应用声波技术评价开口自然缝的先进适用性

地层中的开口自然缝是低孔、致密岩石中天然气的主要运移通道，因此为了取得最佳产能，固井工程、完井方式、布井、油藏建模等设计都需要了解裂缝的特性，如裂缝孔径和裂缝渗透率。 最新一代的声波扫描仪器，轴向上有13个接收器，能够获得较宽频率响应的斯通利波的测量值，且具有较高的保真度和较强的能量。高角度裂缝的斯通利波反射率很小，因此其能量损失或衰减可用来估算裂缝的渗透率。该仪器最低的频率响应为300Hz，这较好地改进了高角度裂缝的探测效果，即常规的能量差异（NDE）评价技术。改进型的斯通利波测量在识别钻井诱导缝和开口自然缝时更具有鉴别力。例如，当高角度裂缝与现代应力场的走向一致时，斯通利波反射很小或缺失，实践证明，NDE的衰减处理技术是最佳的评价裂缝孔径和渗透率的方法。 偶极挠曲频散曲线的慢度频率分析（SFA）也能用来识别开口的自然缝。SFA是每一深度点上的挠曲波的频率和幅度在时差平面上的显示。把传统的STC（慢度时差相关）或横波的相似性处理与SFA相比较，反映了各种波形与频率处理结果具有很好的一致性。幅度和频率信息提供了井壁到地层几英尺径向探测深度内横波的特征图像。在自然裂缝段信号的强度和频率变化非常明显。对比SFA反射处理和斯通利波的NDE处理提供的三维声波图像，来识别裂缝和井壁附近的应力。本文给出了新一代仪器测量斯通利波、SFA反射图像和微电阻率图像的应用实例。另外，声波信息与徽电阻率成像的对比分析使开口自然缝特征更加清晰与显著。