随钻声波测井在非压实慢地层的测量

随着近几年随钻声波测井技术的广泛应用,在实际应用过程中遇到过各种不同类型的地层和钻井环境。其中对随钻声波测井的一个挑战就是在深水油藏钻探中经常遇到的埋藏浅、未压实的慢速地层。通过分析这种地层环境下的声波现象,我们指明一种在3-4KHz范围内进行的低频测量方法。在此频率范围内的纵波有很好的信噪比,甚至在有钻井噪音的情况下数据质量也很好。但是,波通常有衰减和频散特性,频散的程度取决于地层的软度(泊松比)和可能的地层速度的径向变化。油田数据实例阐明了应用上述方法能在未压实慢地层得到可靠的纵波慢度。     

不同环境下随钻测井中的横波和纵波测量

随着双偶极声波测井的发展，在随钻测井环境下我们可以利用双偶极声波测井获取地层的横波速度。该文提供了不同环境下随钻测井的实例，特别是双偶极横波测井。通过这些例子，我们着重讨论几个影响双偶极声波测井的主要因素，其中包括频散效应及其控制因素如噪声干扰、仪器偏心、地层类型(快或慢)及地层的各向异性影响。我们利用理论数学模型来分析和解释数据表达的波形，证明了在钻井液特性、仪器和井眼尺寸已知的情况下，频散效应在理论上是可以校正的，但是钻井液特性及仪器偏心的不确定性又会引起误差，与钻井相关的噪音及仪器偏心又会产生其他噪声，对数据产生干扰。有证据表明，钻井噪声与钻井速度有关。在噪声存在的情况下，要使测量数据可靠，关键在于提高信噪比。在快地层中，双偶极声波测井在5～12kHz的工作频率内可以直接测量地层的横波速度而无需频散校正。地层方位上的各向异性也会增加双偶极声波测井解释的复杂性。当地层的各向异性较大时，能够测量到快、慢两个双偶极波，这时可以直接利用这两个波确定地层的各向异性。但是对于各向异性中等大小的地层．较慢的双偶极波在数据中占主要地位，测量的声速偏向于慢波速度，了解这些影响因素。有助于从LWD(随钻测井)测井中准确地提取地层的声波特性。     

一种多通道声波测井信号频散分析方法

声波测井中沿着井轴方向传播的模式波,包括斯通利波、伪瑞利波、弯曲波和螺旋波均为频散波.模式波的频散特征中包含大量与地层性质相关信息.通过对声波测井信号频散特征的分析,提出一种新的多通道声波信号频散分析方案.该方案首先通过修改的矩阵束方法获取模式波的速度及衰减信息,采用自适应的模式波标定方法和参考速度范围计算出慢度频率相...     

一种提取声波测井频散波相慢度的方法

在声波测井中，单极子声源激发的斯通利波和偶极子声源激发的弯曲波都是频散波。严格来讲，传统的相似法只适于处理非频散波，不适于处理频散波。只有从频散的斯通利波和弯曲波中提取出相慢度，才有可能进一步求准地层渗透率和横波慢度等参数。提出一种简便、快捷的方法从声波测井的频散波中提取相慢度。该方法从离散傅立叶变换的圆周时移性质出发，分别将2道频散波在幅度最大位置劈开做圆周时移，对圆周时移后的波形做快速傅立叶变换进而得到2道连续的相位谱，再由2道波形的相位差和接收探头间距可以计算出相慢度。给出了用该方法处理理论计算的偶极子波和现场声波测井资料的例子。     

用声波测井方法识别剩余油需要解决的两个关键问题

在频率为500－14000Hz范围内，砂岩的声波速度或物理衰减系数随频率的变化而变化（简称频散），其变化关系与流体有关，这是用声波测井方法解决剩余油问题的物理基础。在实验室内测量上述频率范围内声速的频散随孔隙流体特征不同的变化需要一些特殊的测量方法和装置。给出了用平板砂岩样品测量的波形和处理结果；用数值计算的方法讨论了地层的声速随不同的频率变化时声波测井波形的二维谱、模式波的变化，肯定了用声波全波波形识别剩余油的可行性和需要解决的技术问题。与以往不同，这里利用的是地层声速随不同频率的变化关系，所以，声波测井波形的二维谱、模式波的变化，肯定了声波全波波形识别剩余油的可行性和可需要解决的技术问题。与以往不同，这里利用的是地层声速随不同频率的变化关系，所以，声波测井波形的处理结果不再是地层的纵、横波速度值，面是纵、横波速度随不同频率而变化的函数。     

随钻声波测井研究进展

论述了随钻声波测井的纵波测量、横波测量及仪器的发展,分析了随钻声波测井面临的难题.随钻纵波测井仪器隔声体是实现随钻纵波测量的关键;利用漏能纵波求取极慢地层的纵波速度的方法也有所发展.埘随钻横波测井进行r总结.快地层随钻横波测井除了可以采用单极子测量,还可以采用四极子模式进行测量;慢地层随钻横波测井可以有偶极子或四极子等方式进行测量,存在争议的是慢地层随钻偶极子的横波测量足否可行.对仪器偏心的研究表明从随钻偶极子中提取地层横波足有可能的.随钻声波测井由于偏心的原因无论采用何种模式进行测量都会产生频散.总结了随钻测井噪声的研究现状,表明噪声均为低频噪声,埘随钻横波测井有一定影响.     

钻铤结构对随钻声波测井响应的影响

为了有效提取随钻声波测井时的地层声波信息，采用有限差分法和时间慢度相关分析法，研究了钻铤外径、钻铤内径、钻铤内部变径和钻铤外壁刻槽等因素对钻铤波传播的影响。模拟计算结果显示，钻铤外半径变大时，即钻铤外壁和井壁的间隙较小时，接收波形里没有地层横波；钻铤内半径变小时，钻铤波、地层横波和斯通利波幅度变化不大，但是当钻铤壁厚变薄时斯通利波幅度明显增大；钻铤内变径对钻铤波幅度的影响，主要取决于声源频率是否在钻铤固有阻带频率范围内；钻铤外壁刻槽后，钻铤波幅度变小，可以从接收波形里提取出地层纵波。研究结果表明，钻铤的内径和外径变化会对地层横波和斯通利波的接收产生影响，而钻铤的内壁和外壁形状（如刻槽）会对钻铤波的幅度产生影响，钻铤结构与随钻声波测井响应的变化关系可以为随钻声波测井仪隔声体设计和随钻声波测井资料解释提供理论依据。      

随钻声波测井技术发展现状

文章介绍了随钻声波测井理论和仪器。经过二十多年的发展,已经形成了单极子、多极子和偏心声源测井技术,不仅能够实现快慢地层的纵横波速度测量,而且能够实现方位声波的测量。随钻声波数据处理的难点在于解决钻井噪声和仪器偏心对地层信号的影响,旋转叠加技术提供了一种消除噪声影响的途径。随钻声波测井仪研制需要解决的关键技术包括,声波换能器、隔声体和井下电路的设计,其中声波换能器和隔声体的设计至关重要。随钻声波测井技术代表了未来声波测井的发展趋势,具有广泛的应用前景。     

基于软地层随钻多极子声源传播特性的数值研究

基于软地层测量横波的难题,数值考察了软地层随钻测井多极子波的频散特性及声全波波形,对比分析了电缆和随钻多极子声波测井.研究结果表明,随钻测井环境下,单极和偶极声源激发幅度很强的钻铤模式波严重干扰地层纵波或横波的测量;而四极子声源低频时只激发地层模式的四极子波,且截止频率附近以地层横波速度传播.因此,四极子声源最适合于随钻测井的地层横波速度测量.     

随钻测井环境中横波速度测量：模型和现场评价

论文对随钻测井中，利用低频单极子，偶极子和四极子声源进行横波速度的测量进行了评价。理论分析表明，随钻测井中单极子和偶极子声源所发出的波中，包含着很强的沿钻铤滑行的仪器波。更进一步表明，随钻测井偶极子－弯曲波速度明显低于慢地层中的横波速度。因此，随着测井中偶极子波是不合适横波速度测量的，比较而言，四极子波有两个理由可说明其为最好的测量方式。首先，低频时可以消除仪器的四极子波干扰，其次，地层四极子波可以用来直接测量横波速度。一种测量横波的多极子随钻测井阵列声源仪器已经制造出来，并且已对不同的快，慢地层进行了几次现场测量。在2－10kHz的频率范围内，单极子声波数据中主要包括钻铤波和斯通利波，偶极子数据包含了钻铤波和地层弯曲波。四极子数据受钻铤波干扰最少，其主要由地层波四极子波组成。所测量的多极子波数据的特征和模型实验结果具有很好的一致性。分析和测量结果表明，四极子声波仪器最适合随钻测井中横波速度的测量。