甚低速层的声波纵波速度测井

地下纵波和横波速度测井曲线，通常是通过在井中获取声波波形而产生的，为此，现代声波测井仪都装有不同类型的声波源：单极声源和偶极声源，偶极声源是专门为横波速度测量而研制的，可是后来发现，在由孔隙度约为３５％，横波速度约为４６５ｍ／ｓ的未固结的砂岩组成的甚低速层中，在确定纵波速度方面，偶极声源较单极声源优越。     

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。     

LFD低频偶极声波测井仪

LFD是由偶极和单极声波组合，在井下进行数字化，可同时测量。在1.5KHz的低频下，偶极传感器产生的弯曲波速度与横波速度相同。LFD仪可以测量所有地层的纵波速度、横波速度和斯通利波速度，可以计算出岩石的力学参数，拓宽了声波信息的应用范围。用来计算地层孔隙度，判断岩性，用于地震资料处理，提高人工压裂的设计，计算出砂和地层强度，用于钻井和采油工程，可在套管井中测量地层孔隙度。LFD是成象测井系列中一种，它可以提供测开曲线、计算曲线和图象，使声波测昔技术又进了一步。     

偶极声波仪在青海油田应用中出现的问题分析

传统的单极声波测井仪只能测量地层的纵波波速,且有其自身的缺点。对于硬地层来说,可以通过对长源距声波全波测井资料的分析、处理,获得纵、横波波速,但在软地层中无法获得横波速度。通过偶极声波测量技术可以测量地层的横波,进而计算岩层弹性及非弹性参数、地应力参数、孔隙度、渗透率等,使声波测井曲线提供的有用信息量骤增。文章从电路入手,分析了在青海油田偶极声波仪在应用中出现的问题,总结了解决方法。     

新一代交叉偶有声波测井仪：设计和实例

随着深水区勘探开发继续增长和随钻测井地层评价不断发展，同时由于钻机费用高昂，电缆地层评价常常受限于一次钻杆传送测井。一种用于钻杆传送环境的新型单极和交叉偶极声波测井仪已经设计出来，它具有稳固的机械设计，可以使这种声波仪器不仅仅只有用于仪器串的底部，占杆传送浊井或电缆传送测井时，NMR和泵入地层测试器可以放大测井仪器串的声波仪器的下部，该仪器用一套系统方法设计，其多数功能可地面调节。,例如，每一深度的交叉偶极子声源弯曲条的脉冲形状，周期，幅度和频率均可调。同样，单极子输出信号幅度也可选择，通过一个四组合测井系列以每英尺两个采样点采集声波数据，可以实现每个深度采样96条波形，测井速度接近1,800ft/hr(30ft/min)。不同地层的实例证实了这种仪器在获取单极P波数据，单极折射横波数据，交叉偶极弯曲波时差和地层各向异性特征方面的能力，实例中包括下面几种代表性地层：孔隙度接近零的碳酸盐岩地层，其折射横波时和弯曲波时差小于100μs/ft；孔隙可塑的墨西哥湾砂岩和泥岩，其弯曲波传播时间可超过700μs/ft；天然裂缝地层，可通过交叉偶极弯曲波时差探测到，并可由裸眼井成像资料证实。     

新一代交叉偶极声波测井仪：设计与应用实例

随着深海区勘探开发的不断发展和随钻测井地层评价技术的不断进步，同时也由于钻机费用高昂，电缆地层评价常常受限于一次钻杆传送测井。一种可用于钻杆传送环境的新型单极和交叉偶极声波测井仪已经设计出来。这种声波仪器因具有坚固的机械设计，使其不仅仅只限于接在仪器串的底部。进行钻杆传送测井或电缆传送测井时，NMR和泵抽式地层测试器可以放在测井仪器串上声波仪器的下部。该仪器用一套系统方法设计，其多数功能可地面调节。例如，每一深度的交叉偶极子声源弯棒的脉冲形状、周期、幅度和频率均可调。同样，单极子输出信号幅度也可在地面选择。对每个深度采样点的96条波形数据进行数字化时，采样点数、采样间隔和波形压缩均可选择。通过一个四组合测井系列以每英尺两个采样点采集声波数据，可以实现每个深度采样96条波形，测井速度接近1800ft／hr(30ft／min)。不同地层的实例证实了这种仪器在获取单极P波数据、单极折射横波数据、交叉偶极弯曲波时差和地层各向并性特征方面的能力。实例中包括下面几种代表性地层：*孔隙度接近零的碳酸盐岩地层，其折射横波时差和弯曲波时差小于100μs／ft。*多孔柔韧的墨西哥湾砂岩和页岩，其弯曲波传播时间可超过700μs/ft。*天然裂缝地层，可通过交叉偶极弯曲波时差探测到，并可由裸眼井眼成像资料证实。     

利用井眼单极和交叉偶极声波测量识别和估算地层应力

本文讲述的是利用井眼单极和交叉偶极声波测量,有效地确定地层应力场,这种方法是以应力与速度之间的关系为基础。用已发表的实验数据对其进行验证,证明了这一关系的有效性,同时还确定了它所需的基本参数。将应力一速度关系应用于实际井眼环境,得出了根据井眼单极和交叉偶极声波测量确定地层应力的基础理论。这一理论可预测与井眼垂直的两个主应力,这两个应力使交叉偶极测得的偶极剪切波发生分离。另外,地应力测量的单极剪切波     

第40届SPWLA测井年会题录

１．应力诱发的偶极声波各向异性：理论、实验与现场数据２．用交叉偶极声波资料分析Ｅｌｄｆｉｓｋ油田水平应力方位３．用井眼单极与交叉偶极声波测量资料评价地层应力４．比较缆式声波、核磁共振与岩心数据以正确诊断渗透率和孔隙度差异５．低速地层偶极声波数据的采集...     

新一代交叉偶极声波测井仪：设计和实例

随着深水勘探开发不断增长和随钻测井地层评价不断发展，同时由于钻机费用高昂，电缆地层评价常常受限于一次钻杆传送测井，一种用于钻杆传送环境的新单极和交叉偶极声波测井仪已经设计出来，它具有稳固的机械设计，可以使这种声波仪器不仅仅用于仪器串的底部，进行钻杆传送测井或电缆传送测井时，NMR和泵入式地层测仪可以放在本仪器的下部。该仪器用系统方法进行设计，其多数功能可地面调节，使如，每一深度的交叉偶极弯曲条声源的脉冲形状、周期，幅度和频率均可调。同样单极子输出信号幅度也可以地面选择。对每个深度采样点的96条波形数据进行数字化时，采样点数据采样间隔和波形压缩均可选择，通过一个四组合测井系列以每英尺两个采样点采集声波数据，可以实现每个深度采样96条波形，测井速度接近1800ft/h(30ft/min）。各种地导的事例证实这种仪器在获取单极P波数据、单极折射横波数据、交叉偶极弯曲波慢度和地层各向异性特征方面的能力，实例中包括了下面几种代表性地层：孔隙度接近零的碳酸岩盐地层，其折射横波时差和弯曲波时差小于100μs/ft。 孔隙可塑的墨西哥湾砂岩和页岩，其弯曲波传播时间可超过700μs/ft。天然裂缝地层，可通过交叉偶极弯曲波时差探测到，并可由裸眼井成像资料证实。     

偶极横波成像测井

传统的声波测井仪使用单极子源，在慢速地层中不能直接测量横波速度，也不能同时记录和传榆接收所有的信息。DSI偶极横波成像测井仪是一种新型的声波横波测井仪，它把新一代的偶极技术和最新发展的单极技术结合在一起，能精确测量在所有类型地层包括未固结地层和硬地层中传播的声波。本文介绍了DSI仪的结构特点、工作原理，详细讨论了DSI资料处理的几种方法，重点介绍了协方差法。最后，对DSI资料的应用也做了简要的概述。     

测井新技术在油气藏描述中的应用

以核磁共振测井技术与偶极声波成像测井技术为例,介绍测井新技术在油气藏描述中的应用情况.核磁共振测井技术自20世纪90年代以来,获得了迅速发展,该技术可以测量岩石的有效孔隙度而不受岩石骨架和泥质的影响,可以确定出毛管束缚流体和可动流体孔隙度等.偶极声波测井技术的阵列声波成像测井主要用于计算孔隙度、渗透率等,具有探测深度大、测量方式多、测井信息丰富,且对地层含气反映灵敏的特点,可用于有效识别流体界面.     

时差—频率成像测井：一种精确计算声波时差的新的质量控制方法

任何声波时差测井，不管它是单极纵波、偶极横波、单极斯通利波，是铠装电缆测井或随钻测井，人们总是要问这个问题：时差值正确吗？当估计算时差的大多数方法是用基于时间相关的处理方法．它把相关性作为关键的质量控制（QC）指标。基于时间的相关性方法是极好的、稳定的，但是它没有回答精确度是多少的问题。有一个方法．它把时差计算值重叠在频散曲线上（即时差对频率），描绘波越过接收器阵列传播时的特性。对于频散的井眼到达波．例如偶极弯曲波（或泄漏纵波），其频散曲线的低频极限就是正确的地层横波（如纵波）时差。把处理计算得到的时差重叠到频散曲线上，这种方法是确定时差正确值的好的处理方法，由于它逐一对每个深度都进行分析．所以也是费时的。我们已经开发了一种新的控制时差曲线质量的方法，它精确地评估声波测井的正确程度。这种新的质量控制方法叫做时差频率分析（SFA）．在SFA中，每个深度根据记录波形产生频散曲线，把频散曲线的时差对频率的关系投影在时差轴上，然后把各个深度的时差随深度投影绘制成测井曲线。这样，基于时间相关性处理得到的时差测井曲线就叠加在SFA成像上了。对于偶极弯曲波信号，如果计算得到时差测井曲线处于SFA投影的最下限，那么计算的时差就匹配上偶极弯曲波信号的低频极限匹配，时差测井曲线就是正确的。它之所以正确，是因为它与数据描述的频散曲线是一致的。 这种新的质量控制方法可应用于所有声传播模型。文章给出了慢速地层中测量的单极和偶极数据的电缆测井现场实例。     

围岩、侵入和薄层对井眼声波测井曲线影响的评估：数值灵敏度研究

我们量化了围岩、层厚度、侵入和砂泥岩薄层对单极和偶极井眼声波测井曲线的相对影响。这是通过声波波形的数值模拟实现的，数值模拟包括了1-10千赫兹范围内所有传播波型。数值模拟中假定单极和偶极声源无限小，阵列接收器无限小，它们配置在类似市场上可买到的钢缆声波测井仪内。传播波型和它们的速度是用模拟波形的时差-相关度处理确定的。 对于围岩和层厚效应，我们考虑了边界为泥岩的软、硬地层。岩层厚度的变化考虑了发射-接收器完全包括在层内和部分越过不同层的情况。模拟显示，与在无限厚地层实测相比，围岩和层厚效应能够证明，在单极信号源时测得的纵波速度有高达30％的变化，而在偶极声源时测得的横波速度有31％的变化。 我们再现了砂泥岩薄互层，包括产油砂层内含薄泥岩的声波响应。泥岩厚度是变化的，以便考虑砂岩和泥岩的比例对测量值的影响。模拟显示，相对于有效叠层的声波速度，泥岩薄层在单极信号源时测得的纵波速度有7．3％的变化，而在偶极声源时测得的横波速度有5．8％的变化。 对于水基泥浆侵入含油地层的情况模拟了侵入影响。模拟显示，在软、硬地层的岩石物性和弹性特性采用实际参数假定时，由于侵入的影响，纵波测量值的变化可高达23％。     

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。     

第46届测井分析家年会论文摘要（下）

U加利福尼亚极慢速地层的声波特性 慢速地层就是该地层的横波速度比井眼流体速度慢。为了测量这样地层的声波速度，研制出了带有偶极发送器的声波测井仪。偶极声波测井仪是10年前发明的，它可提供慢速地层的声波性质（包括各向异性和非均质性）。     

近几年国外测井技术进展综述

在过去五年里，受石油勘探开发需要的推动，并借助现代电子和信息技术的新成就，测井技术的发展十分迅速。三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪器的出现，使地层各向异性研究成了热点。新的测井仪器，如裸眼井新型组合测井仪、三分量阵列感应测井仪、油基泥浆电阻率成像测井仪、随钻核磁共振测井仪等不断出现并得到改进。新的测量工艺技术，如井下永久传感器工艺技术等日趋成熟。本文综合评述了近五年国外测井技术六个方面的重大进展：(1)测井应用基础研究；(2)测井地面系统；(3)裸眼井测井；(4)套管井测井；(5)随钻测井；(6)射孔、取心和测试。     

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。     

MPAL多极子阵列声波测并仪器的应用

文章介绍了MPAL多极子测井仪器的设计思路及仪器组成。MPAL多极子阵列声波测井仪器利用多种组合模式,在裸眼和套管井中进行声波单、偶极阵列测井,偶极子横波直接测井,测量得到的数据可以直接提取软硬地层中的纵波、横波和斯通利波漫度参数来进行储层的地质评价。近几年在二连油田识别岩性、识别油气层、预测地层的破裂压力,利用各向异性检测压裂效果等应用效果较好。     

数值模拟驱动的过钻具偶极声波测井仪设计

过钻具偶极声波测井仪能够提供详细的岩石物理数据,评估地层各向异性和裂缝,确定最小应力方向,可满足非常规水平井对压裂设计和优化的市场需求。通过数值模拟计算不同材料、不同结构、不同尺寸、不同边界条件下单极换能器和偶极换能器的声学性能,得到了单极换能器和偶极换能器关键设计参数。通过模拟换能器骨架、油腔和透声窗之间相互耦合作用对能量辐射与频谱的影响,形成了单极换能器和偶极换能器设计方案。通过模拟分析整支仪器在声学压电效应电路的多物理场耦合测井响应,进行了换能器优化设计,完成了数值模拟驱动的仪器设计。研究对于过钻具偶极声波测井仪设计、研发及应用具有指导意义,为加快过钻具测井技术研发与推广提供了技术支持。     

慢度-频率投影测井：一种精确计算声波慢度的新质量控制法

对任何声波慢度测井,不管是单极纵波,偶极横波,单极斯通利波,电缆测井波或是随钻测井波,总有会人问一个问题:这些慢度值正确吗?现在通用的大多数计算慢度的方法是基于时间一致性的处理方法,它把一致性作为质量控制的关键。时间一致性处理方法是很优秀的,也是很稳定的,但是它不能准确的回答这个问题。有一种方法是把预测的慢度值投影到散射曲线上(例如慢度对频率曲线图),这个散射曲线图描述波通过接受器阵列的传输特性。对频散井眼传播如偶极挠曲(例如泄露纵波),它在散射曲线的低频限是一个正确的地层横波慢度。而在散射曲线上重叠处理预测慢度是识别正确慢度的一个很清晰的过程,它是一个单一深度的分析、是很费时的。我们已经完善了一种新的的质量控制方法(慢度对深度),它能准确的估计声波测井的正确性。这个新的质量控制方法叫慢度频率分析(SFA),在SFA方法中,从记录波形中的每个深度产生一个散射曲线,散射曲线的上的慢度对频率信息被投影到慢度轴上,然后每个深度的慢度投影绘成一条曲线。从基于时间一致性处理得到的慢度重叠在SFA投影图上。对于偶极挠曲波信号,如果预测的慢度曲线位于SFA投影的最低限,则预计的慢度与偶极挠曲波信号的低频限一致,慢度曲线是正确的。这个测井是正确的,那是因为它与散射曲线描述的数据一致。这种新的QC方法适用于任何形式的声波传播。我们的论文提供的是电缆测井在软地层中记录的单极波和偶极波。