第9讲声波幅度测井

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1、《测井解释与生产测井》第9讲声波幅度测井张元中中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院《测井解释与生产测井》主要内容1.岩石的声波幅度2.水泥胶结测井（CBL）3.声波变密度测井（VDL）4.声成像测井介绍教材第6章：第3节1.岩石的声波幅度声波幅度测井测量声波信号的幅度。声波在介质中传播时，声波能量逐渐被吸收，声波幅度逐渐减小，能量逐渐衰减。声波幅度衰减与频率、介质密度、弹性等因素有关，测量声波幅度变化可以认识地层性质和水泥胶结情况。1.岩石的声波幅度声波幅度衰减的原因：能量吸收

2、能量吸收（粘滞吸收）：声波在岩石中传播时，质点振动要克服相互间的摩擦力，即介质粘滞使声波能量转化成热能而衰减。能量吸收与声波的频率和地层密度有关。同一地层，频率越高，能量越容易被吸收。同一频率，地层越疏松（密度小，声速低），声波能量的吸收越严重，声波幅度衰减越大。1.岩石的声波幅度声波幅度衰减的原因：反射和折射声波在不同介质的界面产生反射与折射，反射波和透射波的幅度取决于两种介质声阻抗。声阻抗：密度与声波速度的乘积。zV声耦合率：两种介质声阻抗的比值z/z121.岩石的声波幅度声波在两

3、种界面上的传播：声耦合z1与z2差异越大，声耦合越差，声波透射率低，反射率高；反射波能量高；z1与z2差异越小，声耦合好，声波透射率高，反射率低；透射波能量高；z1与z2相同时，声耦合最好；声波能量全部传播到另外一种介质。2.水泥胶结测井（CBL）固井后套管井孔附近介质分布厚7.52~11.51mm钢套管：Vp=5400~5700m/s厚20~60mm水泥环：Vp=2740~4880m/s第一界面：套管与水泥环界面第二界面：水泥环与地层界面2.水泥胶结测井（CBL）套管井中的声波全波列13421

4、.套管波；2.水泥环波；3.地层波；4.泥浆波2.水泥胶结测井（CBL）套管波：套管固井质量检测中用得最多的声波T套管波：套管中的滑行纵波。水套管波的幅度主要决泥浆地泥层定于套管与水泥环胶结环的质量。套管井波列中前3个套R周期的波为套管波。管2.水泥胶结测井（CBL）水泥环波在水泥环中传播的T波。由于胶结好有微裂缝；胶结不好（不套地够致密），水泥环波泥浆层能量（幅度）很小。管水套管井波列中第4～泥环6周期的波为水泥环R波，也可能被掩盖。2.水泥胶结测井（CBL）地层波入射波在水泥环和T

5、地层界面上发生临界折射形成的滑行波。水地泥浆套当套管外水环泥混管泥层环有空气或泥浆，甚至没有水泥时，地层波R没有显示。地层波到达时间随地层声速而变化。2.水泥胶结测井（CBL）泥浆波T沿泥浆传播，直水泥浆套泥地接到达接收器的声管环层波。R2.水泥胶结测井（CBL）影响套管波幅度的因素泥浆吸收界面吸收反射和折射能量分配在套管中传播时能量的衰减：向内散失能量向外散失能量2.水泥胶结测井（CBL）第一界面胶结：判断固井质量的依据（1）胶结好，套管波幅度小套管与水泥环耦合好，声波容易从

6、套管进入水泥环，接收器接收到的套管波幅度较小。（2）胶结不好，套管波幅度大套管与水泥环耦合不好，声波不容易从套管进入水泥环，接收器接收到的声波幅度较大。2.水泥胶结测井（CBL）水泥胶结测井CBL声系：采用单发单收声系，源距为1m；按套管波第一负峰(首波)到达时间，对其幅度值进行采样（以mV为单位）；记录套管波幅度随深度的变化曲线。2.水泥胶结测井（CBL）CBL的影响因素测井时间：水泥的凝固的过程，水泥强度不断增大，套管波的衰减与水泥的强度有关。一般是固井后24-48小时测井最好。水泥环

7、厚度：水泥环的厚度大于2cm，水泥环对CBL的影响是一个固定值；小于2cm，有显著的影响，需参考井径曲线。井筒内泥浆气侵：声波能量出现较大的衰减，造成曲线出现低值，出现误判。2.水泥胶结测井（CBL）判断水泥胶结实例水泥面以上幅度最大，套管接箍处出现幅度变小的尖峰。深度由深到浅，曲线首次由高幅度向低幅度变化处为水泥面上返高度位置。水泥胶结良好处，曲线幅度为低值。2.水泥胶结测井（CBL）CBL的应用检查第一界面的固井质量相对幅度=（目的井段曲线幅度/泥浆井段曲线幅度）×100%相对幅度<2

8、0%，胶结质量好；相对幅度20%—40%，胶结质量中等；相对幅度>40%，胶结质量差。3.声波变密度测井（VDL）单发单收声系：源距为1.5m，不仅记录套管波的幅度，同时记录随后到达的地层波和泥浆波的幅度。通常与CBL同时测量（CBL/VDL）。测量全波列—接1收器依次接受到的3波为：套管波1—42地层波3—泥浆波4（2水泥环波较弱，可以忽略）。3.声波变密度测井（VDL）在任意地层深度，