第6章 多极子阵列声波测井仪,2015 (2)

多极子阵列声波成像测井系统刘晓虹;刘俊;熊孝云;李欢【摘要】本文综合阐述了由中国石油集团测井有限公司研发的多极子阵列声波成像测井(MPAL)从仪器到采集和解释软件的产业化进程,对所采集的原始资料和软件处理的解释资料,在一致性和重复性等多个方面进行了对比,分析了相对误差.多极子阵列声波成像测井(MPAL)克服了软地层单极技术的局限性,在裂缝识别、气层识别以及储层压裂效果分析方面应用效果显著.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2009(018)011【总页数】5页(P92-96)【关键词】阵列声波;产业化;对比;裂缝识别;气层识别;压裂效果;应用【作者】刘晓虹;刘俊;熊孝云;李欢【作者单位】中国地质大学(北京),北京,100083;中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北,任丘,062552;北京世恒达科技有限公司(Geoshot);中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北,任丘,062552;中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北,任丘,062552【正文语种】中文【中图分类】P631.81多极子阵列声波测井仪MPAL（Multi-Pole Array Acoustic Logging Tool）是中国石油集团测井有限公司研制开发的新一代声波测井设备，经过产业化仪器的不断改进和现场试验资料的对比，取得了合格资料，同时对采集软件及资料处理解释软件进行了较大的改进和完善，2006～2009年，多极子阵列声波测井仪共测井40余口，取得了满意的资料，达到了技术推广的目的。

1.1 仪器组成仪器总长8.3m，总重320kg，它由发射电路短节、发射换能器短节、隔声体短节、接收换能器短节和接收控制采集电子线路短节等五部分组成。

该仪器的声系由1个单极子发射换能器、1个四极子发射换能器和2个相互正交的偶极子声波换能器及8个多极子接收站组成，每一个接收站具有单极子、正交偶极子和四极子声波的接收功能。

通过对32路接收信号的采集和处理可获得地层评价的各种声波信息。

多极子阵列声波测井仪多通道采集系统王莹【摘要】Designed is a multi-channel synchronous data acquisition system with high precision for multi-pole array sonic logging tool,which can work in high temperature downhole environment.This article introduces the circuit configuration and software design of this system.It uses digital signal processing and complex programmable logic device to control the single-chip with multichannel analog-digital conversion program,which can effectively reduce circuit board size and power consumption.For its acquisition parameters are controllable,the system has good versatility.The system only needs 2 circuit boards of 220 mm × 48 mm to do 16-channel synchronous data acquisition work.Testing result shows that this system has stable performances and can meet the requirement of the multi-pole sonic logging tool.%设计一种用于多级子阵列声波测井仪的高精度多通道同步数据采集系统,可工作于井下高温环境.介绍该系统的电路结构和软件设计思路.该多通道采集系统使用数字信号处理器和复杂可编程逻辑器件控制单片多通道模数转换芯片,有效减小了电路板体积和功耗.由于采集参数可控,该系统有较好的通用性,它完成16通道的采集任务只需要2片220 mm× 48 mm的电路板.测试结果表明,该多通道同步数据采集系统性能稳定,可满足仪器设计要求.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2013(037)003【总页数】5页(P302-305,313)【关键词】多极子阵列声波测井仪;数据采集;模数转换;可编程逻辑控制;测试【作者】王莹【作者单位】大庆钻探工程公司测井公司,黑龙江大庆163412【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言声波测井是地球物理测井中的主要测井方法之一，其目的是运用声波在岩层中的各种传播规律，测量所钻地层的地质和岩石物理参数，获取地层的油气藏存在与岩性等特征［1］。

声波测井仪器的原理及应用单位：胜利测井四分公司姓名：王玉庆日期：2011年7月摘要声波测井是石油勘探中专业性很强的一个领域。

它是一门多学科的应用技术，已经成为油田勘探、储量评估、油气开采等方面不可缺少的工具。

声波速度测井简称声速测井是利用声波在岩石中传播的速度来研究钻井剖面的一类物探方法，其方法是测量滑行波通过地层传播的时差 t（声速的倒数，单位us/ft）。

目前主要用以估算孔隙度、判断气层和研究岩性等方面，是主要测井方法之一。

数字声波测井仪，其中包括66667声波数字化通用短节和6680声波探头2部分。

能完成声波时差测井和水泥胶结测井，能与SL6000型地面系统和进口的5700型地面系统相配接。

正交多极子阵列声波测井(XMACII)将新一代的偶极技术与最新发展的单极技术结合在一起，提供了当今测量地层纵波、横波和斯通利波的最好方法。

当偶极子声源振动时，使井壁产生扰动，形成轻微的跷曲，在地层中直接激发出横波和纵波，根据正交多极子阵列声波资料得出的纵横、波速度比可识别与含气有关的幅度异常。

关键词：数字化；声波时差；声波变密度；阵列声波；声波全波列；目录第1章前言 (1)第2章岩石的声学特性 (2)第3章数字声波测井原理及应用 (3)3.1 数字声波测井原理 (3)3.2仪器的工作模式 (5)3.3时差计算 (5)3.4 数字声波测井仪器的性能 (6)3.5 SL6680测井仪器的不足 (7)3.6数字声波仪器小结 (7)第4章正交多极子阵列声波测井 (8)4.1 XMACII多极子阵列声波测井原理 (8)4.2 XMACII多极子阵列声波仪器组成 (9)4.3 XMACII多极子阵列声波的使用及注意事项 (10)4.4 应用效果及结论 (14)第5章声波测井流程及注意事项 (15)5.1 声波测井流程 (15)5.2 注意事项 (16)参考文献 (17)第1章前言第1章前言声波测井是近年来发展较快的一种测井方法。

（测井、地震和地质在复杂储层研究中的综合应用和预测技术）汇报内容一、储层预测研究的特点和面临的主要问题二、研究技术的主要进展和实例分析二三、储层预测技术的主要发展方向储层预测研究的特点和面临的主要问题•开发地质研究的核心问题：储层的预测与研究又是其中的关键，•基于岩石地球物理响应的开发测井和波动在弹性介质中的运动学和动力学特性的开发地震勘探，是储层综合研究的两大主要学和动力学特性的开发地震勘探是储层综合研究的两大主要手段。

开发测井特点：多信息、极高的纵向分辨率高精度测井地震勘探特点：纵向分辨率低，制约点!储层预测研究的特点和面临的主要问题地震技术具有空间覆盖面广，数据量大的特点，是油藏描述的主要技术手地震技术具有空间覆盖面广数据量大的特点是油藏描述的主要技术手段之一。

早期的地震技术主要用于确定地下油气藏的构造，随着三维地震和各种提高地震分辨率的采集、处理和解释技术的出现，人们开始把地震引入到解决油田开发问题的油藏描述和动态监测中．出现了开发地震（Development Geophysics）或储层地震(Reservoir Geophysics)新技术．它们在方法原理上与以往的地震勘探并没有本质的差别，所谓开发地震就是在勘探地震的基础上，充分利用针对油藏的观测方法和信息处理技术，结合地质，测井和各种测试和动态资料，在油气田开发过程中，对油藏特征进行横向预测和完整描述。

地震反演、储层特征重构与特征反演、地震属性分析与烃类检测、相干体分析、定量地震相分析、地震综合解释与可视化、井间地震、VSP、时间延迟地震、多波地震及分辨率足够高的地面三维地震等缺点是，纵向分辨率低，这是储层预测和描述中的主要制约点。

储层预测研究的特点和面临的主要问题在储层预测研究中具有指导作用，储层预测和表征已经远远不是在储层预测研究中具有指导作用储层预测和表征已经远远不是以单一的地质研究来解决问题，而是由一般的单学科研究向多学科综合表征的方向发展与测井地质解释、地震地层学紧密结合，可更有效地发挥储层沉积学的作用。

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。

MPAL多极子阵列声波测井在二连油田开发中的应用朱爱民;熊孝云;丛培栋;田文新;陈金宏【摘要】MPAL多极子阵列声波测井资料可以提供地层纵波、横波、斯通利波等地质参数,为油藏勘探开发提供重要的储层信息.主要介绍了MPAL测井技术在二连油田开发中的应用效果.利用斯通利波和快慢横波开展测井精细解释;利用纵横波资料分析岩石的机械特性;利用各向异性资料判断压裂效果和窜槽以及为开发井网、钻井、完井工艺设计等提供依据,经过在二连油田4个凹陷4口井6井次的测井,取得了较好的地质工程应用效果.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2010(034)003【总页数】4页(P293-296)【关键词】多极子阵列声波测井;各向异性;压裂;窜槽;井网;二连油田【作者】朱爱民;熊孝云;丛培栋;田文新;陈金宏【作者单位】中国石油大学地球资源与信息学院,山东,东营,257061;中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北,廊坊,065007;中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北,廊坊,065007;中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北,廊坊,065007;中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北,廊坊,065007;中国石油集团测井有限公司华北事业部,河北,廊坊,065007【正文语种】中文【中图分类】P631.530 引言MPAL多极子阵列声波测井仪经过在二连油田4个凹陷4口井6井次的测井，证实仪器性能可靠，测井资料信息丰富。

经处理提取的纵波、横波、斯通利波等曲线和参数，在为二连油田储层油气解释，评价裂缝方向、岩石各向异性、岩石强度特性、压裂效果以及钻井、完井施工、采油工艺设计等方面，发挥了极其重要的作用。

1 利用MPAL资料进行地质分析通过对MPAL仪器测量的地层单极、偶极子阵列波形数据处理，获取地层纵横波慢度、斯通利波慢度等信息。

通过其单极、偶极子波衰减还可提供地层各向异性及方向性、裂隙密度及排列方向、地层水平主应力方向等其它地层特征参数。

多极子阵列声波测井技术在煤层气储层评价中的应用刘鹏;乔文孝;车小花;王瑞甲;鞠晓东;卢俊强【摘要】介绍多极子阵列声波测井仪器(MPAL)的声系结构和测量数据.MPAL仪器提供了丰富的煤层气地层声学参数.通过处理MPAL在煤层气储层的声波测量数据得到了滑行纵波、偶极横波和斯通利波的速度,衰减以及横波速度各向异性,地层渗透率等信息.在分析上述信息与煤层气储层特性关系的基础上,研究了煤层气储层的多极子阵列声波测井评价的步骤和方法.MPAL测得的纵、横波速度及衰减能够用于煤层识别和煤层厚度计算;从斯通利波数据中提取的渗透率信息可以评价煤层气储层的渗透性能;结合地层密度数据可得到地层弹性信息,能够为钻井、水力压裂等工程提供重要的参考数据.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2014(038)003【总页数】5页(P292-296)【关键词】阵列声波测井;多极子;煤层气;各向异性;渗透率;弹性参数【作者】刘鹏;乔文孝;车小花;王瑞甲;鞠晓东;卢俊强【作者单位】中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】P631.830 引言煤层气资源勘探主要利用测井技术识别和定位煤层气储层以及进一步求取相应的地质参数。

多极子阵列声波成像测井技术研究辛鹏来;王东;陈浩;张海澜;王秀明【摘要】多极子阵列声波成像测井已经成为测井中主要方法之一,在地层评价与油气田开发中有重要作用.在已有理论与数值模拟的基础上,经过近十年的技术攻关,我们已经在多极阵列声波成像仪器制造、测试与数值处理等主要关键技术方面都取得了长足的进展,具体包括高温正交偶极子发射换能、高温低频单极子换能器、声系测试、多极子阵列声波测井高温电路及仪器集成、资料处理及解释等主要方面.所研制的仪器及资料处理方法,经过与国外同类仪器的测井结果进行了对比分析,验证了所研发的仪器的可靠性和处理方法的正确性,这些关键技术为我国声学测井仪器装备技术研发和快速发展打下了基础,提供了技术支撑.【期刊名称】《应用声学》【年(卷),期】2013(032)004【总页数】9页(P237-245)【关键词】交叉偶极子;声波测井;声学换能器【作者】辛鹏来;王东;陈浩;张海澜;王秀明【作者单位】中国科学院声学研究所声场与声信息国家重点实验室北京 100190;中国科学院声学研究所声场与声信息国家重点实验室北京 100190;中国科学院声学研究所声场与声信息国家重点实验室北京 100190;中国科学院声学研究所声场与声信息国家重点实验室北京 100190;中国科学院声学研究所声场与声信息国家重点实验室北京 100190【正文语种】中文【中图分类】TB511 引言在油田勘探和开发特别是在非常规油气藏勘探开发中，声波测井是一种重要的测井方法，也是声学的一个重要应用领域。

最早的声波测井是由对称的声源激发的单极子测井，这类仪器存在一个主要问题，即无法测量横波速度小于井中流体声速的所谓软地层的横波速度[1]，而在实际的地层，特别是海上油气层中，软地层还是占有很大比例的，而且横波速度又是一个和地层很多参数有关的重要参数[2]。

上世纪90年代初，为了解决软地层横波信息的获取，在深入研究井孔声场的基础上，出现了偶极子声波测井仪[3]。