustic Scanning Tool(CAST) ●Borehole Televiewer (BHTV) 华北油田测井公司
超声波成像测井二方法原理下井仪器结构超声波成像测井二方法原理声波的反射脉冲回波信号超声波成像测井二方法原理换能器声脉冲在井壁的扫描线示意图v为测井速度n为转速为声脉冲频率数据采集超声波成像测井二方法原理幅度成像声阻抗幅度成像声阻抗幅度低阻抗小幅度低阻抗小幅度高阻抗大幅度高阻抗大传播时间成像井眼半径成像传播时间成像井眼半径成像时间长半径大时间长半径大时间短半径小时间短半径小对井壁进行扫描对井壁进行扫描记录回波幅度记录回波幅度回波传播时间回波传播时间
超声波成像测井
二、方法原理
超声波成像测井
二、方法原理
数字声波井周成像测井(CBIL) Circumferential Borehole Imaging Log 以脉冲回波的方式，对整个井壁进行扫描，记录: ●回波幅度图像BHTA ●回波传播时间图像BHTT

声波测井-声波成像测井幻灯片PPT

输出图像资料的特点各种井下声波成像测井仪都可以同时输出一
张反射回波幅度成像图和一张反射回波到达时间图，反射回波幅度成像图比反射回波到达时间图具有更高的精度。
反射回波幅度成像图一般通过颜色的明暗变化来反映测量介质的表面特征：井壁声阻抗大，反射波强，颜色亮；井壁声阻抗小，反射波弱，颜色暗。
井壁地层及套管技术状况评价测井
目前用于井壁介质（井壁地层或套管）状况评价的测井方法主要有 Schlumberger的BHTV(Borehole Televiewer)和UBI(UltraSonic Borehole Imager)以及Baker Altlas的CBIL(Circumferential Borehole Imaging Log)等井壁成像测井仪。这些测井仪器既可应用于裸眼井中研究井壁表面特征，也可应用于套管井观察套管内壁，仪器都包含声系、信号采集、信号传输与地面处理及显示4个组成部分。声系部分由一个能旋转的声波探头构成，该声波探头兼作发射探头和接收探头。测井时，声波探头以固定速率旋转，对井眼的整个井壁进行360°扫描测量。由于声波探头旋转测量的过程中，仪器也以一定的速率在井中上提，因此，仪器的记录点都为螺旋上升。
仪器有两种工作状态，即流体性质测量和标准测量，如图 2－22(b)、(c)所示。探头逆时针旋转用于测量套管和井壁的声波性质，为标准测量模式；探头顺时针旋转测量井内流体的声学特性，为流体性质测量模式。
(b) 标准测量模式
（c）流体性质测量模式
UBI可以在250kHz和500kHz两种声波频率下工作；USI可以在195kHz、650kHz两种声波频率下工作。根据钻井液类型、密度不同，可选取不同的工作频率。在高分散相钻井液体系中，采用较低频率的超声波能够得到更好的图像效果。 UBI has two operation frequencies, 250kHz and 500kHz. And USI, 195kHz, 650kHz. Based on mud type, density to select available frequency.

《声波测井》PPT课件

1.76
易吸收，穿透能力小
γ：光子，不带电，
质量小，穿透能力强。
放射性测井
3. 射线与物质的相互作用能在衰变时发射光子的元素称为伽马辐射体。
地层中能发射伽马光子的核素主要是U、Th及其衰变产物和钾的放射性同位素K-40。伽马光子与物质发
生相互作用的过程中，能量逐渐降低。如果射线的能量<30Mev, 伽马光子与接触物质间将可能逐级产生
lectron effect occurs, which is first explicitl y explained by Albert Einstein
eγ
放射性测井
3.3 光电效应 : photoelectric effect if energy of γ ray less than 0.51Mev,photoe
Mev
e+
放射性测井
3.1 Electron Pair Effect
e-
Eγ≥1.022Mev
e+
放射性测井
3.2 康普顿效应:Compton effect
With the attenuation of γ energy, the impac tion capability of γ is decayed, when its energy is between 0.51Mev to 1.022Mev, the Computon effec t occurs.
1. 波的传播
入射波
声波测井新技术
入
反
射
射
角
角
反射波
折射角
介质1
介质2 折射波
声波测井新技术
2. 产生滑行波的条件
折射定律: Sin VP1 Sin1 VP2

声波速度测井PPT课件

井眼因素
井眼大小与形状
井眼的大小和形状对声波速度测井结果有直接影响。井眼过大会使声波在传播过程中散射，导致速度降低。此外，井眼的形状也会影响声波的传播路径和速度。
井眼内流体性质
井眼中的流体，如泥浆、水和油气等，对声波速度也有影响。流体的密度和声波速度有关，密度越大，声波速度越高。
仪器因素
仪器分辨率
应用领域的拓展
随着技术的不断进步和应用需求的增加，声波速度测井技术的应用领域将进一步拓展。
除了传统的石油和天然气勘探领域，声波速度测井技术还将应用于环境监测、矿产资源勘探、地质灾害预警等领域。
随着技术的成熟，声波速度测井技术将逐渐成为地质勘查和工程勘察的重要手段之一。
行业标准的制定与完善
为了规范声波速度测井技术的使用和推广，相关行业标准和规范将不断完善。
声波速度测井数据处理
数据预处理
对采集的原始数据进行滤波、去噪和校准等处理，以提高数
据质量。
声波速度计算
根据测量得到的传播时间和距离计算声波速度。
地层岩性识别
根据声波速度与地层岩性的关系，对地层岩性进行识别和分类。
结果解释与报告编写
将数据处理结果进行解释，编写测井报告，为地质勘探和油
气开发提供依据。
复杂地质问题中的重要作用和应用前景。
05
声波速度测井的未来发展
技术创新与改进
声波速度测井技术将不断进行技术创新和改进，以提高测量精度
和可靠性。
新型声波速度测井仪器将采用更先进的信号处理技术和算法，以
增强对复杂地层的适应性。
未来声波速度测井技术将更加注重智能化和自动化，减少人为干
预和操作难度。
子和双极子探头等。

《超声波成像测井》课件

超声波成像测井的应用领域
1 矿产勘探
2 石油勘探和采集
可以帮助勘探人员快速了解地下矿藏的位置、形态和性质，为矿产勘探提供重要的技术支持。
是石油勘探和采集的重要手段，可以提高勘探和开采效率，减少成本。
3 水资源调查
可以对地下水源的分布、深度和流量进行精确控制，准确评估渗透性和水含量等。
4 城市地下管网检测
超声波成像测井
本课件将为您介绍超声波成像测井技术，包含原理、应用、优势、局限性和发展趋势。
什么是超声波成像测井
工作原理
运用超声波技术，通过测量声波在井壁内的传播速度和共振效应，形成对地下储层的成像。
应用场景
常用于石油勘探、开采及井下油藏评估，也可以用于其他地下储层如水、煤炭等的成像。
超声波成像测井的局限性
受墨子波和旁通波干扰
这两种波会产生噪音，会影响成像质量。
需要专业设备和技能
超声波成像测井需要使用专业的设备和技能，对操作人员要求较高。
需要特定的地质条件
不能用于所有地质环境，对地质条件有一定限制。
超声波成像测井的发展趋势
1
ห้องสมุดไป่ตู้高分辨率成像
研究新的超声波成像方法和技术，提高成像质量和分辨率。
2
实时在线监测
结合互联网和云计算技术，实现实时在线监测和数据共享。
3
多物理场联合反演
将超声波成像测井技术与电磁、地震、重力等物理场相结合，实现多学科交叉和联合反演。
结论和总结
成像测井技术方兴未艾
成像测井技术在油田勘探和开采、矿业勘探和水资源调查等领域发挥重要作用，未来有广阔的发展空间。
持续投入研究和创新
需要不断投入研究和创新，提高技术水平和应用水平，实现更好的成像效果和更大的应用范围。

第六章声波测井133页PPT

第六章声波测井
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。
8
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、陶渊明（约 365年 —427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散
文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子

超声成像测井

应用挑战与解决方案
挑战
实际应用中的准确性和可靠性问题。
解决方案
加强实际应用中的数据采集和处理，采用多频段、多角度、多模式的成像方式，以提高准确性和可靠性。
挑战
井下设备的可靠性和寿命问题。
解决方案
采用高可靠性材料和设计，加强设备的维护和保养，以提高设备的寿命和可靠性。
未来发展趋势与展望
发展趋势
02
超声成像测井技术
超声波发射技术
超声波发射器
用于产生高能超声波，通常采用压电陶瓷材料。
波形调制
根据不同的测井需求，对超声波的波形进行调制，如脉冲、连续波等。
功率控制
为了保护仪器和避免对井壁造成损伤，需要控制超声波发射的功率。
超声波接收技术
超声波传感器
滤波与降噪
用于接收反射回来的超声波信号，通常采用压电陶瓷材料。
超声成像测井
• 超声成像测井概述 • 超声成像测井技术 • 超声成像测井设备 • 超声成像测井操作流程 • 超声成像测井的挑战与未来发展 • 案例分析
01
超声成像测井概述
定义与原理
定义
超声成像测井是一种利用超声波进行地下岩石和流体性质探测的测井技术。
原理
通过向地下目标发射超声波，并接收反射回来的回波信号，经过处理后形成地下目标的超声波图像，从而实现对地下岩石和流体性质的探测。
成像显示系统通常采用计算机和显示器等设备，能够将数字信号转换为图像或曲线等形式。
成像显示系统具有高分辨率和高清晰度等特点，能够提供直观的井壁和地层结构图像，方便对地层进行评估和分析。
04
超声成像测井操作流程
测井前准备
收集资料
收集井场地质、工程和钻井等资料，了解井场环境和井身结构。

声波测井原理allPPT课件

曲线最高点C的应力值称为抗压强度 P( 或压缩强度 ) ，其值大约为弹性限度的1.5~2倍。
IV段：在C点以后外力逐渐下降，则应力－应变关系沿着CD方向下滑，即岩石呈明显的塑性变形。外力完全卸除后将有较大剩余变形 R。过C点以后岩石发生稳态破裂，即岩石固相骨架发生微破裂；破裂进一步发展时将发生非稳态破裂，即岩石破碎成为若干块，此时应力约为最大应力(抗压强度)的85%左右。
III表示应力较大时，由于发生塑性形变或孔隙、裂缝的扩大或延伸，或骨架部分的稳态破损，应力与应变之间不再保持线性关系；
IV段表示当应力逐渐减小时，由于已发生塑性变形，应力与应变不再保持单值关系；在应力减小到零时仍有剩余应变。
2. 岩石受力变形的几种模式地下岩石特点： ①靠近地表的岩石近于弹性体，即应力与应变之间的关系近似于虎克定律； ②地表以下10～20公里深处的岩石，由于温度和压力增加，岩石具有较明显的塑性和粘滞性，应力与应变之间时间滞后明显，且剩余变形明显； ③岩石的变形和应力状态都与时间有关。
一物体分类
弹性体：当物体受力发生形变，一旦外力取消又能恢复原状的物体，称为弹性体。
塑性体：反之，当物体受力发生形变，一旦外力取消而不能恢复原状的物体，称为塑性体。
弹性体
可变成
塑性体
在声波测井中，声源的能量很小，声波作用在岩石上的时间很短，因而岩石可以当成弹性体，在岩石中传播的声波可以被认为是弹性波。
➢1927年9月5日，Schlumberger 兄弟及Doll在法国的皮切尔布郎测得第一条电阻率曲线，开创了测井技术。
➢测井仪器：进行测井所用的专门设备，即用以测量地下岩层地球物理参数的仪器。 ➢测井曲线：测井作业所得到的反映地下岩层某种物理量随深度变化的曲线。

1极声波成像测井中国石油测井有限公司PPT课件

0.14~0.21 煤层-0.14~0.22 干层0.20~0.36 水层0.22~0.32
气层识别成果图
2355.0～2359.0m
压
裂
产水：10.5m3/d
2772.0～2777.0m
压
裂
产气：12062m3/dห้องสมุดไป่ตู้
无阻：15109m3/d
气层识别成果图
2752.0～2756.0m
压
裂
产气：37017m3/d
2 单极发射器由一个柱状的压电晶体组成，发射中心频率为5KHZ、带宽为1-12KHZ的单极声波信号。比传统的单极全波发射的频率低2-3倍，声波的穿透能力强，探测深度深，信号衰减小，测量结果受井眼环境影响较小。也有利于斯通利波的测量。
井下仪器串的特点
3 有2.2KHZ、1.5KHZ、1.2KHZ三种偶极工作频率，根据地层的具体情况可选择不同的工作频率。如软地层选较低的偶极工作频率，硬地层选较高的工作频率。使该仪器适应于更广泛的地层范围。
度、地应力、岩石破裂压力、安全生产压差等所需参数 7. 地层各向异性分析提供裂缝及其发育方位，提供地应力方位等地质信息 8. 套管井的压裂诊断
4.1确定岩性
根据已知岩性作△tc与△ts的交会图，从图中可以看出气层砂岩、砂岩、盐岩、石灰岩、白云岩的时差比值都是不同的。
4.1岩性识别
白云岩Vp/Vs=1.8 石灰岩Vp/Vs=1.86 与横轴平行纯砂岩或含气砂岩Vp/Vs=1.58 近似直线含水砂岩，呈斜线
1. 可提取准确的纵、横波及斯通利波信息，提供杨氏模量、弹性模量、泊松比等岩石物理参数，预测岩石强度，岩石破裂压力；
2. 确定岩性 3. 识别含气层 4. 利用斯通波幅度衰减导出渗透率，评价有效天然裂缝及渗透性 5. 利用岩石机械特征参数做井壁稳定性分析 6. 为钻井工程、压裂施工、油气层开采等方面提供某些有用参数，如岩石强

地球物理测#声波测井82页PPT

谢谢！
பைடு நூலகம் 61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
地球物理测#声波测井
11、获得的成功越大，就越令人高兴。野心是使人勤奋的原因，节制使人枯萎。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树，先有根茎，再有枝叶，尔后花实，好好劳动，不要想太多，那样只会使人胆孝懒惰，因为不实践，甚至不接触社会，难道你是野人。(名言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但常看常新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福。我爱自己，我用清洁与节制来珍惜我的身体，我用智慧和知识充实我的头脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。农夫不会播下一粒玉米，如果他不曾希望它长成种籽；单身汉不会娶妻，如果他不曾希望有小孩；商人或手艺人不会工作，如果他不曾希望因此而有收益。-- 马钉路德。

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五、图象生成
象素的着色
幅度成象（声阻抗）
– 幅度低（阻抗小） – 幅度高（阻抗大） – 时间长（半径大） – 时间短（半径小）
黑（深）白（浅）黑（深）白（浅）
传播时间成象（井眼半径成象）
六、其它显示方法、其它显示方法
螺旋图
§2 声波井周成像测井地质应用
超声波成象测井井周声波成像测井
Ultra Sonic Imager、Ultra Borehole Imager
CBIL- 西方阿特拉斯 CAST-哈里伯顿 BHTV-华北测井公司
本章内容
?
§ 1
测井原理和仪器结构
?
§ 2
应用
结束
§1 测井原理及仪器结构
通过测量井壁岩石(套管）对超声波的反射情况（回波的幅度和传播时间）来获得井壁或套管壁的图象。其物理基础是：不同声阻抗的物质、表面的粗糙程度不同，对声波的反射能力不同。
E S W N
E S W NN
CBIL技术指标
直径长度：重量：最高温度: 最大压力：额定速度：扫描速率：采样扫描： 3.265英寸(92.2mm) 14.9ft(4.55m) 270b(122.5Kg) 400 °F(204 °C) 20000psi(137.9MPa) 600ft/h(182m/h) 6转/分 250个样/转
UBI技术指标
直径 3.6-11.2英寸长度： 20.3ft(6.30m) 重量： 210b 最高温度: 350 °F(175 °C) 最大压力： 20000psi(137.9MPa) 最大泥浆密度： 16lbm/gal(水基) 11.6lbm/gal(油基) 井眼范围： 5.5-12.5in 推荐测速： 2100ft/h (1in采样率） 800ft/h (0.4in采样率） 400ft/h (0.2in采样率）成像分辨率：0.4in 250kHz 0.2in 500kHz
一、井下超声电视的发展
69年由Ｍobil研究室的Zemanek研制出 BHTV（Borehole Televiewer),但性能不好，没广泛应用。 80年代－改进后被西方广泛应用 80年代末和90年代初－我国研制成功井下声波电视。 90年代－世界各大测井公司有了自己的声波电视
二、声波在界面的反射和折射
键槽井眼
键槽井眼
井眼垮塌
井眼垮塌
沿裂缝面的滑动
井眼垮塌与滑动
井眼垮塌与剪切滑动
剪切滑动
剪切滑动
检查取心位置
STAR 与 CBIL 比较
比较项目分辨率采样率
覆盖面积探测深度
Star-II 0.2in
纵横向0.1in 70%（8in井眼） 2-5厘米
CBIL 0.2in
纵向0.1-0.3in 横向200-250点/周 100% 井壁
平均幅度30、70-80mV
磁定位
6分区声幅平均声幅全方位声幅变密度曲线衰减曲线衰减曲线衰减图象
36
37
泉 241 井
38
试油油水同出
39
窜槽
底部为水层
分区水泥胶结测井提供全方位井眼水泥胶结评价
侯101井
胶结良好第一界面部分胶结
物理基础地层响应井眼描述影响因素
限制条件
岩石电性岩性、岩石结构、构造三井径贴井壁、无偏心影响
在油基泥浆（水小于30%）和小井眼（小于7in)中不能用
岩石波阻抗裂缝、溶洞详细井眼信息受井眼形状、仪器偏心、井斜影响
高密度泥浆、大井眼效果差，可在油基泥浆中使用
三、分区水泥胶结测井(SBT)
USI超声换能器发出的声波在界面的反射和折射
超声换能器
反射系数和透射系数
m 1 R m 1 2 T m1
2 c2 其中: m 1c1
脉冲－回波法
三、仪器原理
四、数据采样
v Sz n S
dn
fr
其中S z , S 分别为纵向采样间距和周向采样间距
v为测井速度
n为转速 fr为声脉冲频率
数字声波井周成像测井(CBIL)
以脉冲回波的方式，对整个井壁进行扫描，记录回波幅度图象回波传播时间图象
扫描采样250个点/转扫描频率6转/秒两个250千赫兹的聚焦陶瓷换能器一个直径为1.5英寸另一个直径为2.0英寸测量方式
声成像
裸眼井
套管井
电成像
N
回波幅度图象
» 确定套管与水泥、地层与水泥两个界面的水泥胶结状况。 » 提供整个套管周围全方位的水泥胶结状况，克服了常规水泥胶结测井的多解性。 » 判断窜槽的位置。 » 确定水泥返高和混浆带井段。 » 能有效地评价大直径套管井 ( 直径 406 毫米 ) 的水泥胶结状况。 » 不受快速地层的影响。
全方位固井质量评价平均衰减量4-8dB/ft
二、ＵＳＩ的应用
水泥胶结质量评价
套管检查
– 套管腐蚀 – 评价损坏情况 – 确定和识别射孔位置
三、ＵＢＩ的应用
在油基泥浆中成象
探测裂缝、孔洞井眼稳定性分析
– – – –
键槽井眼井眼垮塌剪切滑动泥岩蚀变
确定水平应力井眼形状分析
裂缝性地层中FMIARI-UBI图象的比较
一、 CBIL的应用
识别裂缝、不整合面、断层等地质构造。
确定裂缝产状及发育方向，确定最大水平主应力方向。描述沉积特征 ─ 层状层理、交错层理、冲蚀、结核、沉积韵律。划分砂泥岩薄互层及有效厚度。确定井眼几何形状。检查套管变形，确定套管变形位置。检查射孔井段，确定射孔孔眼位置。检查对套管爆炸整形后的套管形状。确定套管断裂位置。