用反射斯通利波确定地层裂缝宽度和渗透率

为了寻找反演地层裂缝宽度和渗透率的方法，采用平板状裂缝模型和渗透带模型模拟实际地层，根据斯通利波在裂缝性地层和渗透性地层中的传播特性，提出用反射斯通利波反演地层裂缝宽度和渗透率．当声源的中心频率为１ｋＨｚ时．在±５００Ｈｚ的范围内，从合成斯通利波波形中处理得到的反射系数与计算的反射系数相等，反演结果表明，地层裂缝宽度和渗透率的反演值与给定值相符．     

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。     

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。     

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.     

应用井眼斯通利波估算地层渗透率和各向异性

单极声波波形中的斯通利波包含着重要的地层各向异性和渗透性信息。通过分析斯通利波资料，可以确定地层的各向异性和渗透率。在均质、非渗透性地层中，利用横波测井数据就可以很好地预测斯通利渡的行为。在渗透性层段，斯通利波会发生衰减和慢度增大的现象，这正是地层具有渗透性的指示。相反，在各向并性层段，与用横波慢度模型化得出的数值相比，斯通利波的慢度值会偏低。这是由于在VTI地层，斯通利波受水平切变控制，而这个水平切变通常比由偶极测井测得的垂直切变传播得快。因此，利用这些数据就能有效地确定地层的渗透率和各向异性。随着理论模型和数据分析技术的进一步发展，通过对斯通利波资料的处理，结合其它测井资料，我们可以同时确定地层的各向异性和渗透率。在渗透率估算过程中，同时考虑各向异性的影响斯通利渡在泥岩段显示各向并性，在砂岩段显示出渗透性，这与上述结果吻合。我们对各种地层的数据进行了处理，发现VTI各向异性是沉积，就能切实提高在砂泥岩序列地层渗透率计算的准确性。理论实践表明，在砂泥岩地层中，斯岩地层的一个普遍特性，在泥岩地层尤为如此。许多泥岩层的VTI值的范围为10-40％。把由声波测井获得的横渡各向并性信息与地震波的传播相结合．能够提高地震资料处理和分析的精度．     

反射波信息在裂缝储层评价中的应用

现代声波测井记录的全波列信息非常丰富，其中纵波反射波或转换波能反映井外的高角度裂缝或层界面，而低频斯通利波反射波则对与井眼相交的低角度裂缝较敏感。正确识别各类反射波信息，并与常规纵波、横波、斯通利波等信息结合，可以更有效地评价井周各种不同变化特征的裂缝或层界面。探讨了不同类型裂缝反射波的传播响应特点和信号处理方法，以及它们在裂缝评价中的应用方法。     

由井眼斯通利波估算地层渗透率和各向异性

由单极子声波测井得到的斯通利波资料包含有重要的地层信息，如地层的各向异性和渗透率。分析斯通利波资料可得到地层的渗透率和各向异性。在各向同性、非渗透性地层，可以从横波测井数据中预测出斯通利波。渗透性地层可以导致斯通利波衰减，并使斯通利渡时差（慢度）增大，它指示了地层的渗透性。相反，用横波数据模拟值来看，地层的各向异性使斯通利渡时差减小。这是因为在VTI（以垂直轴为对称轴）的层中，斯通利波主要受水平方向的横波控制，通过偶极声波测得水平方向的横波速度通常比垂直剪切波速度快。因此，这些数据提供了地层渗透率和各向异性的信息。随着理论模型及数据分析的发展，通过处理斯通利波数据和其他测井数据．能同时得到地层各向异性和渗透率的信息。在砂泥岩地层中，我们在评价地层渗透率时，结合各向异性信息，能提高渗透率评价的质量。现场结果表明，在砂泥岩地层序列中，斯通利波数据反映了泥岩地层的各向异性和砂岩地层的渗透性，同时证明了以上分析。通过处理了不同地层的数据，处理结果显示VTI各向异性是沉积岩的一般特征，尤其是泥岩层。许多泥岩地层的VTI幅度范围在10％～40％。声波测井得到的横波各向异性与地震波的传播建立联系以后，可以提高地震的处理和分析结果。     

在渗透性构造中井孔斯通利波的传播

本文研究了渗透性构造中井孔斯通利波的传播。通过模拟横切井孔的构造带,用简单的一维理论论述了斯通利波与构造的相互影响。由于斯通利波是一种导波,沿井孔传播时无几何扩散,故上述模拟是可行的。斯通利波与构造的相互影响将因构造与围岩个有不同的斯通利波波数而发生。以适当的方式表示波数后,该理论可适用于包括充满裂隙在内的各种构造,尤其有意义的是渗透性孔隙带和裂隙带。结果表明,在出现斯通利波反射时,穿过高渗透带的斯通利     

薄互储集层对声波全波列测井波形的影响

针对孔隙薄互层模型进行声压－速度有限差分数值模拟，发现层界面，低速薄夹层，高速薄夹层，薄互层及裂缝对声波全波列波形显示出以下特征：各组分波在任意分界面处者会产生反射波，其中低频斯通利波的反射最为突出；     

用井眼斯通利波评价地层渗透率和各向异性

单极声波波形数据中的斯通利波包含地层非均质性和渗透率的重要信息。分析斯通利波数据可以得到渗透率和各向异性的信息。在各向同性、非渗透性地层中，根据横波测井资料可以预料斯通利波特性。渗透性地层可引起斯通利波幅度衰减、斯通利波时差大，这些变化提供了渗透率指示。相反地，若地层各向异性则倾向于减小斯通利波时差，使它比用横波数据模拟的斯通利波时差还小。其原因在于，在VTI地层(纵向地层不同性，径向地层各向同性)中，斯通利波是受水平横波控制的，通常这种水平横波要比从偶极声波测井中测到的垂直横波快；因此，这些数据能够有效显示地层渗透率和各向异性。采用先进的理论模型和数据分析，处理斯通利波数据和其他测井资料，能够同时得到地层各向异性和渗透率信息。实际上，把各向异性与渗透率评价结合起来，能够充分地提高砂-泥岩层序地层渗透率评价的质量。现场试验结果表明，在砂一泥岩地层中，用斯通利波数据可得出泥岩各向异性和砂岩渗透率，证实了上述分析。我们已经处理了不同地层的许多数据，结果证明VTI各向异性是沉积岩的共性，尤其是泥岩。许多泥岩地层的VTI大小在10到40％范围内。将从声波测井中获得的横波各向异性与地震波传播联系起来，可改善地震处理和分析结果。     

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.     

用声波能量识别渗透层

通过处理实测的声波全波列资料，得到了地层纵波、横波、斯通利波的速度和幅度。将它们与其它测井资料对比，发现斯通利波的幅度及其与纵波幅度的比值与地层的渗透性有关。     

利用斯通利波估算火成岩地层渗透率

火成岩储层具有双重孔隙的特点,渗透率计算是其评价难点之一。 为提高地层渗透率的计算精度,从偶极声波成像测井（DSI）资料中提取了斯通利波、纵波和横波,并结合井径、密度及孔隙度等资料计算出了流体移动指数（QFM）,并建立了QFM与地层总有效渗透率的关系,进而估算出地层渗透率。该技术在松辽盆地深层火成岩中的成功应用证明了其有效性,从而可为类似油田的开发提供技术支持。     

井壁边界条件和泥饼对声波全波波形的影响

针对测井中的泥饼问题,按修改的Biot孔隙地层的波动理论,计算了声波全波波形。通过分析讨论,指出井壁上的边界条件对声波影响很大,它引起的斯通利波幅度衰减变化,不代表地层渗透率的变化。当泥饼层薄时,仍可用斯通利波幅度衰减估算地层渗透率,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估算的地层渗透率及提取的横波时差是错误的结果。高频伪瑞利波艾雷相(低速)也是地层渗透率很好的指示器,但要考虑环境条件的影响。利用低频伪瑞利波(高速),能很好地估算原状地层的横波衰减。     

库车地区砂岩裂缝测井定量评价方法及应用

库车地区致密砂砾岩中普遍发育裂缝,可以利用测井资料计算裂缝宽度、裂缝孔隙度和渗透率等参数,以加深对该类储层的认识与评价。对高分辨率井壁成像测井资料进行处理和解释,确定裂缝宽度、裂缝孔隙度等参数,并采用模拟实验手段对其可靠性进行验证,以此为基础对双侧向测井响应进行校正和刻度,提出基于双侧向测井资料的裂缝宽度、裂缝孔隙度计算方法和模型,实现了在没有井壁成像测井资料的条件下定量计算与评价裂缝参数的目的。斯通利波传播特性与地层渗透性有关,从斯通利波中提取流动指数,建立渗透率模型,从而计算裂缝性砂砾岩储层总渗透率。实践表明,该方法在库车地区低孔低渗复杂储层评价中发挥了重要作用,取得良好效果。     

井孔声波传播模式与地层性质关系的实验研究

根据相似性原理，按１：１０比例制作模拟各种性质地层的小模型井和微型声波仪器闻一套进行井孔声波传播机理研究的实验测量系统。采用高频声源可得到纵，横波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。     

偶极子声波测井资料在致密砂岩气藏中的应用

偶极子横波测井采用偶极声源和定向接收技术,并结合单极技术,在硬和软两种地层中都可以直接提取纵波、横波和斯通利波的测量结果,拓宽了声波测井资料的应用领域。现在,声波测井资料已被广泛用于确定地下岩层的机械特性,用于计算岩石的各种弹性常数,结合地层各向异性分析,可对储层进行有效的气层识别、裂缝识别和压裂效果分析。应用实例表明,偶板子声波测井在低孔低渗裂缝性储层评价中是一种积极有效的方法,在吐哈油田收到了良好的效果,具有广阔的应用前景。