裂缝反射纵波与声系源距的考虑

给出了没有井眼条件下和有井眼条件下裂缝反射纵波的传播时间公式；证明无论阵列接收波形或变密度波形，其反射波的到达时间都是双曲函数，讨论了入射纵波在裂缝上的反射点构成的空间分布，它们分布在临界折射纵波时间和临界折射横波时间两个椭圆之间，探测最远距离是椭圆的短轴，对应于垂直裂缝，详细说明了探测裂缝存在的盲区，用模拟的变密度波形图显示了裂缝反射波的许多特点，这些特点是正确地识别和处理反射波的重要根据，建议在阵列声波仪器下面用电缆加接1个发射声波，这是一个值得考虑的探测裂缝的好方法。     

利用反射纵波评价裂缝倾角的模拟实验研究

声波全波列测井中的反射纵波可以用来评价高角度裂缝和对井周附近地质结构进行成像。目前的研究主要侧重于直接从波形资料处理出发计算裂缝的位置和倾角 ,其可靠性和准确性无从评价和校验。文中采用模拟实验的方法记录了倾角为 6 0°～80°范围内的 8种倾角裂缝的反射脉冲纵波波形 ,自行推导了反演裂缝倾角的公式 ,结合波场分离技术对实验测量波形数据进行了处理 ,计算出的裂缝倾角与实际值具有良好的一致性。本文结果表明 ,利用至少 2个深度点的纵波反射波波形资料就可以准确地反演裂缝的倾角     

利用反射纵波评价裂缝倾角的模拟实验研究

声波全波列测井中的反射纵波可以用来评价高角度裂缝和对井周附近地质结构进行成像.目前的研究主要侧重于直接从波形资料处理出发计算裂缝的位置和倾角,其可靠性和准确性无从评价和校验.文中采用模拟实验的方法记录了倾角为60°～80°范围内的8种倾角裂缝的反射脉冲纵波波形,自行推导了反演裂缝倾角的公式,结合波场分离技术对实验测量波形数据进行了处理,计算出的裂缝倾角与实际值具有良好的一致性.本文结果表明,利用至少2个深度点的纵波反射波波形资料就可以准确地反演裂缝的倾角.     

井旁裂缝的声场模拟及反射波提取方法

 针对现有阵列声波测井仪器,对井旁不同角度和不同位置裂缝的全波波列进行了数值模拟。结果表明,在现有仪器源距范围内,地层滑行纵波和滑行横波之间可能观测到清晰的反射纵波,而反射横波以及转换波由于到达时较晚,被湮没在滑行横波以及斯通利波中;对于水平缝或低角度缝,在全波波列中可观测到直达斯通利波和反射斯通利波。在此基础之上,以线性预测理论为基础,本文提出了一种适合于阵列声波测井测量方式的反射波提取方法,该方法有别于传统的波场分离方法,可针对阵列声波测井数据的特点有效地将反射波提取出来。特别是通过对不同的阵列数据进行道集组合,分别将上行反射波和下行反射波分离,进一步对反射波数据进行叠加,可增强反射波信息,提高信噪比。通过对现场实际数据进行处理,搞清了井旁附近的地质构造特征,验证了该方法的有效性和实用性。     

井间地震资料处理方法及效果

与常规的二维和三维地震相比，井间地震资料处理具有不同的特点。鉴于井间地震通常采用三分量观测，直达纵波在ｘ与ｙ分量上强，ｚ分量上弱；而直达横波在ｚ分量上强，在ｘ与ｙ份量上弱。所以在资料处理时，首先分离纵横波，然后分别实施；１．利用初至波放行时信息，通过层析反演，得到井间介质层速度空间分布剖面；２．对上行和下行的反射波进行类似于ＶＳＰ ＣＤＰ的专项处理，产生一个井间的反射波是归位成像剖面。     

远探测声波反射波测井仪器

远探测声波反射波测井仪器是利用相控阵发射和声波反射波处理等新技术探测井眼以外10m范围内反射界面的反射信息,精细解读裂缝或层界面空间展布特征的一种测井装备。该仪器由中国石油集团渤海钻探工程有限公司研究开发成功,具有全部自主知识产权,属国内首创,达到国际先进水平。     

地震物理模型实验数据中多次转换干扰波的分析

多层地震物理模型的单炮记录中有一种特殊的干扰波,在埋深较浅的界面附近能量较强,在中、远偏移距上会与反射波同相轴交叉,严重影响了反射波的振幅分析。基于一个多层物理模型,在相同参数的数值模型上利用波动方程正演模拟分析这种干扰波的产生机理,并利用射线追踪方法对其传播路径进行追踪分析。结果显示这是一种经历了P-S-P多次转换过程的干扰波。分析认为,一般设计制作的多层物理模型中各层介质之间的相对波阻抗差异较大,入射纵波容易产生能量较强的透射横波,传播到下一界面时又会产生反射纵波传播上来,在浅层界面附近产生能量较强的干扰波。在地震物理模型实验数据的处理中,利用Radon滤波可以很好地去除这种多次转换干扰波。     

声波全波列测井中反射波成像分析

通过波场分离技术，把声波全波列测井记录中的反射波信息分离出来，并加以成像显示。根据声波全波列中的反射波信息，利用地震资料处理中的椭圆法原理计算了井外的裂缝或声阻抗界面的视倾角。与ＣＢＩＬ计算的视倾角进行对比，结果基本一致。此项结果对取得井孔附近三维成像资料和烃水界面的确定具有重要意义。     

再论利用瑞利面波调查表层结构的可行性

瑞利面波是一类频率较低、能量较强的次生波，且主要沿着介质的分界面传播，其能量随着与界面距离的增加迅速衰减，它与反射波、折射波一样都含有地下介质的地质信息。本文基于瑞利面波表层调查的基本方法，以多层、倾斜层的实际数据为实例进行表层结构计算，再次证明利用地震勘探单炮记录中的瑞利面波进行表层调查是可行性的。     

横向各向同性介质纵波方位各向异性物理模型研究

 Ruger公式表明：在各向异性介质中,当各向异性参数、纵波阻抗、横波速度、介质密度已知的情况下,反射系数是方位角和入射角的二元函数;若采用固定炮检距观测方式,只改变测线与裂缝方向之间的夹角,则反射系数可化简为方位角的一元函数,根据Ruger公式便可得到不同炮检距下的反射系数值。本文基于Ruger公式,运用物理模型模拟方法,在水中以50,100,150mm的炮检距观测了HTI介质的地震响应,了解了反射波振幅、反射旅行时随裂缝方位角变化的规律。研究表明：在不同炮检距情况下,裂缝层顶、底界面的反射纵波振幅均出现方位AVO响应,即当方位角为0°时,纵波反射振幅最大,当方位角为90°时,纵波反射振幅最小;裂缝对纵波旅行时也产生影响,即反射时间随方位角增大而增大。物理模拟实验结果与理论计算结果相近,从而为裂缝识别和预测提供了借鉴。     

利用斯通利波信息进行裂缝评价

声波全波列波形中的伪瑞利波、斯通利波等后续波与地层性质有密切关系，特别是反映斯通利波对裂缝及其渗透性较为敏感。通过低通滤波、中值滤波、二维频率滤波等处理对全波列进行波场分离，可分别得到直达斯通利波、上行和下行的反射斯通利波，并由此计算出斯通利波的透射和反射系数。根据这些参数能很好地确定缝的位置，评价裂缝带的渗透性。     

水平渗透性裂缝对井孔斯通利波传播的影响

当地层中存在与井孔相交的裂缝时，斯通利波会发生显著衰减，并产生反射波，透射波与反射波的幅度大小与裂缝宽度，充填物及其渗透性密切相关，本文在简化的孔隙地层井孔声波传播理论基础报水平渗透性裂缝带对斯通利波传播的影响，在按比例缩小的模型并中进行了全波列模拟实验验证了理论分析结果。通过比较裂缝灰岩与孔隙砂岩模型并中的结果，还发现斯通利波的频率特性与地层的渗透率有密切关系。     

基于两种时频分析的裂缝性地层阵列声波测井信号时频特征

在对阵列声波测井信号进行分析时,通常采用时间域或频率域的方法,但二者都存在时间域和频率域的局部化问题。普通的时频分析方法虽然对解决这一问题有帮助,却也难以很好地区分各组分波。本文利用分数阶Fourier变换对声波测井信号的Born-Jordan分布进行时频域滤波。结果表明,相比致密性地层,对于裂缝性地层而言,斯通利波幅度出现显著衰减,以至于在声波全波列时频分布图中出现至少两个波峰;纵波波至时间延迟,主频降低,同时幅度衰减增大;横波幅度衰减增大,但其波至时间和主频未发生明显改变;伪瑞利波在时间和频率特征上未出现明显变化,而在幅度上,斯通利波之前的伪瑞利波幅度会出现一些不规则的降低,而斯通利波之后的伪瑞利波幅度则无明显变化。     

利用斯通利波计算地层渗透率的方法及应用

利用多极子阵列声波测井资料提取直达斯通利波、计算斯通利波中心频率偏移和时间延迟来进行地层渗透率反演的方法已被研究了多年.但成功的现场应用实例仍然很有限.介绍了开发的多极子阵列声波资料处理软件和利用斯通利波进行有效的储层渗透性和裂缝评价方法,为获得直达斯通利波,对全波列进行了斯通利波的提取、上、下行波的分离及直达波与反射波的分离的波场分离.为消除经过波场分离后与渗透率无关的信息的影响,利用合成斯通利波波形的方法来模拟由于井眼变化和地层弹性特性对波形产生的影响.现场应用表明渗透率计算结果与国外大型工作站软件(eXpress)计算结果相比基本一致.     

声波测井的探测深度问题Ⅱ

从波动声学的角度讨论声波测井的探测深度问题.通过改变井外固体层的厚度发现,随着层厚的减小,声波测井波形中以地层的纵波速度传播的声波的二维谱最先受到影响,其次是以地层的横波速度传播的声波和伪瑞利波开始受到影响,最后是沿井壁表面附近传播的Stoneley波的幅度和速度逐渐开始变化.当固体层的厚度接近于自由套管时,声波测井测量的模式波同样具有频率选择特征,在16 kHz以下有一个速度稳定(不随频率的改变而改变)的模式波,该模式波就是套管波,与平板状的声波波形的二维谱差别相当大.所以,在普通声波测井的频率范围内,自由套管井的测井响应不能够用展开的平板来讨论.     

用声波全波列评价薄互储集层

针对孔隙地层薄层声波测井问题,通过声压－速度有限差分数值模拟,分析了不同性质、不同厚度的水平薄层和薄互层在声波全波列波形中引起的不同特征变化。全波列各组分波在任意分层界面处都会产生反射波,其中低频斯通利波反射最为突出,反射波的幅度主要取决于薄层与围岩地层之间的声阻抗差异。当薄层性质由软地层变为水层时,反射波幅度增大,纵波幅度衰减严重。通过波形滤波处理,可根据各组分波面上下的时差,幅度变化及斯通利波的反射系数变化,分辨薄互层的位置和大致厚度。     

垂直裂隙P波响应特征分析

应用反射P波数据预测裂缝发育带,进行流体识别是当前地震勘探的重点和难点。利用各向异性弹性波方程交错网格高阶有限差分数值模拟方法,开展了不同密度和不同充填物的垂直裂隙介质的波场响应特征研究。对不同模型反射P波的振幅和速度随方位角和炮检距的变化特征进行了定量的分析和总结。研究结果表明,当地层中含有单组垂直的平行裂隙时,反射P波振幅对垂直裂隙中充填物的敏感性大于速度对裂隙中充填物的敏感性,随着裂隙密度的增加,P波各向异性程度也相应增强,裂隙中含气时,各向异性程度较含饱和水时强。在一定程度上,为利用P波属性进行垂直裂隙油气藏的检测提供了理论依据。     

长短时窗能量比法提取声波全波列测井纵横波信息

通过分析声波全波列测井资料中噪声、纵波、横波、斯通利波在速度、振幅、频率方面的差异,采用一种长短时窗能量比的方法来识别纵、横波首波,设计了处理流程和计算程序来提取纵、横波的有关信息,并在实际资料处理中取得了理想的效果。     

成像测井评价致密碎屑岩储层的裂缝与含气性

川西地区须家河组为特低孔渗的裂缝性致密碎屑岩储层,储层岩性多变,裂缝和溶蚀孔发育不均,储层各向异性极强,常规测井方法难以准确评价其含气性.利用成像测井图像显示的斜缝与高角度裂缝是可以识别有效裂缝;利用微电阻率图像与方位电阻率图像的对比可以评价裂缝的有效性,声波能量衰减与低频斯通利波反射图像也可以评价裂缝有效性.当裂缝走向与现今最大水平主应力方向一致或夹角很小时,裂缝能最大程度地发挥其渗流通道作用;反之,裂缝走向与现今最大水平主应力方向垂直或大角度斜交时,裂缝的渗透作用大大降低,削弱了裂缝的有效性.利用偶极横波测井提供的纵横波速度比可以大致判断致密碎屑岩的含气性,纵横波速度比与纵波时差进行交会可更有效指示致密碎屑岩气层.     

正交偶极声波测井在鄂尔多斯盆地变质岩储层中的应用

结合电成像资料深入研究正交偶极声波资料在鄂尔多斯盆地变质岩裂缝发育井段的特征,分析了由于快慢横波分离指示的各向异性在致密地层和裂缝发育地层不同的应用效果.确定了鄂尔多斯盆地变质岩裂缝性含气层的纵横波速度比小于1.65,并认定其岩性以轻变质碎屑岩为主;利用斯通利里波反射系数结合声波波形变密度图像来评价裂缝和裂缝开度;利用纵波、横波、斯通利波的能量判断裂缝发育带;分析出地层裂缝系统的走向为东西向.解决了变质岩裂缝性储层评价及流体识别的技术难题,取得了较明显的效果.试气发现了气层.此外,利用此声波测井资料计算的岩石力学参数为合理选择钻井泥浆比重,判别井眼垮塌层段提供了依据.