远探测声波反射波成像测井技术在裂缝性储层评价中的应用

介绍了远探测声波反射波成像测井仪器的原理、主要作用和技术特点;用实例分析了在井旁裂缝性储层评价中的应用效果.通过多口井的实际应用表明,在远探测声波反射波成像图上没有反射信息一定为致密层,而有反射信息说明该处存在波阻抗差.研究发现,远探测声波反射波成像测井在碳酸盐岩等裂缝性储层中能在一定程度上解释测井评价与试油矛盾,提高了声波测井的径向分辨率;仪器能对井壁之外3～10 m范围内的裂缝、断层、界面进行清晰成像;能扩大识别储层的有效厚度,指导压裂施工,为油气地质储量计算提供可靠依据.给出了井壁外实际储层的有效厚度.     

远探测声波反射波成像测井在哈拉哈塘地区的应用与评价

塔里木盆地的碳酸盐岩目的层埋藏深,储集空间复杂,储层类型多样,非均质性强。现有的测井仪器受径向探测深度的限制,只能够对井周约2m以内的储层进行评价,对井旁周围的储层难以准确评价。远探测声波反射波成像测井测量的是距井壁3~10m范围内裂缝和地层等地质现象的波阻抗异常,结合常规测井能够综合判断井旁3~10m的储层发育情况,从而提出更加合理的试油方案。远探测声波反射波成像测井技术在塔里木油田共测井53口,LDX井、HAX井等多口井取得了很好的效果,并针对该技术在哈拉哈塘地区的应用结果、适应性及存在的问题,进行了详细的分析和总结,建立了哈拉哈塘地区不同类型储层的声波反射波类型图版。     

远探测声波测井在缝洞型碳酸盐岩储集层评价中的应用

远探测声波反射波测井能够反映井旁3~10 m 碳酸盐岩地层或缝洞的声阻抗异常。简述其测量原理,研究不同类型储集层远探测声波反射波成像的典型响应特征。通过在塔里木油田碳酸盐岩地层中的规模化采集和应用实践,与常规测井结合,评价井旁储集层缝洞发育情况,经酸化压裂测试,有效性评价成功率达到85%以上,取得较好的地质应用效果。     

远探测声波反射波测井方法研究及声系设计方案

传统的测井方法和仪器的探测深度一般最大不超过3m。放射性测井的探测深度虽然大，但只是地层平衡的结果，因此，用传统的测井方法无法识别井壁周围距井壁较远处地层中存在的裂缝和地质异常体。将地震的方法应用于声波测井领域，提出一种探测深度可以达到10－15m的新仪器－－远探测声波反射波测井仪的整体设计方案，可以解决这一难题。     

利用反射波能量评价储层有效性

川中古隆起震旦系灯影组优质储层多在丘滩体发育区,储层有效性与缝洞体发育程度和延伸情况有直接关系,常规测井和电成像、阵列声波等测井资料受探测深度的限制,仅能反映井壁附近缝洞发育情况,无法实现井旁缝洞体的精细刻画和评价。理论研究表明,向井旁辐射的声波能量可以被井旁缝洞体或地层界面所形成的声阻抗不连续界面反射回井内并被接收探头所接收,通过对这些反射信号的提取处理,可以评价井旁缝洞体发育程度和延伸情况。通过远探测声波测井信息,运用衰减补偿方法,提取计算反射波能量,结合单井测试资料,建立分类标准,计算单井储层的反射波能量系数。分析表明,反射波能量系数与单井测试产能呈正相关关系,说明利用反射波能量信息,能较好地评价井旁缝洞体发育程度和延伸情况,实现“井壁+井旁”综合评价缝洞型碳酸盐岩储层有效性。该技术方法应用到PT101等特高产井的储层有效性及产能评价中,取得了较好的效果,为西南油气田重点区块勘探取得新突破做出重要贡献。     

XMAC-F1反射横波远探测成像技术及其应用

川渝地区碳酸盐岩储层的储集空间以裂缝、孔洞为主,但常规测井受限于地层探测深度,很难探测到井旁裂缝的发育情况。为了探测井旁裂缝及断层并进一步寻找隐蔽储层,利用XMAC-F1偶极横波远探测仪器采集到更具低频优势的高信噪比横波波形数据,并根据该仪器的采集原理及所得数据的应用特点,结合该区碳酸盐岩储层的特性,研发了反射横波远探测资料方位校正预处理、反射横波提取及反射横波偏移成像等系列配套技术。该技术得到了数字模拟实验的验证,稳定性良好;同时综合地震地质资料、常规测井资料及电成像资料研发了井旁断层、裂缝及岩性界面等反射体的图像识别与解释技术,并利用该技术处理了该区10余口井的XMAC-F1测井资料,正确解释了井旁裂缝产状,其中BT5井在其指导下试油获得54.2×10~4 m~3/d的高产气流。结论认为:该技术在碳酸盐岩地层中的适应性良好,能够反映距离井眼25 m范围内的断层、裂缝及岩性界面等反射体,可为试油方案设计提供重要的技术支撑。     

方位远探测反射声波成像测井仪器

方位远探测反射声波成像测井仪器利用测量的反射波信息,识别井旁远距离范围内的反射体,定量分析反射体距井筒的距离和方位。该仪器采用相控阵大功率发射技术、方位阵列接收技术以及独创的直接承压式有源发射、接收声系结构,使其能探测距离井筒40m以上某方位的反射体,方位分辨率22.5°。介绍该仪器测量原理、结构设计与特点、性能参数以及方法模拟实验,现场试验验证了其效果,有效地弥补了测井探测深度太浅与地震勘探分辨率较低的缺陷,为深部复杂油气储层的精细描述提供新技术。     

偶极横波远探测测井数据处理及应用

单井反射声波远探测成像技术是近年来石油勘探研究热点之一,其中一个重要进展就是利用偶极横波对井旁的地质构造进行反射波成像。该技术不仅可以得到井旁反射体的空间位置,同时也可以通过四分量数据旋转,得到井旁反射体的走向。基于偶极横波远探测基本理论,开发出了偶极横波远探测测井资料处理技术,形成了一套快速有效处理偶极横波远探测测井成像资料的流程。该技术能够有效探测储层中的井旁地质构造,计算速度较快,能够满足现场数据处理的需要;对于非常规储层,例如致密砂岩、碳酸盐岩储层等的探测也同样有效,可以为井旁储层结构的精细探测提供依据和技术支持。     

偶极横波远探测在缝洞型碳酸盐岩储层评价中的应用

随着勘探开发程度的提高和深入,油气藏构造形态趋于复杂,储层物性多样且横向变化大,非均质性强,因此需要了解井旁裂缝的横向延伸范围及发育情况。声波远探测测井技术作为一项重要的石油地球物理测井新技术,极大的提高了人们对井旁地质构造的认识程度,弥补了测井资料探测较浅,地震勘探分辨率不够的不足,可对碳酸盐岩、火山岩、变质岩及泥页岩非常规地层中裂缝及地质异常体进行识别,对井旁地质体的解释及油气藏识别有着重要的作用,为进一步发掘有利的油气聚集区提供依据。本文介绍了偶极横波远探测技术,实例分析了该技术在缝洞型碳酸盐岩储层评价中的应用效果。     

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。     

碳酸盐岩储层井旁缝洞体反射横波提取方法

反射波信息提取是横波远探测测井资料处理的基础和关键,其提取精度直接影响井外异常反射体的成像质量。传统的反射波提取方法包括F-K滤波、Radon变换等,在一定程度上忽视了复杂井况和地层条件下产生的多种噪声信号,导致反射波提取精度较低,储层测井解释存在多解性。在大量分析横波远探测测井资料声学特征的基础上,系统梳理出影响反射波提取精度的2类噪声：相干噪声和不相干噪声。前者主要包括地层界面波和多次波;后者包括低频-高频噪声和坏道。通过深入探讨这4种噪声的产生原因、特征和判识方法,形成了噪声压制方法,提出了一套反射横波提取方法。现场实例应用表明,该方法可提高反射波的提取精度,使井外缝洞偏移图像更为清晰。这一研究可为油气层勘探和工程改造提供重要技术支撑。     

平面波射线追踪与面炮波场时间滞后深度成像

面炮(Arealshot)偏移技术是对实际炮集数据按照不同方向传播的平面波进行时间延迟分解并合成组合炮记录,分别进行组合震源下行波的向下波场外推和组合记录上行波的向下波场延拓,在相遇深度得到该方向平面波的反射波成像。本文基于面炮深度偏移技术,充分利用射线追踪计算量小和波动方程波场延拓的良好振幅特性,提出了用平面波射线追踪法计算平面波组合震源下行波前走时和面炮波场滞后时间成像的深度偏移方法,并着重讨论了程函方程有限差分法计算平面波传播时间和组合记录上行波场时间滞后的深度成像方法。通过对Marmousi模型数据的成像检验,表明该法要比积分法偏移效果优越。     

基于绕射波的储层预测方法及其应用

碳酸盐岩缝洞、孔洞型油气藏在石油勘探中占有很大比重,其中储层预测是难题。反射波勘探时由于假设反射界面为光滑且无限大平面,因此受到纵向、横向分辨率限制,不能有效识别碳酸盐岩缝洞、孔洞型油气藏等该类地质体。基于绕射波的储层预测方法可从地震数据中去除反射波后,只利用地震波场中的绕射信息进行分析。绕射波利用的难点在于绕射波为弱信号,掩盖在强反射背景下,因此,需要去除反射能量以突显绕射信息。基于反射波与绕射波的相关性差异,给出了一种绕射波分离方法。该方法结合平面波破坏滤波与中值滤波,利用正则化反演迭代算法求取反射波平滑倾角场,同时沿着估计出的倾角进行中值滤波,进而计算出波形、振幅稳定的反射数据,最后由地震数据减去预测出的反射波,实现绕射波提取。数值模型及实际应用效果表明,该方法能够有效提取层间岩溶、溶洞、孔洞等地质信息,对碳酸盐岩缝洞型油气藏研究具有重要意义。     

偶极横波远探测测井中反射波振幅恢复方法

偶极横波远探测测井方法能够探测井外几十米范围内的裂缝或洞穴等地质构造,对于油气勘探和开发有着重要意义。考虑到横波在地层中传播时会产生能量衰减,导致传播路径较长的反射波振幅偏低且与之对应的井外远距离反射体的成像质量差,可引入一套反射波振幅恢复方法进行处理。该方法主要包括2个部分：①在考虑测井环境和计算单位等影响因素下改进波前扩散能量补偿公式,并将其用于恢复横波反射波在地层扩散中损耗的能量;②建立适用于处理测井资料的叠前反Q滤波公式,在增加振幅补偿高、低频极限等约束条件的基础上将公式用于计算补偿反射波的地层非弹性衰减。叠前反Q滤波法成功实施的关键在于获取准确的横波品质因子Q,对此提出一种利用实测和数值模拟偶极横波直达波联合计算Q的方法,该方法的核心在于通过数值模拟的直达波校正实测直达波振幅的几何扩散衰减量。研究结合现场实例的处理和分析验证了偶极横波反射波振幅补偿方法的可行性和有效性。     

随钻偶极横波远探测优势频带及反射声场

电缆声波远探测测井已取得了长足进展,将这种技术应用于随钻声波测井,特别是随钻地质导向方面,具有潜在的应用价值。针对偶极声源随钻反射声波成像测井,基于偶极声源在井外无限大地层中产生的SH横波和SV横波的位移远场渐近解,对比分析了有无钻铤时井外地层辐射声场及井内声场,以及相应的偶极声场激发频带;结合三维有限差分数值模拟方法,讨论了井旁存在声阻抗不连续面时,井内接收的随钻偶极全波波形的SH反射横波变化特征。分析表明：与裸眼情况下相比,随钻条件下的SH和SV横波辐射指向性除受钻井井孔的调制外,同时还受到钻铤的强烈调制。尽管如此,随钻偶极横波同样适用于远探测成像测井,其中偶极声源存在一个优势激发频带,在仪器设计上应考虑和利用。     

利用偶极横波反射成像技术评价缝洞储层有效性

缝洞型储层有效性评价是深层油气勘探开发中面临的主要难题。对于储层中尺度较小的裂缝和断层,由于地震的分辨能力有限,而常规测井方法探测深度较浅,难以对该类地质特征进行准确评价。单井偶极横波反射成像技术能够有效利用低频横波的传播特点,对井旁20~30m范围内的声反射体进行成像。对偶极横波反射成像技术进行了深入研究,形成了从质量检测到空间反射体三维成像的全套处理流程和软件,提出径向—方位视图和径向—深度视图联合分析、偶极横波反射+微电阻率成像联合解释、井旁缝洞等地质构造产状交互拾取技术。该技术分别在碎屑岩地层和碳酸盐岩地层进行了应用,均取得明显应用效果,有效提升了缝洞型储层有效性评价的精度。     

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塔里木盆地地质情况复杂,油气类型多种多样,目前已在多套层系发现了凝析油气藏;利用常规测井资料解释评价油气层,能够有效地识别并确定油气层和水层的界限,但却无法区分气层还是油层,以及如何准确划分油、气界面。电缆重复地层测试测井通过测量地层压力,建立压力—深度剖面,根据其压力梯度变化估算出地层流体性质,划分油、气水界面;中子、密度测井测量的地层含氢指数与地层介质的电子密度指数由于氢元素的存在而体现了很好的相关性,利用该相关性质可以确定地层液体含量（孔隙度）,识别流体类型;偶极横波成像测井提供了当今测量地层纵波、横波和斯通利波的最好方法,通过对全波的处理,可以提取大量的岩石机械特性,由于气层对纵横波速度的影响不同,因此可以利用纵横波速度比、泊松比来直观识别油气层,划分油、气界面。通过对以上测井方法基本理论的阐述,并在实例中应用新方法解决了常规测井资料无法解决的难题。研究结果表明,利用测井新技术、新思路,结合常规测井资料能够有效识别凝析气层,准确划分油气界面。     

对井间地震反射波成像资料的初步认识

井间地震在解决油藏开发问题方面具有明显的精度优势,为了更好地认识和应用井间地震资料,从不同角度对井间地震反射波成像资料进行了分析.通过对井间不同成像方法基本原理的分析，井间成像资料与合成地震记录的对比分析，地层与反射波组对应关系的分析，地层内部变化与地震反射结构的分析，以及井间成像资料与地面地震资料构造趋势的对比分析，得出井间成像资料可以更好地反映地下地质构造形态，同相轴反映的是地导波阻抗界面的认识。对垦71井区井间地震反射波深度域资料进行了波数计算，对其时间域资料进行了频谱分析，并进行了井间地震资料、地面地震资料、测井曲线等的标定对比，认为井间地震反射波成像资料能够分辨3-5m厚的薄层。对胜利广利油田的井间地震反射成像资料进行了构造解释，结果表明井间地震反射波成像资料具有反映细微构造的能力。井间地震正演模型分析表明，选择大角度道集进行有限角度叠加处理的成像资料可以用于岩性解释。     

斯通利波在碳酸盐岩储层有效性评价中的影响因素分析

在缝洞型碳酸盐岩地层评价中,应用偶极子声波测井技术结合常规测井资料、电成像测井资料,能够为准确进行储层有效性评价提供技术支撑。以塔里木盆地塔北隆起轮南低凸起新垦-哈拉哈塘地区为例,根据偶极子声波测井资料统计了钻遇储层时间与测量偶极子时间间隔,分析了斯通利波在碳酸盐岩储层有效性评价中的影响因素。研究表明,钻遇储层时间与测量偶极子时间间隔较短,斯通利波能够很好地评价储层的有效性,钻遇储层时间与测量偶极子时间间隔较长,斯通利波不能很好地评价储层的有效性。为此,测井时应尽可能缩短钻遇储层时间与测量偶极子声波的时间间隔。