井眼环境对纵波测井的影响

由常规声波测井仪测得的纵波信息要受地层水和／或泥浆滤液矿化度、溶解气、井眼温度、地层温度、孔隙压力、低饱和自由生物气及烃类等因素的影响。关于这些因素的影响程度，声波测井的用户们还不能很好地估计。这些因素对声波时差测量值有重要的影响，从而对利用声波测井资料估测孔隙度产生显著影响。此外，这些因素对纵波传播时间与地震速度或幅度的关系也有明显的影响。文中实例证实了在非固结砂岩中这些因素对测量时间与地震速度     

井眼环境对压缩声波测井的影响

使用传统的声波测井仪所观测记录的纵波受地层因素影响．如渗透旷化水、溶解气、井眼和地层温度、孔隙压力、低跑和度生物气以及碳氢化合物。用井眼声波测井不能很好的估计这些影响的大小。这些因素对测量传播时间、声波测井孔隙度群释以及地震波违和振幅都有艰大的影响。实例证明在非致密砂岩层这些因素对传播时闻的影响为10傲秒或更大。通常使用的声波方程，如Wyllie时间平均方程和Raymer-Himt传播时间方程几乎体现不出这些因素对传统声波测井的影响，在砂岩侍层中用Gassmann公式做这些田素对收缩水影响的定性实验，结果表明了这些井眼环境因素的影响。这一结论提供了关于测量ATs各因素强度的估算法，也提供校正这些影响的方法，由此能更精确的噼怿计算声波测井的孔隙度及流体容量，改善地震波及检验炮的速度。     

横波速度的计算方法及应用

采用长源距井眼补偿数字声波测井仪,可以同时记录地层纵波时差和声波波形图。在声波波形图上,可以确定纵波首波传播时间t_c、横波首波传播时间t_s、纵波时差Δt_c和横波时差Δt_(so)根据v_s=L/t_s或v_s=[Δt_c+1/L(t_s-t_c)]~(-1),便可计算出横波速度。再利用横波速度和其他有关参数,用来划分岩性、确定岩石的孔隙度、计算岩石的弹性系数等。     

随钻纵波测井

斯伦贝谢公司推出的一种新型随钻声波测井仪，可以实时或记录方式提供纵波时差测量值。其工作原理类似于电缆声波测井。在钻井过程中，该仪器发射的声波通过泥浆和地层，被接收器阵列接收，通过井下处理，从波形中提取纵波时差并通过泥浆测实时传于地面，获得纵波时差和孔隙度测井资料，用以识别财性和测定超压带。     

一种考虑成岩作用的砂岩孔隙度解释方法

针对目前利用声波时差建立砂岩孔隙度解释模型存在的问题,对济阳坳陷第三系砂岩储层声波孔隙度关系进行了统计,分析了成岩演化过程及对岩石结构的控制作用.结果表明,砂岩储层的声波孔隙度的关系及变化取决于岩石结构的差异.因而在利用声波时差计算砂岩储层孔隙度时,可采取分不同成岩带建立解释模型的方法.只有在研究完整的成岩演化系统的目标储层时,砂岩骨架时差才对声波孔隙度的关系有意义.在理论分析的基础上,利用声波地层因素方程将不同成岩带的解释模型有机地统一起来.声波地层因素方程是随成岩演化储层结构与孔隙度发生相应变化的综合体现,从而阐述了声波地层因素方程的岩石学成因意义.在应用声波地层因素方程计算孔隙度时,应明确储层所属的不同成岩阶段,这是系统建立声波孔隙度解释模型的理论基础.     

加利福尼亚极慢速地层声特性描述

慢速地层定义为地层横波速度小于井眼流体速度的地层。为了测量慢速地层的横波速度，研制出了带偶极发射器的声波测井仪。自从在十多年前偶极声波测井被引入使用后。偶极声波测井仪提供了大量有关慢速地层声性质信息，包括探测各向异性和非均质性。非均质性的机理显现出地层本身纵波和横波时差的径向变化，现在这些都可以做到定量分析。 Cymrie油田位于加利福尼亚Bakersfield附近的San Joaquin。该油田的一个产层Opa lA硅藻岩，就是一个极慢速地层，其纵波时差约为200μs／ft，横波时差约为800μs／ft。在本文在中，我们检验了在该油田一口井中记录的宽带交叉偶极声波仪器的测量数据。交叉偶极声波测井仪是专门为地层三维声特性描述而设计的。它通过把地层归类为四种类型之一的地层分类来达到地层三维声特性描述的目的。这四类地层是：A）各向同性均匀地层，B）各向同性非均匀地层，C）各向异性均匀地层，D）各向异性非均匀地层。在分类法中使用时差频散分析，在频散分析中这四类地层中的每一种都有独特的特征。 当出现非均质性时，采用称为“偶极径向剖面”的新技术来测量横波时差离开井眼不同距离的径向变化。它可用于确定一定范围内可能的地层伤害、蚀变、泥浆滤液侵入，并提供远场横波时差测量值。这些技术已经用于描述Opal A硅藻岩地层声特征。     

套管井阵列声波测井效果评价

套管井声波测井有着重要的意义和广泛的用途。套管直径增大，套管波的幅度减小；水泥胶结越好，提取的纵波时差就越准确；水泥环厚度越大，纵波时差受水泥环的影响越大；下套管后，地层本身的变化也会引起声波时差的变化。实际测井资料显示，尽管套管尺寸不一，但固井质量是影响套管井声波测井的主要因素。在固井质量好的井段，提取的纵波时差能准确反映地层的纵波时差，可以不做校正直接应用。如果固井质量较差，则套管井声波测井受套管和水泥环的影响大，提取的纵波时差已不能准确反映地层的纵波时差。设计三层BP神经网络，对不同套管尺寸的声波样本数据进行网络学习，学习结束后得到相应的模型参数，输入过套管纵横波时差资料或过套管纵横波时差及中子测井资料，使用网络模型参数就能对过套管的声波纵波时差进行校正。校正结果表明，提取的横波时差越准确，套管内中子测井效果越好，校正效果就越好。     

孔隙流体类型对地层声波速度的影响

根据实际井的岩心资料，对砂岩样品的纵、横波速度与孔隙度及所含流体类型间的关系进行了实验研究，回归出了饱和气、水和油岩样的纵、横波速度与孔隙度的关系式。结果表明，饱和不同流体岩石的声波速度不同，岩石饱和气时的纵波速度明显低于饱和油、水时的纵波速度，并且孔隙度相同时岩石饱和油时的纵波速度略大于饱和水时的纵波速度，孔隙流体类型对横波速度的影响较小。含不同流体类型的岩样，其纵、横波波速比具有明显差异，利用纵、横波波速比和纵波时差的交绘图可识别地层流体的类型。为了解气体的声波特性，识别气层和气一液界面位置，对天然气的声波速度随温度和压力的变化情况进行了实验研究，从实验结果可以看出，不同压力环境下天然气随温度的变化规律不同。     

疏松含气砂岩中全波列声波测井的数据分析

全波列声波数据是从穿透整个疏松岩序列的探测井中通过实验收集而成的。它是通过使用一个低频（2000Hz）的压缩波源,使地层纵波的波至指示着声速低的含气砂岩地段。在一些层段,地层速度甚至低于井孔中的流体速度。标准的10000Hz的探测纵波通过同样的地层序列时,却无法探测到地层信号。然而,通过使用偶极发射器横波却能够成功的获得地层信号。对纵横波的波速比Vp/Vs的解释结果表明,这些含气层段的Vp/Vs的值明显低于参考地层的相应值。在这些含气层段中,若某层的含气量具有经济效益时,其它层段则是低含气饱和度且不具有经济效益的砂岩层或泥岩层。其相应的低速地段可能是由于一系列的机械误差造成的。Vp很低（例如井孔流体速度或更低）必然标志着气体的存在,这在一些泥岩地层中有显示。通过运用一个薄的、充气粉砂岩或砂岩嵌入的岩石骨架模型,可以得到一个有效的中介模板,测量的声波时差较小是由于充气粉砂岩层或砂岩嵌入的岩石骨架模型,可以得到一个有效的中介模板,测量的声波时差小是由于充气粉砂岩层的含量百分比低于20％造成的。这之所以具有很重要的意义,是因为充气粉砂岩的地震剖面图上的幅度异常标志着烃的存在。Vp低,通常表明气的存在,在高孔隙度砂岩中亦是如此,同时也表明大量重烃的存在,此时若运用常规曲线的解释方法,会发现含水饮饱和度高达90％。在压力纵剖面图上显示出一个水倾斜度,这表明这些地段原水相是主导相,具有低含气饱和度。然而,该低含气饱和度势必会引起Vp的显著降低,并会在地震剖面图上表现出相应的幅度异常。     

由核测井推导横波和纵波测井曲线

横波和纵波测井曲线由与岩性特性相对应的核测井响应推导来的,推导过程如下,中子—密度交会图确定岩性、孔隙度和气体含量,自然伽码测井确定泥质量含量。已发表的文献中提出了岩性—孔隙度—泥质含量和横波—纵波速度两者之间的关系。以前,岩性、孔隙度和泥质含量是由核测井确定的,而横波和纵波速度则由计算得到。这项技术有两项重要的应用,测井资料与地震资料的结合,并扩大了地层评价的能力。声波测井并不适用于所有的井,这就很需要由其它测井精确地推导出声波速度来。当能够测得声波测并资料时,把计算得到的速度与实测的声波测井速度作比较,这两者差别反映了次生孔隙度(裂缝、晶簇等等),或泥质分布状态(分散的、层状的等)。值得注意的是该技术具有与声波测井一样的精度,它能预测出四个参数,即岩性、孔隙度、泥质含量和泥质种类。由于要用四个参数来计算横波和纵波速度,仅用横波和纵波测量值评价地层变就得困难。     

随钻补偿声波测井

一种新的随钻测井仪可以进行实时记录的补偿声波测井，其工作原理与现代电缆式声波仪器相同。发射器被激发发声，声波沿泥浆和地层传播，并为接收器阵列所检测。利用井下信号处理系统，可提取纵波时差△t，经泥浆遥测发送器传送到地面。纵波△t和孔隙度的潮井数据,可用为识别岩性和确定过压的输入数据。△t数据还可用来形成合成地震图，将它与实际地震剖面比较，可改善地震图的质量。现场试验表明，随钻声波测井的质量，可能比钻后声波测井质量更好。这是因为随钻声波是在地层可能发生蚀变和井眼条件可能变差之前测量的。本文还提供在不同岩性和井眼条件下若干测井实例，并与电缆式测井作了比较。     

随钻声波测量

一种新型的随钻测井仪（ＬＷＤ）可以实时提供纵波△ｔ测量值及记录模式。这种声波测井仪与现代电缆声波测井仪具有相同的工作原理。在钻井钻进过程中，声波发射器发射声波脉冲，而这些声波脉冲通过泥浆和地层传播后被阵列接收器接收。使用一种井下处理算法把地层的纵波△ｔ从波形中提取出来，并且通过泥浆遥测技术把它实时地发射到地面。纵波△ｔ和孔隙度曲线可用于识别岩性和确定超压层位。另外，△ｔ曲线也可用于制作合成地震记录     

阵列声波测井资料在吐哈油田致密砂岩气层识别中的应用

吐哈盆地致密砂岩储层具有孔隙度低、渗透性差、孔隙结构复杂等特点,利用常规测井资料难以对储层含气性进行有效评价。以研究区致密砂岩声学特征实验为基础,分析岩样在饱含气状态、饱和水状态下纵波速度和横波速度等参数的变化规律,实验为利用阵列声波测井资料所提取纵、横波时差和常规测井资料计算地层的泊松比、体积压缩系数等参数进行气层识别提供了理论基础。通过储层岩心声学物理试验研究证明,地层在高含气饱和度情况下体积压缩系数和泊松比对含气饱和度变化较敏感;根据阵列声波测井资料计算得到的泊松比曲线和体积压缩系数曲线交会可以直观识别气层。给出的解释实例证实了在吐哈盆地致密砂岩储层利用泊松比与体积压缩系数交会法识别气层的实用性。     

海上下第三系储层预测地震岩石物理参数特征

从地震储层预测角度出发,以测井资料(常规测井资料和全波列测井资料)为主,结合地质、地震资料,总结了海上部分盆地下第三系(埋深从1 300～5 000 m)地层的地震岩石物理参数特征.通过分析不同岩性的声波时差、密度、纵波阻抗随不同深度自上而下的变化特征,认识到砂岩和泥岩的纵波阻抗在深度上有从浅至深分别为砂岩相对低纵波阻抗段(即小于泥岩纵波阻抗)、砂岩和泥岩纵波阻抗大小相当段和砂岩相对高纵波阻抗(大于泥岩纵波阻抗)段的3个分段.分析了3个不同的声波速度深度带的岩性、孔隙度与纵波阻抗、泊松比等地震岩石物理参数之间的关系;总结了区域性目的层地震岩石物理参数规律,指出海上下第三系地层应用常规纵波阻抗技术进行储层预测的难点和弹性波泊松比反演的优势,这些规律为指导地震储层预测技术的合理应用具有重要意义.     

利用wyllie—clemenceau组合方程根据声波测井资料估算纯砂岩地层的孔隙度

为了量化纯地层的声波孔隙度，本文介绍了一种与骨架和流体有关的声波时差方程。然而，这可通过量化众所周知的Wyllie等人的时间平均方程及Raiga—Clemenceau等人的声波地层因子方程来获得。用不同岩性的大量样品对该方程进行检验，结果令人满意。该方程能够给出与测量值很接近的计算结果，且误差在可接受的范围之内。除了对岩心测量以外，当没有别的孔隙度手段可利用时，该方程认为是估算孔隙度的一个好方法(起码对研究的井段)。使得此方程更可靠并比别的方程更有用的是，它以兼容的方式合并了影响孔隙度的诸多参数，由此提高了估算孔隙度的精度。同时，该方程对声波时差在40～120μs/ft之间的岩石可以给出一个合理的Φ估算值。超过这个范围，该方程使用可信度降低。同时本文也说明了该方程在埃及Suez盆地Gulf油田的实际数据中的成功应用。     

气体钻井中泥页岩地层声波时差的实验研究

普通声波测井的径向探测深度甚小于泥页岩的水化深度,在水基钻井液井孔中只能测到泥页岩水化后的信息.用这种声波测井数据直接进行气体钻井原状地层的井孔稳定性分析,存在一定偏差.因此,有必要设法从泥页岩水化后声波时差来反求原状地层声波时差.为此,进行了不同声波频率的高压空气泥页岩钻心室内实验研究,分析了水化时间、水化程度与声波时差变化的关系.实验表明,泥页岩的纵波时差随水化时间的增加而增大;大量的微裂缝会使纵波时差在水化后变小;频率增加会使声波时差变小.     

声波测井技术发展综述

声波测井于二十世纪五十年代初在国外开始出现,先后出现了检查水泥胶结质量的声幅测井,测量井部面声波纵波速度倒数（慢度或声波时差）的声波速度测井,能够得到井壁上孔洞,裂缝分布情况直观图象的井下声波电视测井,以及在此基础上发展起来的三维体积扫描测井,承后为解决软地层中横波勘探问题,提出了偶极子及多极子横波测井,实现了井下直接激发横波,八十年代中期,阵列声波测井仪出现,将常规井眼补偿声系与长源距声系以及井径等测量综合,对管波的记录给以重视。     

声波地层因素方程在砂岩孔隙度建模中的应用

针对利用统计方法建立声波孔隙度解释模型过程中存在的骨架时差问题，引入了声波地层因素方程；在对声波地层因素方程和砂岩骨架进行理论分析的基础上，利用研究区储层砂岩的实际资料对该方程进行了刻度，确定了地区适用参数。该方程与普通的统计回归方法相比，既提高了解释精度，地质意义也更为合理。     

基于阵列声波测井的套管井纵波时差获取方法

分析套管井阵列声波测井提取纵波、横波的影响因素,纵波时差受套管尺寸、固井质量、扩径、地层性质影响。固井质量是主要影响因素。在固井质量较好的情况下,阵列声波测井提取纵波可以不作校正;对于套管井固井质量不好的情况,阵列声波测井提取纵波已经不能反映实际地层的纵波信息,需要进行校正。采用横波反演方法,应用鄂尔多斯盆地5个区块共34口井的阵列声波测井资料,回归得出具有地区经验的纵波时差重构方程,通过实例对比分析验证了该方法的可行性和实用性。     

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。