多极子阵列声波在石油钻井和油田开发中的应用

在苏丹六区的油田测井中，多极子阵列声波已经得到广泛的应用，利用多极了阵列声波测量的纵横波速度和密度测井资料，求出岩石的机械特性，从而进行钻井时的泥浆密度设计，预测地层出砂情况，以及分析压裂时裂缝的扩展情况。     

致密砂岩脆性指数测井评价方法 ——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂岩储集层为例

岩石的脆性指数是致密砂岩油气体积压裂设计中应考虑的重要因素之一。通过对岩石弹性参数法和矿物成分法两种脆性指数测井评价方法的分析,并应用岩石力学实验和全岩X衍射分析实验标定,建立了应用常规测井的多矿物模型确定致密砂岩脆性指数的方法。对鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂岩储集层实际资料处理结果表明,应用常规测井资料对岩石脆性指数进行评价,可以弥补由于阵列声波（或声波扫描）测井采集井数较少难以开展岩石脆性指数平面分布研究的不足,为致密砂岩油气“甜点”优选提供技术支持。     

MAC多极阵列声波测井

多极阵列声波仪MAC是把单极阵列声波仪和偶极阵列声波仪组合一体的新型声波仪，其中单极和偶极阵列各自独立工作。每一阵列中应用高功率发射器，提高裸眼井和套管井测井数据质量。单极和偶极阵列接收器都是8个组成，间距6英寸，偶极阵列可进行顺序或交叉横波测量，它的传感器频率低，确保在很宽范围内，弯曲波校正量最小。MAC测井数据用于优秀的测井分析程序中，评价裂缝、岩性、岩石物理特性及判别流体成份。还可与地面地震数据相关，绘制人工合成地震波曲线，刻度检验炮点测量时闭。MAC仪是一个很有用且很有发展潜力的新型测井仪。     

基于砂岩物理性质变化的声波特性研究

岩石的物理性质变化是控制声速和能量衰减特征的主要因素之一，同一岩石在不同的含气饱和度条件下，其声波速度和能量的衰减特征不同。通过对野外采集的不同孔隙度的砂岩岩样进行实验研究，测量其岩样在不同的含气饱和度条件下的声波特性参数，并建立声波特性参数与岩石特性参数的相关函数，确定相互关系，并应用岩石声学理论解释实验结果。所得出的试验分析结论可以用于实际的测井解释工作，提高了解释符合率。     

储层频域特征参数提取及地质应用

基于阵列声波测井资料的特点和声波在岩石中的传播规律,利用时频分析方法从阵列声波信息中提取了储层的主频、主频偏移等频域特征参数,并根据远、近波形的波至时间提取了时差信息。对不同油藏类型储层阵列声波资料进行了处理和统计分析,结果表明,所求取的声波时差能够较为准确地反映储层孔隙度的变化,主频、主频偏移等频域特征参数能够有效地描述岩性差别,且对储层流体的性质较为敏感。     

综合矿物组分和弹性力学参数的页岩脆性评价方法

利用常规测井和阵列声波、元素俘获等特殊测井资料,结合X衍射和岩石三轴抗压强度等岩石力学实验,综合考虑不同矿物组分与弹性力学参数的关系,建立了一种新的脆性指数评价模型。新的岩石脆性计算方法既克服了岩石力学参数法不考虑微观矿物组分的缺点,又解决了矿物组分法对宏观岩石力学参数缺乏考虑的问题。与已有的脆性指数计算方法相比,新方法较准确地体现了不同矿物组分对页岩脆性的贡献率,为研究区页岩储层的压裂工作奠定了基础。     

低孔渗储层测井资料评价及地质、工程应用

由于传统的测井认识和技术的局限性，对低孔隙度、低渗透率油气储层往往认识不足，并造成后续油气田开发工程措施不当。为此，以胜利油气区临盘下第三系渐新统沙河街组三段上层基山砂岩体低孔低渗储层为研究目标，探索、研究测井资料在低孔低渗储层评价及改造中发挥的作用。根据常规测井资料和岩石物理实验分析数据以及试油成果，研究了储层“四性”关系，确定了低孔、低渗油气层的评价标准，进一步按物性品质将油气层分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，为储层改造有针对性地提供施工层位和储层参数；充分利用正交多极子阵列声波测井资料提供的声波资料，结合其他常规测井资料计算岩石力学参数、岩石机械特性参数，有效地对井眼稳定性进行评估，对所改造层位进行了压裂高度及施工压力参数预测。结果表明，其计算精度大于90%。     

砂砾岩电阻率与岩石力学参数相关性研究

为研究电阻率与岩石力学参数之间的相关关系,以准噶尔盆地西北缘某区块致密砂砾岩储层为研究对象,在岩石波速与力学参数之间具有确定关系的基础上,对比了常规测井资料中3条电阻率曲线与声波时差的相关性,提出了基于原状地层电阻率的砂砾岩储层岩石力学参数计算模型。研究结果表明:电阻率与声波时差的相关性较好,钻井液的侵入会影响二者的相关性,适宜采用原状地层电阻率预测岩石的力学参数;采用新模型得到的全井段岩石力学参数预测结果均方差和平均相对误差均小于法斯特公式和对数模型,特别是在纯砂砾岩段,采用新模型得到的预测结果误差比法斯特模型降低了50%以上,拟合效果显著提升。应用实例表明,采用新模型与采用声波时差及密度获得的岩石力学参数进行对比,误差小于10%。研究表明该模型能够在无声波测井条件下为致密砂砾岩储层岩石力学参数评估提供参考。     

阵列声波资料在测井解释中的应用

阵列声波资料由于能提供丰富的地层信息, 在测井评价中被广泛应用。除了常利用阵列声波资料评价储层物性外, 文中用阵列声波资料进行井旁裂缝的识别、储层流体性质的判别、水力裂缝压裂高度的预测和确定等。阵列声波在油气田的实际应用中取得了良好的效果。     

利用多极子阵列声波测井预测地层破裂压力

地层破裂压力在钻井施工、钻井液的选取及水力压裂等方面有着重要的意义。利用处理后的多极子阵列声波测井资料提供的准确的纵横波时差，结合岩石密度测井资料计算了岩石弹性力学参数、岩石强度参数，在此基础上进行了地应力分析,确定了地层破裂压力、钻井液密度等参数，同时预测了压裂高度，为油田的生产改造提供了准确的参数。     

利用阵列声波测井资料评价变质岩储层有效性

目前主要利用常规测井识别变质岩岩性进而评价储层,利用阵列声波测井评价变质岩储层有效性的研究较少。为此,以渤中19-6气田变质岩测井资料为基础,分析阵列声波测井的响应特征,基于常规声学参数计算提出平均衰减计算方法;通过定量研究多种声学参数与不同储层之间的相关性,提炼出对有效储层敏感的9种声学参数(纵波、横波、斯通利波的时差、阵列衰减以及平均衰减等),建立基于敏感声学参数的储层有效性评价图板与方案。利用所提方法对新井资料进行处理,并评价了储层有效性,评价结果与测试结果符合率达到91.43%,满足现场应用需求。     

远探测声波测井仪发射探头研究

远探测声波测井要求测量井眼外10 m内地层边界的反射波,测量关键是仪器发射探头的性能及其工作方式.为此,选择了不同几何尺寸、不同工作频率的探头进行实验,理论分析了相控线阵探头和实验分析探头的各种结构设计及其相关的相控线阵实验分析,确定了远探测声波发射探头的几何结构、激励高压和激励脉冲宽度以及发射探头的相控线阵参数.     

交叉多极阵列声波测井在套管井中的应用

为寻求裸眼井地层纵波测井资料缺失时的补救办法,对在大港油田滩海区块5口井中的声波测井资料进行了分析,试探从过套管交叉多极阵列声波(XMAC)测井资料中提取地层纵波信号的可行性.XMAC在套管井中采用单极全波测量模式.从下套管前后测得的全波波形的差异可区别套管波和地层纵波,采用慢度-时间相关STC(Slowness-Time Coherence)法可提取地层纵波.对比了在不同水泥胶结质量、套管状况和井眼条件下的套管井与裸眼井声波测井资料,归纳出了过套管声波测井的使用条件和局限性.当套管及地层都与水泥环胶结良好时,方可从过套管XMAC全波资料中提取出地层纵波信号.     

盒子波调查干扰波的方法及应用研究

盒子波调查干扰波的方法主要是应用方位角或面积加权组合进行雷达分析了解干扰波的特征 ,并有助于指导和选择野外地震采集参数 ,以改善反射目的层的信噪比和分辨率。系统分析了盒子波调查的原理、野外采集过程和资料的分析方法 ,最后通过泌阳凹陷的实例 ,应用定量分析和定性分析相结合的方式研究和讨论了盒子波调查干扰波的应用。     

声波全波列测井中类瑞利波速度及幅度的讨论

文章从理论模型出发 ,就声波测井中记录到的类瑞利波的速度及幅度进行了讨论。结果表明 ,其速度和幅度不仅与井壁地层的声学性质有关 ,还与井眼流体的声学性质有关。为利用类瑞利波反演地层的声学参数提供了理论依据     

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。     

现代声波测井技术发展的若干特点

对现代声波测井技术的发展特点和趋势进行了深入分析,重点就探测器布置的阵列化、波形采集的高速数字化、工作频率和辐射特性的可控化、多种探测模式的集成化和资料应用的多样化与扩展化进行了详细阐述.其中换能器工作频率和辐射指向特性可调控是声波测井技术的最新发展,将极大地提高仪器的环境适应性和综合探测能力.声波测井资料的应用主要体现在各种波型模式声波参数的全面开发利用和全波列信息在地层评价和工程应用的不断深化和拓展方面.随钻声波测井也有较快发展,尤其是四极子声源的使用应引起重视.对上述问题的深入分析和准确把握对新一代国产声波测井仪器的研发和应用具有积极指导意义.     

模拟地层条件下膏泥岩高频声波测试及频散外推对比研究

为了获得塔里木A区古近系地层中膏泥岩在声波测井20kHz频率下纵横波时差之间及与其他静力学参数之间的转换关系．开展了室内1000kHz高频声波测试。根据测试声波波速值、品质因子和频散方程外推20kHz频率的声波波速。2种频率下波速或声波时差对比分析表明：模拟地层条件下转换后的纵波时差（实验校正）与测井纵波时差更为接近;常温到85℃范围内相同净围压下波速和品质因子变化较小,波速变化可以忽略,品质因子变化范围为5％～7％;在不断增加净围压条件下,波速和品质因子都增加,且幅度显著;模拟地层条件下与常温、常压下相比,纵波波速增量为2．7％～8．4％,纵波品质因子增量为27％～58％,膏泥岩频散度为7.4％～24．4％,平均为15．12％,频散度较大。通过对频散方程变形得出了一种可直观表现本区膏泥岩在模拟地层条件下品质因子与波速降低幅度之间的表达式,同时根据膏泥岩品质因子影响因素．将该区古近系地层的膏泥岩纵波按由高到低划分为I,Ⅱ,Ⅲ共3个频散等级,最后探讨了频散效应在横波时差预测中的应用。结果表明：在1000kHz和20kHz频率下,利用纵波时差预测的横波时差在该区膏泥岩声波时差变化范围内,平均相对误差仅2％,误差整体随着石膏含量的增加而增大．这2种频率下纵横波时差拟合公式都可应用到横波时差预测（ft．0用测井纵波时差值进行预测）中,但由于膏泥岩频散度大,因而2种频率间声波时差值变化较大,应用时应进行频散校正。     

影响原油超声波破乳效果的因素分析

为了确定超声波破乳脱水的最佳参数,研究了声强、温度及处理时间等对原油超声波破乳脱水效果的影响。对于不同的油样,声强对破乳脱水效果的影响差异较大,滨南油田原油的最佳无量纲声强范围为0.065-0.374。在试验的频率段范围内温度对破乳的影响较明显,温度越高,脱水效果越好。沉降时间与超声波处理时间对于脱水的效果也有一定的影响,在一定时段内沉降时间越长,脱水效果越好,但随着时间的延长,脱水率增加不明显;超声波脉冲处理时间控制在30min内脱水效果最佳。