声电效应测井仪(EKL)及其启示

声电效应测井仪(EKL)利用岩石声电效应来求取渗透率和地层水电阻率，与声波测井仪器不同的是，该仪器利用声源在井中发射声波，测量声波在地层中激发的转换电场信号。文章介绍了该仪器的测量原理、微弱信号检测技术。认为该方法能同时测量声波和转换电磁波这一特点有望使其发展成为一种常规的地层水电阻率和渗透率测量新方法。     

井孔周围轴对称声电耦合波：理论（Ⅰ）

由于存在双电层孔隙度在孔隙地层中声波可引起渗透电流、流动电势及电磁场；电磁波也可以诱导渗流和声波。轴对称的声场（Ｐ－ＳＶ波）只产生轴对称的电磁场（ＴＭ波），而轴对称的电场只产生轴对称的声场。在轴对称假设下，利用Ｐｒｉｄｅ声电耦合波控制方程和井壁上的边界条件，导出点声源激发的井内外声场和转换电磁场的计算公式、竖直电偶极子激发的井内外电磁场和转换声场的计算公式，并利用文内给出的公式对声电效应测井进行数     

层状裂缝性井下模型中的震电测量

震电测井方法是以测量(在充满流体的井中)由地震波激发的电场为基础的。在地层内部和地层分界面上会产生两类电磁(EM)场。一种是静止的或局部的电磁波,另一种是辐射电磁波。文中我们利用人造材料或天然岩石制作了各种裂缝性井下模型,并测量了(在充满水的井中)由地震震源激发的电场。实验结果表明,斯通利波在裂缝处产生辐射EM波,它以光速在井孔中传播。并且斯通利波也在井壁上产生电磁驻波。当裂缝的孔径增大时,由于裂缝内离子的密度降低,因而造成震电波振幅下降。与同一井中的声波波形相比,震电波形在确定和表征与井相交的裂缝或裂缝带方面有着更多的优点。     

声幅测井的理论研究

水泥胶结测井主要是运用声波在界面处的折算和反射、声波在介质传播过程中的衰减及声波在套管井中传播来测量固井质量,声波探头接收到的声波的信号强度与界面两端介质的声阻抗值有关,当两者声阻抗值越接近,接到的声波的信号就越强,幅度值就越小;介质的声阻抗相差越大,接收到的声波信号强度就越弱,幅度值就越大。而固井质量的好坏与套管波的首波幅度与自由套管井段套管波的首波幅度的相对大小有关,相对声幅值越大,固井质量越差;相对声幅值越小,固井质量越好。     

声波变密度测井中地层波幅度的讨论

处理声波变密度井资料时，通常将地层波的幅度作为判别第Ⅱ界面胶结状况的标准。从几何声学观点出发，讨论地层信号从地层传播到井中接收器的过程中与各层传声介质的关系。讨论结果表明，井内记录到的地层波与下殒因素有关；井内流体的声速及密度套管及水泥环的厚度、声速和密度；地层声学特性。     

井孔周围轴对称声电耦合波:理论(I)

由于存在双电层,在孔隙地层中声波可引起渗透电流、流动电势及电磁场;电磁波也可以诱导渗流和声波。轴对称的声场（Ｐ—ＳＶ波）只产生轴对称的电磁场（ＴＭ 波）,而轴对称的电场只产生轴对称的声场。在轴对称假设下,利用Ｐｒｉｄｅ声电耦合波控制方程和井壁上的边界条件,导出点声源激发的井内外声场和转换电磁场的计算公式、竖直电偶极子激发的井内外电磁场和转换声场的计算公式,并利用文内给出的公式对声电效应测井进行数值模拟。     

瞬变电磁井间勘探的全空间几何因子

井间是剩余油的主要分布区域,为探测井间剩余油,提高采收率,提出了基于全空间几何因子的瞬变电磁井间勘探方法。在本井使用线圈发射、邻井使用线圈接收,根据瞬变电磁场理论,在阶跃信号的激励下发射线圈在地层中激发出沿圆周方向的闭合瞬变电场,该电场在导电地层中产生与地层电导率呈正比的涡流。由Doll地层环模型可知,地层中的涡流在空间任意点激发得到与地层电导率成正比的二次场响应信号(有用信号),并可表示为空间各点电导率的加权平均值,其权重即为井间瞬变电磁勘探的全空间几何因子;全空间几何因子集中分布在发射线圈和接收线圈附近,其它区域分布较少,在发射线圈和接收线圈两侧呈现不同的极性;对瞬变电磁响应与地层电导率、井间距和源距的变化规律研究可知,瞬变电磁井间勘探有用信号随着地层电导率的增大而增大,随着井间距的增加单调减小,在发射线圈和接收线圈处于同一深度时该响应信号幅度最大。     

层状裂缝性井下模型中的震电测量

震电测井方法是以测量（在充满流体的井中）由地震波激发的电场为基础的。在地层内部和地层分界面上会产生两类电磁（ＥＭ）场。一种是静止的或局部的电磁波，另一种是辐射电磁波。文中我们利用人造材料或天然岩石制作了各种裂缝性井下模型，并测量了（在充满水的井中）由地震震源激发的电场。实验结果表明，斯通利波在裂缝处产生辐射ＥＭ波，它以光速在井孔中传播。并且斯通利波也在井壁上产生电磁驻波。当裂缝的孔径增大时，由于裂     

声波变密度测井技术及其应用

目前,胜利油田固井质量检查的主要方法是声波幅度测井和声波变密度测井。声波变密度测井是由声幅测井发展而来的,其原理是利用水泥和泥浆（或水）声阻抗的较大差异对沿套管轴向传播的声波的衰减影响,来反映水泥与套管间、套管与地层的胶结质量。井下仪器主要包括声系和电子线路两部分。声系的功能是为了进行声波测井,它包括发射探头和接收探头,仪器的源距有两种,     

固井第一界面微环隙对声波传播规律的影响

为消除微环隙对固井质量评价的影响,研究微环隙对声波传播的影响规律是非常必要的。针对微环隙对声波传播的影响,分别进行了实验室试验和理论计算。试验采用简化的平板模型,用中间挖空填水的超薄塑料薄膜来模拟充水微环隙。根据试验模型的特点,由声波在多层介质平面层的透射理论得到微环隙影响声波传播的理论计算公式。试验结果表明,声波首波幅度随微环隙尺寸的增大而减小,当微环隙尺寸增大至0.1 mm时声波透射幅度减小70%左右,这会造成测井时接收到的反射波声幅的增大,可能将固井质量合格的井解释为不合格。理论计算印证了试验结果,同时也说明声波传播对充气微环隙的敏感程度高于充水微环隙。研究得出,微环隙对声波传播的影响是非常显著的,在声波测井中其影响规律可以应用于对固井质量的评价中。      

VTI各向异性地层偶极横波测井及其应用

油气勘探开发中常利用测井声波(如斯通利波)数据评价慢速地层的横向各向同性(TI)特征,利用偶极弯曲波测量快速地层VTI各向异性。相对于单极斯通利波,快速地层中的偶极弯曲波对VTI各向异性有较高的灵敏度,用以反演地层的VTI各向异性参数,由此计算VTI地层的水平应力大小。将计算结果与由斯通利波得到的结果进行比较表明:在快速VTI地层中,利用新方法得到的地层弹性参数和各向异性大小更加准确,计算得到的水平地应力也更加可靠。     

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。     

水平渗透性裂缝对井孔斯通利波传播的影响

当地层中存在与井孔相交的裂缝时，斯通利波会发生显著衰减，并产生反射波，透射波与反射波的幅度大小与裂缝宽度，充填物及其渗透性密切相关，本文在简化的孔隙地层井孔声波传播理论基础报水平渗透性裂缝带对斯通利波传播的影响，在按比例缩小的模型并中进行了全波列模拟实验验证了理论分析结果。通过比较裂缝灰岩与孔隙砂岩模型并中的结果，还发现斯通利波的频率特性与地层的渗透率有密切关系。     

套管井中超声反射波频谱分析

在考虑介质对超声波吸收的前提下,对３种典型地层（灰岩,砂岩和泥岩）套管井中超声反射波频谱在４种水泥胶结（完全胶结,自由套管,套管与水泥层胶结差及水泥层与地层胶结差）和循环存在的情况下进行了数值计算。结果表明,反射波频谱主要受厚度振动控制,并仅在包含套管厚度振动频率的一个频段内,受地层特性和水泥胶结类型的影响,只有在水泥胶结良好时,地层特性才对反射谱构成有意义的影响。水泥胶结类型不同,反射谱的特征亦     

井中低频声激发极化电场理论模型

声激发极化是在声波作用下饱和流体孔隙介质中的声波场向电磁波场转化的一种非线性地球物理现象,即声能转化成电磁能的过程。在低频条件下,声源在井眼和地产生的波场能量主要以井眼斯通利波的形式存在并沿井眼壁传播,描述声激发极化过程的方程也可以得到相应的筒化。本文首先模拟和分析了横向各向同性和均匀各向同性孔隙饱和介质在高频和低频下全波列波形,然后在考虑到实际井眼中自然电场存在的前提条件下系统推导了低频声波磁化     

井壁附近偏心声源在井壁上激发的声场数值研究

根据井内偏心声源激发的二维声场及井壁不同位置的波形可以在井壁上激发环境井壁传播纵波，横波及其它面波的理论，用实轴积分法计算了位于井壁附近的声源在井内流体和固体界面上激发的声场。结合液体与固体中的二维声场分布特征，探讨了测量地层水平或接近地层水平方向声速的可能性；由三维计算结果显示井壁上不同时刻的声场分布，直观显示各种波在不同水平面，不同方位角处的幅度分布，得到了纵波、横波的传播时间随源距和方位角的不同的近似变化规律。     

随钻四极子声波测井仪的设计及试验

针对随钻单极子声波测井仪器无法随钻测量软地层横波速度的问题,设计了一种随钻四极子声波测井仪。该测井仪由Drilog?随钻测井系统、接收电路、扶正器、接收声系、隔声体、发射声系及发射电路组成。详细介绍了随钻四极子声波测井仪关键部件发射换能器、隔声体和接收声系的设计实现方法,并通过试验和模拟方法验证了这些关键部件的功能。该测井仪在新疆轮台KS3-B1Sa井进行了试验,测得了高质量单极子全波及四极子横波信号,且硬地层单极子全波中的横波时差与四极子横波时差吻合。现场试验表明,随钻四极子声波测井仪的功能达到了设计要求,可以随钻测量地层的横波速度,为准确评价地层提供测井数据。      

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低矿化度地怪水地 指地层水矿化度与泥浆矿化度相差不大,基本在一个数量级。低矿化度地层水地层的油气水层,用常规测井解释方法计算的含水和度大小难以识别出储层中的油气水层,由于油气层凝聚有一定数量的天然气,天然气对声波、密度、中了蝇产生不同的影响。当地层含气饱和度较高时,有低中子、低密度、高时差及高电阻率特征明显;而含气和度较低时,气层特征不明显,往往被人忽视。所应用的判别流体性质充分地利用了三孔隙度测     

地层物性与声波全波列波形的关系

从孔隙地层的应力与应变关系(Biot,1962年)出发,导出了井中压力波的具体表达式,针对流体饱和的粒间孔隙地层,采用具有一般意义的Johnson动渗透率公式,计算出声波全波列测井合成波形,并分析了地层物性诸参数与全波波形的关系。结果表明,在源中心频率低(≤5kHz)时,用斯通利波求渗透率较适合;在源中心频率较高时,用伪瑞利波艾雷相求渗透率较适合,但要考虑其他因素的影响;用纵波和横波时差比可确定泥质含量,也可用来识别含气层;用横波时差求孔隙度比纵波时差准确,在源中心频率不太高时,用纵波后续波有可能确定地层泊松比;在提取斯通利波信息时要注意高频水波和艾雷相的影响。文中还提及了横波的波至问题,认为横波初至主要受纵波后续波的影响,横波的后续波主要受伪瑞利波的影响,而这些影响与源中心频率、源距等有很大关系。     

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。