多极子声波测井

简介了哈里伯顿公司的低频偶极声波测井仪（LFD）,阿特拉斯公司的多极阵列声波测井仪（MAC）以及斯仑贝谢公司的偶极横波测井仪（DSI）的仪器特点,数据处理,工作方式及测井效果,比较了三种仪器的相同点和不足处,对仪器的推广应用提出了自己的建议。     

多极子阵列声波测井技术在煤层气储层评价中的应用

介绍多极子阵列声波测井仪器(MPAL)的声系结构和测量数据。MPAL仪器提供了丰富的煤层气地层声学参数。通过处理MPAL在煤层气储层的声波测量数据得到了滑行纵波、偶极横波和斯通利波的速度,衰减以及横波速度各向异性,地层渗透率等信息。在分析上述信息与煤层气储层特性关系的基础上,研究了煤层气储层的多极子阵列声波测井评价的步骤和方法。MPAL测得的纵、横波速度及衰减能够用于煤层识别和煤层厚度计算;从斯通利波数据中提取的渗透率信息可以评价煤层气储层的渗透性能;结合地层密度数据可得到地层弹性信息,能够为钻井、水力压裂等工程提供重要的参考数据。     

多极子阵列声波测井仪

多极子阵列声波测井仪（MPAL）是中国石油集团测井有限公司研发的具有完全自主知识产权的新一代多极子阵列声波测井仪器。该仪器的声系由1个单极子发射换能器、1个四极子发射换能器、2个相互正交的偶极子声波换能器及8个多极子接收站组成,     

MPAL多极子阵列声波测井仪

MPAL多极子阵列声波测井实现了在软硬2种地层中直接提取纵波、横波和斯通利波的测量结果.对MPAL多极子阵列声波测井的测量原理、仪器构成、特点、技术指标、应用情况等方面进行了阐述,根据其测井资料可提取准确的纵波、横波、斯通利波信息;利用波形、斯通利波变密度图、斯通利波幅度衰减判断裂缝发育段,可以得到地层的快慢横波,用来判断地层的各向异性,从而判断最大水平主应力方位、裂缝发育程度及裂缝延伸方向等.     

交叉多极阵列声波测井资料的地层各向异性分析

叙述了匀叉多极阵列声波交叉偶极测量方式各向异性分析的理论基础和快速横波方位与上偶方位存在相关性的原因。利用快,慢横波信息计算了储层的各向异性参数和方位误差,通过百分能量差对快横波方位角进行截取并统计,结果表明快横波方位角反映的水平最大主应力方向或高角度裂缝的开口信息与ＳＴＡＲⅡ解释结论有较好的一致性。     

多极子阵列声波测井资料处理及应用

介绍了胜利石油管理局测井公司新研制成功的多极子阵列声波测井仪器采集的数据结构类型.研究了多极子阵列声波测井资料的处理方法.用矩阵、相位等处理方法得到地层纵波、横波、斯通利波时差,利用偶极资料进行快慢横波分离,有效计算地层横波速度各向异性.胜利油田3口井的实际应用表明多极子阵列声波测井资料与其他测井资料相结合,可进行油藏评价,如井眼稳定性分析、地层孔隙压力预测、压裂施工压力设计及缝高检测等.实际钻井资料证明多极子阵列声波测井资料在油田勘探、开发中能够发挥重要作用.     

MAC多极阵列声波测井仪

阿特拉斯测井公司的ＭＡＣ多极阵列声波测井仪是由单极陈列和偶极阵列组成，使声波测井资料拓宽了应用领域，尤其在裂缝评价，地震勘探和井眼稳定性问题得到很好应用，文章对其测量原理，仪器特点和典型应用做了介绍。     

多极子阵列声波测井仪多通道采集系统

设计一种用于多级子阵列声波测井仪的高精度多通道同步数据采集系统,可工作于井下高温环境.介绍该系统的电路结构和软件设计思路.该多通道采集系统使用数字信号处理器和复杂可编程逻辑器件控制单片多通道模数转换芯片,有效减小了电路板体积和功耗.由于采集参数可控,该系统有较好的通用性,它完成16通道的采集任务只需要2片220 mm× 48 mm的电路板.测试结果表明,该多通道同步数据采集系统性能稳定,可满足仪器设计要求.     

叠片型多极子阵列声波测井仪接收换能器灵敏度分析

基于有限元方法数值分析多极子阵列声波测井仪常用叠片型接收换能器的工作模态和接收特性,研究各种结构参数调整对换能器接收灵敏度的影响.增加换能器压电片厚度可以提高换能器的接收灵敏度;增加换能器长度和宽度只对单极接收部分的接收灵敏度有所提升而对偶极接收部分几乎没有影响.接收灵敏度对压电片厚度的改变最敏感,对换能器长度的改变次之,对换能器宽度的改变最不敏感.压电片厚度、换能器长度和宽度的增加都会导致谐振峰前移,使得接收响应更不平坦.在接收面积相同的情况下,矩形换能器灵敏度整体接收灵敏度要优于圆形结构.     

多极子阵列声波测井在致密砂岩气层识别的应用

本文从多极子阵列声波测井资料和常规测井资料中提取对气层响应敏感的特征参数,建立具有针对性的气层识别方法,提高解释符合率。     

正交偶极阵列声波测井技术及应用

正交偶极阵列声波测井通过完善单极、偶极双激发方式，达到了信号强、衰减小的目标，通过偶极发射器的同深度排列提高了测井数据在各向异性分析方面的应用效果。介绍了在软、硬地层中为产生较强剪切波声信号在激发频率方面的差异，根据地层的物理特性选择最佳的偶极发射频率，可以得到最好的挠曲波激励和传播。详细描述了正交偶极阵列声波测井技术的特点；介绍了该技术资料采集的方式及针对不同特性地层的参数选择原则。介绍了正交偶极阵列声波测井技术所取得的处理解释结果及其在地层各向异性分析等地质方面的应用。     

多极子声波测井的裂缝识别与评价

多极子声波测井在油田应用广泛,对地层裂缝进行评估和分析是其一个重要应用。简要介绍了多极子声波测井在裂缝识别中的国内外研究现状,并简述了多种现有的利用多极子声波测井资料评价裂缝的新方法。以鄂尔多斯盆地X井区实际的多极子声波测井资料处理为例,利用纵横波时差比判断裂缝倾角、井孔模式波声衰减判断裂缝倾角和有效性、斯通利波反射系数确定裂缝位置。利用横波时差各向异性和快慢横波频谱差异估计裂缝发育程度、快横波面方位确定裂缝走向。结合实际电成像测井资料进行了进一步的对比和验证,并对上述方法在裂缝评价中的作用与干扰因素进行了归纳总结。综合应用多种方法进行裂缝识别,可以获取更多的裂缝参数,克服单一方法的部分多解性,从而使基于多极子声波资料的裂缝评价更加准确合理。     

阵列声波资料在测井解释中的应用

阵列声波资料由于能提供丰富的地层信息, 在测井评价中被广泛应用。除了常利用阵列声波资料评价储层物性外, 文中用阵列声波资料进行井旁裂缝的识别、储层流体性质的判别、水力裂缝压裂高度的预测和确定等。阵列声波在油气田的实际应用中取得了良好的效果。     

利用阵列声波测井资料评价变质岩储层有效性

目前主要利用常规测井识别变质岩岩性进而评价储层,利用阵列声波测井评价变质岩储层有效性的研究较少。为此,以渤中19-6气田变质岩测井资料为基础,分析阵列声波测井的响应特征,基于常规声学参数计算提出平均衰减计算方法;通过定量研究多种声学参数与不同储层之间的相关性,提炼出对有效储层敏感的9种声学参数(纵波、横波、斯通利波的时差、阵列衰减以及平均衰减等),建立基于敏感声学参数的储层有效性评价图板与方案。利用所提方法对新井资料进行处理,并评价了储层有效性,评价结果与测试结果符合率达到91.43%,满足现场应用需求。     

利用时频分析方法在阵列声波测井中区分油水层

时频分析方法已经在许多领域得到了应用, 而且都取得了良好的效果。将Choi-Williams 时频分析方法引入阵列声波测井信号分析处理, 用以区分不同性质的储集层。Choi-Williams 分布具有较明显的物理意义, 根据Choi-Williams 分布中不同模式波能量在不同时间、不同频率下具有的不同分布特征, 来区分油水层, 取得了较理想的效果。     

相控圆弧阵声波辐射器在井旁地层中产生的声场特征

常规的单极子声波测井仪器无法对井旁地层的方位性质进行评价,多极子声波测井仪器有一定的方位测量能力,方位分辨率较低且反演地层性质时存在多解性。设计了一种具有方位辐射特性的声波测井相控圆弧阵声波辐射器,采用三维有限差分法对其在井旁地层中产生的声场进行了数值模拟。对模拟声场的方位特征进行的分析表明：相控圆弧阵声波辐射器产生的声波能量基本向某一周向角范围的井壁入射,进入地层的声波在一定周向角范围内传播。随着轴向源距的不断增大,相控圆弧阵声波辐射器在井旁地层中产生的声束周向角宽度逐渐变大。这种相控圆弧阵声波辐射器可用于方位反射声波测井新技术中,能评价井旁地层声学性质沿井周方向的变化,有助于复杂油气藏的识别和评价。     

控压钻井过程中泥页岩井壁破坏分析

控压钻井过程中,控制井底压力与地层压力相当,可以减少井壁由于井底压力过小或过大引起的井壁坍塌或破裂问题。对于水敏性泥页岩地层,即使在压力平衡的情况下,由于水基钻井液和泥页岩之间的水化渗透作用,泥页岩井壁也有可能不稳定。为此,建立了控压钻井条件下泥页岩井壁稳定非线性流-固-化耦合新模型,考虑了离子扩散与岩石变形的全耦合以及流体流动和离子扩散过程的非线性;通过有限元分析泥页岩井壁周围孔隙压力场和应力场的变化,计算井壁周围地层破坏系数,检查井壁是否破坏。研究结果表明：①控制压力钻井与常规钻井相比,水化渗透引起的孔隙压力剖面变化较小,有利于泥页岩井壁稳定;②泥页岩井壁失稳主要有井壁破坏、井壁附近地层破坏两种方式且后者是有时间效应的;③现有模型与非线性全耦合模型相比,过大地预计了井周孔隙压力和总应力且其压力峰值传播较慢;④泥页岩井壁失稳后,新的泥页岩表面暴露在钻井液中继续进行水和溶质交换,井眼扩大到一定值后,发生进一步失稳的可能性较小。     

测井资料在注水开发对套损影响分析中的应用

完井测井及部分套管井长源距测井等可以确定井周地层参数及地层参数的变化。文章针对注水开发对油田套管损坏影响问题,一方面研究了注水开发引起的井周地层参数变化、这种变化在测井曲线上的反应以及地层参数变化对套管受力(套管载荷)的影响;另一方面考察了在地层参数不变情况下油水井注入产出量对套管受力的影响,利用注入剖面测井确定的小层注入量可以确定相应层段的套管载荷并进行套损危险性分析,为油田采取措施预防套损提供一定的依据。     

火山岩地层测井评价新技术

由于火山岩地层的喷发类型不同、喷发期次多及岩石的结晶程度的差异,导致火山岩地层岩性成分复杂多样,从而进一步导致火山岩岩石物理特性多变,火山岩地层岩石的成分、骨架参数难于确定以及火山岩地层导电机理复杂等.因此,利用常规测井曲线建立准确、可靠的岩石物理模型进行岩性识别和矿物含量计算是非常困难的.基于徐家围子气藏描述成果,提出了火山岩地层测井评价的方法和思路,即:应用元素俘获谱测井(ECS)数据进行岩石成分的分类并得到地层岩石骨架参数;密度测井与核磁共振测井(CMR-PLUS)相结合,并利用ECS得到的岩石骨架参数进行孔隙度计算;将核磁共振T2分布谱转换成毛管压力曲线;在已知自由水界面的基础上利用核磁共振测井得到的毛管压力曲线计算储层流体饱和度.实践证明,应用效果较好.     

利用阵列声波测井资料预测静态压裂参数

提出了一种通过岩心实验数据与测井数据相结合进行岩石静态弹性模量计算和压裂参数预测的方法。利用阵列声波测井资料提取地层的纵波、横波慢度,结合体积密度测井资料计算岩石动态弹性模量和压裂参数。计算的结果与实验室测定的岩样的静态参数进行回归拟合,从而建立动静态弹性力学参数之间的关系式,计算出静态的压裂参数,为制定油气层的压裂施工方案提供参考依据;提出现场压裂施工曲线数值不能检验阵列声波测井压裂预测结果,井下压力计曲线才能准确反映井下地层压裂结果。3口井的实际应用表明,该方法准确可靠。