第3章-2 声波速度测井.pdf

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1、《油气地球物理测井工程》中国石油大学（北京）研究生课程油气地球物理测井工程—声波测井(2)地球物理与信息工程学院测井系2011.10GaoJ&FuJW第3章声波测井(Sonic/AcousticLogging)第1节声波测井基础第2节声波速度测井第3节声波全波列测井第4节声波幅度测井第5节超声成像测井GaoJ-3-22GaoJ&FuJW1《油气地球物理测井工程》第2节声波速度测井•测量信号：滑行波通过地层传播的时差T△t（μs/m或μs/ft）R1•仪器组成：声波（脉冲）发射器和声波接收器R2隔声体电子线路•仪器类型：单发双收、双

2、发双收、双发四收声速测井仪示意图GaoJ-3-23一、单发双收声速测井仪的测量原理•仪器简介：测井声波f=20kHz声—电转换完成隔声体——在仪器外壳上增加刻槽，防止发射的声波经仪器外壳最先传至接收器，影响地层信号的正确测量。•测量原理：T产生声波，向泥浆（V1）和地层(V2)传播——由于V2>V1，声波在井壁处折射产生滑行波——滑行波先后到达R1和R2，完成声波速度测量。GaoJ-3-24GaoJ&FuJW2《油气地球物理测井工程》滑行波：发射器泥浆井壁滑行波泥浆接收器直达波：发射器泥浆接收器反射波：发射器泥浆井壁反射波泥浆接收

3、器GaoJ-3-25TRLt直达波VV11TAAR三种波的到达时间分别为：t反射波V1TBCRBCttt滑行波VV直达波反射波12LTR直达波反射波介质IdAV1通过调整源距，使得B滑行波CV2介质IItt滑行波直达波V

4、,则可推导出V2V2V1记：L*2dV2V1这就是让滑行波成为首L2dV2V1V2V1波的条件（最小源距）GaoJ-3-27计算实例已知声学探头到井壁的距离d=0.1m，钻井泥浆声波速度V1=1620m/s，井壁岩层的声波速度V2=5600m/s，求最小源距L。VV5600162021L2d20.1minVV560016202172200.20.273980目前，国内多数声波测井仪器声系的最短源距L选择为1m，而国外的声波测井仪器声系的最短源距L=0.914m(即3ft)GaoJ-3-28Gao

5、J&FuJW4《油气地球物理测井工程》CDDFCEt()VVVGaoJ-3-22119GaoJ-3-210GaoJ&FuJW5《油气地球物理测井工程》二、影响声波时差曲线的主要因素1）井径变化对声波时差影响CDDFCEt(-)VVV211DFCEtl/V2在井径扩大处的上边界声波时差增大，下边界声波时差减小。GaoJ-3-211井径变化对单发双收声波速度测井影响实例砂岩层顶部出现时差减小的尖锋砂岩层底界面出现时差增大的尖锋GaoJ-3-212GaoJ&FuJW6《油气地球物理测井工程》2）地层厚度对声波时差影响

6、厚层：h>间距取地层中间段的平均值作为地层的声波时差半幅点对应地层界面薄层：h<间距受上下围岩影响，造成地层变厚假象薄互层：曲线很难反映地层情况仪器间距：一般0.5mGaoJ-3-213薄互层对声波时差影响薄互层的声波时差曲线间距大于地层厚度时，时差曲线无法分辨和正确读取时差值，因此间距必须小于目的层中最薄地层的厚度。间距越小，分辨地层的能力越强，但测量的精度也就越差，所以应合理地选择间距。GaoJ-3-214GaoJ&FuJW7《油气地球物理测井工程》3）周波跳跃对声波时差影响周波跳跃现象：在疏松气层或裂缝发育的地层条件下，由于

7、声波能量被地层大量吸收而发生衰减——首波信号只能触发第一个接收器，而续至波触发第二个接收器——声波时差数值“忽大忽小”，曲线幅度急剧变化。寻找和识别气层以及裂缝发育的地层的主要依据。GaoJ-3-215三、井眼补偿声速测井仪器：双发双收T1、T2交替发射声波T1R2-R1——△t1T2R1-R2——△t2补偿时差曲线：△t=（△t1+△t2）/2补偿作用:消除井壁垮塌和仪器倾斜井径变化影响的补偿示意图对声速测量的影响GaoJ-3-216GaoJ&FuJW8《油气地球物理测井工程》GaoJ-3-217四、测井曲线特征及资料应用1.声

8、波测井曲线特征（1）当岩性均匀，且上、下围岩的声速相同时，曲线对于岩层中点呈对称形状，岩层的界面位于曲线上急剧变化的地方；（2）岩层界面附近，由于井径变化所造成的影响是明显的。这种假异常不能反映岩层的真实速度。在读取岩层的时差时，应扣除这部分。（3