谭长华地球物理测井8-2,3 (15)

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1、复习利用三电阻率组合测井定性判断油、水层的步骤如何？如何判断？问题：要应用阿尔奇公式计算地层Sw,就必须知道电阻率和孔隙度，有哪些测井方法可确定地层孔隙度，如何确定？第五章声波测井声波测井：是以岩石等介质的声学特性为基础来研究钻井地质剖面，判断固井质量、确定地层孔隙度等的一种测井方法。声波测井分为：声速测井（声波时差测井）声幅测井§5-1岩石的声学特性声波：是物质运动的一种形式，它由物质的机械振动产生，通过质点间的相互作用将振动由近及远的传播而传递。人耳听到的声波f:20Hz~20KHz；超声波：f>20KHz的机械波声波测井用机械波：声

2、波或超声波一、岩石的弹性声波测井中声源发射的声波能量很小，作用在岩石上时间很短，所以，井下岩石可认为是弹性体（介质）。可用弹性波在介质中的传播规律来研究声波的岩石中的传播特性。设外力F作用在长度为L，截面积为A的圆柱形弹性体的两端时，弹性体长度发生ΔL的变化。1.杨氏模量（纵向伸长系数）杨氏模量E：就是弹性体单位截面上受力F/A（应力）与其单位长度的形变ΔL/L（应变）之比。即单位：牛顿/米²（平方米）2.泊松比σ：是指圆柱形弹性体横向相对减缩ΔD/D与纵向相对伸长ΔL/L之比。即σ=(ΔD/D)/(ΔL/L)可见，σ是表示物体几何形变的

3、系数。对一切物质，σ均在0~1之间。对大多数沉积岩，σ=0.25。二、岩石的声波速度纵波：又称压缩波，是指声波传播方向与质点振动方向一致的波。Vp横波：是指声波传播方向与质点振动方向垂直的波。Vs在均匀各项同性介质中，Vp/Vs=1.73,Vp>Vs由此可见：岩石的声波速度主要取决于岩石的杨氏模量和密度。注意：声波速度随介质密度的增加而增大。对沉积岩，影响岩石的声波速度的因素有：1.岩性2.孔隙度：孔隙度越大，声速越小。3.岩层的地质年代：老地层的声速高于新地层。4.岩层埋藏深度：随埋藏深度增加，声速增大。四、滑行波由折射定律：sinα/

4、sinβ=V1/V2可知，当入射角α增大时，折射角β也要相应增大。在V1

5、接收探头R1、R2电子线路隔声体一、声速测井的测量原理一、单发双收声速测井测量原理测井时，电子线路为发射探头T提供脉冲电信号—T发出声波—经泥浆—在泥浆与地层界面上发生反射与折射—地层中产生滑行波—传播引起泥浆质点振动—声波—传至R1、R2被接收。测量同一脉冲产生的声波到达R1、R2的时间差ΔT，就可确定地层的声波速度V。ΔT=t2-t1=CD/V2+(CE-DF)/V1若R1、R2对应井段井径没有明显变化，且仪器居中，则CE=DF。所以，ΔT=CD/V2=间距/地层声速间距：R1、R2之间的距离，目前我国采用0.5米的间距。ΔT=0.5

6、/V2=0.5/V声波时差：是指滑行波在地层中传播1米所用的时间，用Δt表示。所以，Δt=1/v=2ΔT说明：1.声波测井为使滑行波首先到达接收探头被接收，在仪器设计时，采用适当的源距和在仪器钢外壳上刻槽的方法，使直达波和反射波晚于滑行波到达接收探头。2.单位：微秒/米，μs/m3.记录点：在R1R2的中点二、影响单发双收时差曲线的主要因素1.井径变化的影响对上发下收，当井径扩大时，在扩径段的上界面Δt曲线出现增大假异常，下界面减小的假异常。对下发上收，结果正好相反。2.地层厚度的影响3.周波跳跃的影响周波跳跃：三、补偿声波测井利用井径变

7、化对上发下收和下发上收声波时差的影响正好相反的原理，取两者的平均值得到补偿时差，补偿掉井径变化及仪器偏心造成的影响。5ft3ft四、声速测井资料的应用1、判断气层2、划分地层3、确定地层孔隙度气层1、判断气层特征：产生周波跳跃或Δt值增大。气层浅层砂岩气层，声波时差明显增大或有周波跳跃（电阻率数值明显增高）。气层油层水层三孔隙度测井——声波时差测井四、声速测井资料的应用2、划分地层①砂泥岩剖面：砂岩声速与砂岩胶结物的性质和含量有关。泥岩时差高；页岩时差介于砂岩与泥岩之间；砾岩时差较低。②碳酸盐岩剖面：致密石灰岩和白云岩的时差最低如含泥质，

8、时差稍有增高；当有孔隙或裂缝时，时差明显增大，甚至出现周波跳跃现象。③膏岩剖面：无水石膏与岩盐的声波时差有明显的差异，岩盐部分因井径扩大，时差曲线有明显的假异常。三孔隙度测井——声波时差测井声