用PP波识别井旁裂缝技术在碳酸盐岩地层中的应用

前人在模拟碳酸盐岩地层的模型井中进行声波全波测井，结果在接收到的全波列上观测到了滑行纵波和滑行横波之间有一来自模型外的强反射波，用符号PP表示，称为反射PP波。这个反射PP可用于探测井旁裂缝。与之对比，在碳酸盐岩地层，XMAC（交叉多极阵列声波）测井的全波波列上也出现了实验的反射PP波十分相似的波形，根据XMAC测井仪的源距推算出XMAC全波列中的反射PP波可探测到距井壁2．2－3．2m范围内的裂缝。这一技术在大港油田千米桥潜山碳酸盐岩储层评价中应用，地质效果良好。     

探测井附近裂缝及其中流体性质的实验初探

在进行碳酸盐岩地层声波全波测井模型实验中,在井中接收到的声波全波列上折射纵波和折射横波之间观测到了来自模型外侧的较强反射波。     

交叉多极阵列声波测井在套管井中的应用

为寻求裸眼井地层纵波测井资料缺失时的补救办法,对在大港油田滩海区块5口井中的声波测井资料进行了分析,试探从过套管交叉多极阵列声波(XMAC)测井资料中提取地层纵波信号的可行性.XMAC在套管井中采用单极全波测量模式.从下套管前后测得的全波波形的差异可区别套管波和地层纵波,采用慢度-时间相关STC(Slowness-Time Coherence)法可提取地层纵波.对比了在不同水泥胶结质量、套管状况和井眼条件下的套管井与裸眼井声波测井资料,归纳出了过套管声波测井的使用条件和局限性.当套管及地层都与水泥环胶结良好时,方可从过套管XMAC全波资料中提取出地层纵波信号.     

低密度水泥套管井中声波全波波形分析

根据柱状多层几何模型,得到标势函数和矢势函数表达式,应用井中声压公式,选择适当的参数作数学计算,并绘制了低密度水泥套管井中的声波全波理论波形。通过时域和频谱分析,研究了在套管井中常见的4种水泥胶结情况下,声波全波列中各组分波的传播时间、频率及能量特征,并与高密度水泥套管井中声波全波列的各组分波作了比较。分析结果表明,用声波全波测井不仅可解决低密度水泥固井质量评价问题,而且在水泥完全胶结好的情况下可提供地层声波信息。图8表4参6。     

碳酸盐岩地层中全波列声波测井实验研究

本文用模型实验研究了声波在致密碳酸盐岩地层井中的传播特性。采用合金钼模拟致密碳酸盐岩地层，按１０：１的比例制成缩小的模型井。模型井呈圆柱形，高０．４ｍ，直径０．３ｍ，中心井孔直径０．０２ｍ。在并中充水时接收到一组全波列声波。实验观测到全波列中的折射纵波、折射横波、斯通利波和基本特征与理论分析一致，但实测的折射纵横波幅度比及它们的几何衰减与理论分析不符。我们认为引起这些差异的主要原因是理论分析没有考     

方位反射声波成像测井技术在井旁地质体评价中的应用

方位反射声波成像测井技术能够接收来自井旁地层不同方向的纵波信号,实现对井旁几十米范围内的地质体方位和到井距离的测量.当井旁地质体尺度明显大于地层中的纵波波长时,利用该地质体产生的反射纵波可以对地质体进行精确成像;当井旁地质体尺度与地层中的纵波波长相当时,则可以利用该地质体产生的散射纵波获得地质体的分布情况.方位远探测声波测井仪器装配了 10个八单元声波接收站,每个接收站由沿圆周均匀分布的8个压电型接收振子构成,可以获得多个源距、不同方位的声波数据.介绍了方位反射声波成像测井技术及2个应用案例,并将声波相控阵技术应用于方位声波测井资料处理中,以提高井旁地质体方位测量的准确度.针对过井裂缝和相邻井的方位反射声波成像测井测量实例,验证了利用该测井方法评价井旁地质体空间位置时的可靠性.     

用多分量感应和交叉偶极声波测井共同识别钻井诱导裂缝

钻井诱导裂缝的解释提供了有关地层应力情况的重要信息，地层应力是了解井壁稳定性、完井决策、井设计的重要因素。本文中，我们把多分量感应(3DEX)和交叉偶极声波测井(XMAC)组合起来解释钻井诱导裂缝。这样的综合解释提供的信息是任何仪器分开单独提供不了的。首先，电阻率测井和声波测井对裂缝和地层应力的响应不同，声波测井对地层应力和裂缝都有响应，但是感应测井仅仅对裂缝有响应。使用电阻率测井有助于识别裂缝的存在；其次，交叉偶极测井和感应测井有不同探测深度，根据传感器间距和所用频率，3DEX探测深度通常比交叉偶极XMAC要深。这就使我们可以更好地确定钻井诱导裂缝；第三，交叉偶极声波可以提供裂缝方位的精确信息，虽然3DEX测井也有这种能力，但必须得到所有的磁场分量。裂缝方位信息对估计裂缝长度是必须的。我们用墨西哥湾深水区的数据来说明上述把3DEX和XMAC组合起来解释钻井诱导裂缝的优点。     

井中声波传播模式的实验研究

建立了一套模拟井孔声波传播机理的实验观测系统，按1：10比例制作了模拟各种性质地层的小模型井和微型声波仪器。采用高频声源可得到纵、横渡较清晰的全波列波形，采用低频声源可得到较好的斯通利波波形。随着地层孔隙度和渗透率的增大，横波和伪瑞利波衰减突出，斯通利波衰减逐渐增大，速度明显减小，特别是高频成分波比低频成分波衰减要大，斯通利波的主频显著向低频方向漂移。当地层中存在与井孔相交的水平裂缝时，会产生反射斯通利波，反射系数与裂缝宽度成正比，还与裂缝带的渗透性和充填物有关。     

火成岩储层XMAC套管井中压裂裂缝评价及应用

吐哈油田三塘湖火成岩储层岩性复杂、物性很差,需要对储层进行大型压裂改造才能获得具有经济价值的油气产能。研究利用套管完井前后XMAC测井采集得到的全波波形数据,采用STC技术处理得到地层波的波形、幅度、能量和地层的各向异性情况,进而定性分析人工裂缝。计算出油气层压裂裂缝的高度和方向。该技术方法在实际施工中得到了较好的应用。     

多频声波全波列波形裂缝特征分析及应用

声波全波列测井资料在地质应用分析中有很多的用途,诸如判别地层岩性、识别裂缝、估算渗透率及指示含气层等。通过研究多孔介质理论在裂缝类地层的应用方法,选定裂缝试验模型并进行了波形处理方法分析,采用面积比算法求取波形首波的波至点、分析波形形态衰减特征,采用傅立叶变换分析了声波幅频响应特征,采用曲线分形、曲线多重分形和曲线分段多重分形分析了裂缝模型的声波形态特征。该套方法在实际全波列测井资料应用过程中能够较好地识别裂缝分布及发育特征。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田地震转换波解释

钻井表明高能水道的分布是控制苏里格气田有效储层分布的最主要因素。指出由于高能水道沉积的粗砂岩具有较高的横波速度,且与泥岩的横波速度差较大,使得转换波剖面出现较强的反射振幅,故利用转换波资料可以很好地刻画高能水道的分布,这是在苏里格气田利用多波多分量解释气层最为重要的基础。利用模型证明含气砂岩和泥岩的转换波反射系数是致密砂岩和泥岩反射系数的4倍左右,同时还证明在苏里格地区纵波和转换波具有180°的相位差,认为在解释时应把转换波剖面相位调整到和纵波剖面一致,这样解释的结果与井的吻合度较高。     

椭圆各向异性介质中SH波波场模拟

在二维椭圆各向异性介质条件下,各向异性波动方程可以分解为一个独立的 SH 波波动方程和一个 P-SV 波波动方程组。本文用褶积求微分的有限差分方法实现了二维椭圆各向异性介质中 SH 波的共炮点记录的模拟。模拟结果的成败在于求解 SH 波波动方程时对边界条件的处理,文中分别给出内边界及边界端点的吸收公式;同时给出多种各向同性和椭圆各向异性介质中的共炮点记录和波场切片图(Snapshot),展示了椭圆各向异性 SH 波波场的特性。从中可以看出:①反射 SH 波的时距曲线并非双曲线;②各向异性波在界面上的反射和透射仍满足Snell 定律;③各向异性介质中的 SH 波和各向同性介质中的波型是完全对应的,只是两种介质中的同一类型的波在传播时间、传播速度和同相轴的形态及能量分布有所不同。     

软地层中声波测井的波形特征

讨论了在软地层中声波测井的波形特点,重点介绍了一系列不同软地层中横波和弯曲波的波形和特点,说明在软地层井中应当用偶极声源激发的弯曲波估计地层的横波速度,同时也详细介绍了软地层斯通利波的波形和频散特性,强调它的速度与硬地层大不相同.     

泥饼对声波全波波形确定渗透率的影响

根据Biot提出的孔隙地层的波动理论,采用Johnson动渗透率模式,针对测井中泥饼问题,计算出声波全波列的合成波形。由合成波形可以看出,井壁上的边界条件对声波波形影响很大,由此产生的斯通利波的幅度变化并不完全代表地层渗透率的变化。当泥饼层薄时,可用斯通利波的幅度衰减量来估算地层的渗透率,但要作一些必要的校正;当泥饼层较厚时,用斯通利波幅度衰减量来估算地层渗透率及提取的横波时差是错误的。高频伪瑞利波爱瑞相(低速)也是地层渗透率很好的指示标志,但要考虑环境条件的影响;低频伪瑞利波(高速)能很好的估算原状地层的横波衰减量,进而估算地层的渗透率。     

弹性地层充流体井中的纵波和横波

针对目前人们对声波全波列测井中的纵波和横波存在的两种看法(一种认为是共振波,另一种认为是衰减波),分别用支割线积分和留数定理计算纵波和横波的频串响应曲线,得到相同的共振频率,认为由留数定理计算得到的共振纵波和横波对应于测井中的滑行纵波和横波,由支割线积分得到的衰减纵波和横波包括共振波,其衰减部分是由泄漏模式波引起的,这一结果对利用纵波和横波的能量具有指导意义。     

一种简便的海洋P-SV转换波叠前偏移成像处理方法

在莺歌海盆地,地震模糊区的成像一直是勘探工作中的一大难题,1998年在该地区采集了多波地震资料,通过对P-SV波的处理,在模糊带成像方面取得了较好的处理效果[1]。在对常规P-SV波处理中的偏移技术等存在的特殊问题进行分析的基础上,提出了一种P-SV波叠前偏移处理的方法,该方法将输入道分选成共转换散射点道集(CCSP),在CCSP道集中,双程旅行时和等效炮检距之间满足双曲线关系,故而使得常规处理P-P波的Kirchhof叠前偏移在此也可以运用,至于速度分析它也可以运用P-P波的速度分析方式来进行,因此采用该方法简化了转换波的处理,同时也提高了P-SV波的成像效果。     

用环形声波理论证明沿套管环形传播的波近似为板波

本文应用环形声波理论对自由套管中的波动方程进行求解,得到自由套管的波函数,并对其作了近似分析,得出沿套管环形传播的波近似为板波的结论。     

电磁波拟地震波波动方程理论及正演模拟

本文根据波动理论,论证了电磁波与地震波的统一性。基于非周期信号与周期信号数学上的变换关系,从电磁场理论出发,用映射和变换技术,将扩散电磁场变换成满足声波波动方程的波场,电磁场问题便可化为类似于地震波场问题,而扩散场实质上是波动场的叠加。文中还以变换得到的电磁波波动方程为基础,用有限元法正演模拟了二维电阻率分布响应(即电磁波场视剖面),表明电磁偏移可以类比地震偏移技术,从而证实电磁波拟地震波波动方程理论的正确性。     

高精度地震纯波震源数值模拟

为了提高纵波震源和横波震源计算机数值模拟的精度,提出了高阶高精度纯纵波震源和纯横波 震源的网格配置方法,对比分析了多种震源网格配置方案,从理论上分析了新震源配置方法的准确性。通 过对各向同性弹性介质复杂模型波场分离的数值试算,指出常规纯波震源的设置方法存在阶数较低和残 留波场等问题。改进后的仿真结果所引入的干扰波场能量较弱,数值模拟精度较高,因此,该方法能够再 现野外纵波震源和横波震源的地震勘探模拟,并可以观测到利用常规数值模拟方法难以获得的特殊波 场,有利于地震波波动理论的验证和完善,可用来指导地震资料的采集、处理和解释。     

多极子阵列声波(MAC)在油田生产中的应用

MAC-多极子阵列声波技术是目前较先进的测井技术。高质量的数字阵列声波提供纵波、横波和斯通利渡时差具有十分重要的作用，通过综合处理，可以得到各种岩石强度参数和岩石的破裂压力等，为油层的改造和油田的生产提供准确的参数。