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1、陕西地质第25卷第2期2007年12月GEOLOGYOFSHAANXI文章编号:10016996(2007)02005406声幅变密度测井原理及测井解释方法李新胜,周俊乐(陕西省地质矿产勘查开发局物化探队,周至710400)摘要:对利用声幅变密度测井判断固井质量的测井原理和工作方式及资料的解释处理进行了介绍,并对固井中出现的各种可能曲线反映进行了详尽的分析,阐述了资料解释中不确定因素。关键词:自由套管;胶结面;套管波;滑行波中图分类号:P6318
2、文献标识码:B1测井原理简介声幅变密度(CBL-VDL)井下仪包括电子线路和声系两大部分,其中声系包括一个发射器和两个接收器,源距分别为3英尺和5英尺。最上面为发射器,中间为声幅接收器,最下为变密度接收器。对于3英尺源距接收器,声波发射器发射声脉冲,经过泥浆(或井液)折射入套管,产生套管波。套管波沿最短路径传播,折射入井里泥浆(或井液)。接收器接受声波波列中首波的幅度。经过电子线路把他转换为相应的电压值予以记录。当仪器沿井身移动时,就测出一条随井深变化的声幅曲线。并通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结
3、的好坏。对于5英尺源距接收器,接受到的是声波的全波列,分为三个部分,即套管波、地层波、直达波(泥浆波和井液波),接收电子线路把信号转换为与其幅度成正比的点信号,经电缆传至地面,检波后只保留其正半周部分,这部分电信号加到示波器或显像管上,调制其光点亮度。波幅大,电压高,光点就亮,测井图上显示条带为黑色。而光点亮度低时,测井图上显示为灰色条带。负半周电压为零,光点不亮,测井图上显示为白色条带。变密度测井图就是黑(灰)白色相见的条带,以其颜色的深浅表示接收到的信号的强弱,通过对变密度测井图上显示的套管波、地层波和直达波(泥
4、浆波和井液波)的强弱程度分析,来确定套管与水泥环和水泥环与地层胶结质量的好坏。收稿日期:20071103作者简介:李新胜,男,1968年生,1992年毕业于西安地质学院物探专业,高级工程师,长期从事地球物理测井工作。第2期李新胜等:声幅变密度测井原理及测井解释方法552仪器测井原理21声幅测井(CBL)声波发射器发射声脉冲被3英尺源矩接收器接收,由于源距、井径、套管尺寸,泥浆性能在测井状态下是固定的,故发射脉冲后套管波(即沿套管的滑行纵波,第一临界角约1714)第一正峰到达接
5、收器的时间是固定的,因此,CBL测井是按固定的时间间隔依次发射频率为20kHz波长为27~285cm的声脉冲,然后按第一正峰到达的时间对其幅度进行采样,再将它们积分放大,经积分电路平滑后输出直流电位差。套管波沿最短路径传播,折射入井液,接收器接收声波波列中首波的幅度,首波的幅度与首波的能量承正比,首波能量受套管外水泥环的胶结程度影响,胶结越好,能量损失越大,首波幅度越低,首波幅度到达电子线路被转换为相应的电压值并予以记录,通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏(第一胶结面)。仪器在自由套管无水泥处进行
6、刻度,最大值定为100%,解释层段的声幅与它的比值为相对声幅。22变密度测井原理(VDL)声波发射器发射声脉冲被5英尺源矩接收器接收声波全波列(套管波、地层波、泥浆和井液波)。它主要测量套管波的前12~14个波的幅度和到达时间。记录方式为全波调辉,即接收器按到达时间的顺序,将套管波、水泥环波、地层波和泥浆波经电子线路变成电信号,再依次采出前12~14个波的正半周,正半周幅度越大,光点越亮,反之愈暗,随仪器在井内提升,即记录出一条随深度变化的时间强度记录,即一系列颜色深浅不同、形状和颜色随深度变化的条带。以其颜色
7、的深浅表示接收到信号的强弱,通过对全波列的强弱程度分析,确定套管与水泥环、水泥环与地层的胶结质量。全部波列形成亮暗条纹显示在测井图上,对比度取决于正半周峰幅值。套管波信号显示了很有规律的竖直条纹,而地层波的条纹显得更为扭动。在第一、第二胶结面均好的井段,波列变化与岩性具有相关性。3测井资料质量控制几个基本概念自由套管:未胶结的套管。第一胶结面:套管与水泥的胶结。第二胶结面:水泥与地层的胶结。测速600m/h;声幅变密度测井时,必须带扶正器,以保证仪器居中;测井时间一般在固井后36~48h进行测量。56陕西地
8、质第25卷4测井资料解释方法41定量解释411声幅测井曲线定量解释实验确定三级固井质量(第一胶结面):根据声幅曲线的幅度值,采用相对幅度法评价第一胶结面的固井质量。即:相对幅度C=(目的层段的声幅值/自由套管井段的声幅值)100%当相对幅度20%时,确定为胶结良好;当相对幅度20~40%时,确定为
