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1、地球物理测井GeophysicalWellLogging声幅测井裸井眼的声幅测井套管井的声幅测井声波变密度测井一、裸眼井的声幅测井1、目的：划分硬地层的裂缝带2、声系及测量（1）单发单收：测量地层滑行纵波的首波幅度。（2）双发双收声系：测量两接收探头的滑行纵波的幅度差。3、声波能量变化的两种方式（1）地层吸收声波能量而使幅度衰减（2）存在声阻抗不同的两种介质界面上，折射、反射使声波的能量发生变化。两种变化同时存在，以哪种情况为主，视具体情况而论在裂缝发育及疏松岩石的井段，声幅的衰减主要是地层的吸收声波能量所致。套管井中波幅的变化主要和套
2、管与地层介质之间的界面引起的声波能量分布有关。由此，在裸眼井中用声幅测井可划分裂缝带和疏松岩石的地层，套管井中的声幅测井主要用来评价固井质量。4、滑行波幅度衰减和地层情况间的关系1）不同角度的裂缝对波的衰减不同与水平线的夹角50°--80°垂直裂缝与水平方向的夹角<30°水平裂缝垂直裂缝主要衰减纵波水平裂缝主要衰减横波从实验得出:2)裂缝内的物质对声波能量的影响声波通过裂缝时(两种界面),只有部分能量透过,裂缝内的物质对声波起衰减作用(岩>疏),由此声波通过较大裂缝,其接收到的能量比非裂缝地层低得多。声波通过裂缝,能量衰减与裂缝的张
3、开度、发育程度有关，对于纵波，张开度大和裂缝发育，则声幅衰减增加，测得的声幅低。3）溶洞性地层对于溶洞性地层，波绕溶洞传播：a.增加了波的传播路径b.溶洞引起波的散射，造成声波能量较大幅度的衰减，所以声波在溶洞性地层传播，地层波幅很小，溶洞对波的衰减相当大。寻找裂缝和溶洞地层的特征：声幅曲线上，幅度值低。在时差曲线上，时差值高，可能出现周波跳跃。二、套管井的声幅测井(水泥胶结测井CBL)目前用于检查固井质量的声幅测井有水泥胶结测井、变密度测井等测井方法。几个名词套管波：沿井轴方向在套管内传播的声波。一界面：套管和水泥环间的界面。二界面：
4、水泥环和地层间的界面。自由套管：套管外为流体介质。水泥面：套管外固体水泥与泥浆之间的界面。串槽：固井后，由隔层相隔的两个或多个渗透性地层流体通过一界面或二界面相通的现象。套管水泥环地层套管波套管井的井身结构图1、声系：单发单收，源距为1米，发射器发射的声信号的频率为20千赫。水泥胶结测井原理图一界面二界面2、接收到的信号沿套管传播的滑行纵波（套管波）a、套管波的产生：声波以临界角入射到套管内壁，在套管内激发套管波；b、套管波沿套管传播时，在井内产生临界折射波，此波被井内接收器接收并记录其首波幅度；c、套管波幅度与一界面的胶结程度有关，一
5、界面胶结良好，套管波幅度低；一界面胶结差，套管波幅度高。这样，就得到了一条随深度变化的套管波幅度曲线，以反映一界面胶结情况。3、评价水泥胶结质量由于套管与水泥接触，且Z套与Z水泥很接近，声耦合好，大部分能量都被折射到水泥环中，而少部分能量折回到井中被记录，声幅值低。反之，水泥胶结不好，则声幅高。对固井质量的判断应用相对幅度的概念：相对幅度<20%水泥胶结良好20%<相对幅度<40%水泥胶结一般相对幅度>40%水泥胶结差20%40%mv4、影响水泥胶结测井的因素1)测井时间最好在注水泥后20--40小时进行测量,因为水泥有个凝固过程，过早
6、或过晚,都会造成错误解释。2)水泥环的厚度实验证明，水泥环厚度>2厘米，其对测井曲线的影响基本固定；<2厘米，随水泥环厚度的减小，测井值升高（失真），因此，在对资料进行解释时，应参考井径曲线。见P68图2-16，时间过早幅度偏高，显示未胶结；过晚，声幅偏低，胶结良好显示。3)气侵泥浆气侵泥浆的吸收系数大,使声波的衰减很大,此时测得的声幅低，造成误解。5)微环固井时,因热效应和压力的影响,套管膨胀,注完水泥后,又可能收缩,在套管和水泥环间有一环形空间,间隙<0.1mm,它使声耦合率变差,使测得的声幅值增加。4）仪器偏心与井内泥浆气侵一样，
7、仪器偏心也造成声幅的降低，造成胶结良好的假象。水泥胶结测井曲线分两部分：自由套管部分和管外有固体水泥部分。5、水泥胶结测井的应用根据套管波幅度与一界面的胶结程度的关系，一般认为，一界面胶结良好，套管波幅度低；一界面胶结差，套管波幅度高。水泥胶结测井曲线实例自由套管管外有固结的水泥CBL套管波幅度低一界面胶结好CBL测井曲线CBL套管波幅度高一界面胶结差CBL测井曲线相对幅度越大，表明固井质量越差，一般分为三个等级：相对幅度小于20%，胶结良好；相对幅度介于20—40%，胶结中等；相对幅度大于40%，胶结不好（串槽）。CBL测井曲线自由套
8、管一界面胶结差一界面胶结中等一界面胶结好套管接箍三、声波变密度测井(VDL)1、套管井中波传播的路径(1)沿套管(2)井内泥浆(3)通过地层因为V水泥
