声波测井技术在岩土工程勘察中应用

现代物业?新建设 2012年第11卷第9期

浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用

张建宏

（新疆新地勘岩土工程勘察设计有限公司，新疆 乌鲁木齐 830002）摘 要：伴随着不断发展的数字测井技术，在测井当中，声速测井已经成为重要的方式之一。对岩体工程勘察中声波测井技术的应用进行了分析。

关键词：岩土工程；勘察；声波测井

中图分类号：[P258] 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）09-0047-02

声波测井主要分为声幅测井与声波测井两大类。一般来说，我们说的声波测井指的是对地层当中声波传播速度进行测量。

1 声波测井

在不同的介质当中，声波传播会有明显的差别，岩石当中的裂缝、风化以及溶洞对声波速度都有影响，因此对岩层物性特征的了解可以通过声波测试来进行。而声速测井测的是地层中声波传播的时间。

声波测井一般是对纵波速度进行测量，声波耦合通过仪器发射晶体声波，然后通过仪器接收晶体声波。由于接收晶体与发射晶体之间存在一定距离，所以传播速度与所测得的声波传播时差成反比。根据实际需要，也可以将传播时差换算成声波速度，然后再与其余的物理参数进行结合，也能够将横波速度计算出来，从而对弹性参数以及岩性的划分进行计算，这样更有利于岩土工程勘察工作的进一步开展。

2 岩石中声波的传播

我们所研究的是不同地质年代在地壳中的矿物成分以及结构各异的岩石，并且在岩石当中还存在裂隙与孔隙，但是它们的分布、大小、形状并非固定，而这些因素对岩石的物理性质都有不同程度的影响。岩石的声速指的是在岩石当中声波的传播速度，理论支持与实践证明：随着岩石密度的不断增大，声波速度也会随着提升。

2.1 岩性

如果岩石的岩性不同，那么声波传播速度也会有明显的区别。岩性不同，岩石密度就存在差异，一般来说，岩石密度从大到小依次为：石灰岩→砂岩→泥岩，而声波速度也会随着密度的减少而降低。

2.2 岩石结构

如果岩石的胶结性较差、较为疏松，声波速度也会降低；反之，声波速度则会升高。对于声波速度来说，岩石当中存在的溶洞与裂隙等也会产生一定程度的影响。

2.3 岩石孔隙间的储集物

岩石声波速度也会受到岩石孔隙当中不同储集物的影响。

2.4 地质时代以及地层埋藏深度

声波在地层当中的传播会受到地层时代以及地层埋藏实际深度的影响。当地质时代与岩性相同，那么埋藏的深度越大，声波传播的速度也就越大；反之，埋藏的深度越小，那么声波速度也会随着减小。在岩性相同的情况下，相比新地层，老地层的声波传播速度更快，这主要是由于在漫长的地质年代中，老地层受到了覆盖岩层长期性压实产生的结果。此外，由于长期地壳运动，岩石骨架颗粒的排列也会越来越紧，其弹性与密度都会不同程度地增加。

3 声波测井的应用范围

3.1 钻孔岩性的划分

由于不同的岩层所具有的声波传播速度是不同的。所以，地层岩性可以通过声速测井来进行判断。在钻孔岩性的划分当中，也可以结合自然伽玛、电阻率等有关的参数。

3.2 岩层风化、氧化带的确定

由于受到了氧化与风化，岩石的胶结程度会受到不同程度的影响，甚至会出现破碎，从而导致强度减弱、密度减小、波速减小，将完整的岩石声波速度与所测得的声波速度进行比较就会发现。岩石的疏松与破碎的程度能够通过波速的减少量来判断，因此对岩层的氧化带、风化都能够加以确定。

Engineering Construction 工程施工

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测井曲线解释

主要测井曲线及其含义 主要测井曲线及其含义 一、自然电位测井： 测量在地层电化学作用下产生的电位。 自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw的关系一致。Rmf ≈Rw时，SP几乎是平直的；Rmf＞Rw时SP为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。 自然电位测井 SP曲线的应用：①划分渗透性地层。②判断岩性，进行地层对比。③估计泥质含量。④确定地层水电阻率。 ⑤判断水淹层。⑥沉积相研究。 自然电位正异常 Rmf＜Rw时，SP出现正异常。 淡水层Rw很大（浅部地层） 咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言） 自然电位测井 自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。 自然电位曲线在水淹层出现基线偏移 二、普通视电阻率测井（R4、R2.5） 普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。 视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。②求岩层的真电阻率。③求岩层孔隙度。④深度校正。⑤地层对比。 电极系测井 2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。 底部梯度电极系分层： 顶：低点； 底：高值。 三、微电极测井（ML） 微电极测井是一种微电阻率测井方法。其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。 主要应用：①划分岩性剖面。②确定岩层界面。③确定含油砂岩的有效厚度。④确定大井径井段。⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。 微电极确定油层有效厚度 微电极测井 微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。 四、双感应测井 感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。 感应测井曲线的应用：①划分渗透层。②确定岩层真电阻率。③快速、直观地判断油、水层。 油层： RILD＞RILM＞RFOC

Geolog-全波列声波测井中文手册-

Geolog软件技术手册Full Sonic Wave Processing -SWB 帕拉代姆公司北京代表处 2006年12月

1、综述................................................................................................................................................................................ - 1 - 1.1 预备知识..................................................................................................................................................................... - 1 - 1.2数据 ............................................................................................................................................................................... - 1 - 2、阵列声波全波形........................................................................................................................................................... - 2 - 2.1数据准备 ...................................................................................................................................................................... - 3 - 2.1.1查看/创建一个声波列阵工具模版.......................................................................................................... - 3 - 2.1.2 练习指导2-创建其他波形属性.............................................................................................................. - 5 - 2.1.3波形分解.......................................................................................................................................................... - 6 - 2.1.4深度转换.......................................................................................................................................................... - 7 - 2.2 处理 .............................................................................................................................................................................. - 8 - 2.2.1数据分析......................................................................................................................................................... - 8 - 2.2.2去噪................................................................................................................................................................ - 11 - 2.2.3 设计滤波器................................................................................................................................................. - 17 - 2.2.4 振幅恢复 ..................................................................................................................................................... - 19 - 2.3阵列声波处理.......................................................................................................................................................... - 20 - 2.3.1处理模块简介 ............................................................................................................................................. - 20 - 2.3.2偶极波形处理 ............................................................................................................................................. - 21 - 2.3.3 单极波形处理 ............................................................................................................................................ - 23 - 2.3.4 拾取标志波至 ............................................................................................................................................ - 26 - 2.4后期处理 (32) 2.4.1综述 (32) 2.4.2频散校正 (33) 2.4.3 传播时间叠加 (36) 2.4.4 相关性显示 (38) 2.4.5 阵列声波重处理 (39) 3、机械性质 (44) 3.1综述 (44) 3.2 计算动力学弹性性质 (44) 附录I-快速运行 (46) 附录II-频散校正讨论 (47)

随钻测井行业内的革命性产品

【新技术】随钻测井行业内的革命性产品 加拿大卡尔加里的Cold Bore技术公司，目前正在试验用于定向井作业井下信号传输的革命性产品——声波电测技术，可以用来替代目前行业内常用的 MWD/LWD技术。公司刚刚成立了1年半，目前正在融资进行工具测试。 Cold Bore 是行业内最先尝试应用声波电测技术进行井下信号传输的公司之一。并且目前已经取得革命性的成果。制作的原型机已经测试了2500个小时，行业内测试原型机的标准是2500-3000h，公司准备成功测试20000个小时之后再进行商业化推广。 基本原理：在井下将电信号转化为机械能通过钻柱来传播声波信号。 优势：传输速度快，传播的极限速率56000bps，多数试验下，传输速率比目前市场常用的工具快2800倍。目前MWD/LWD常用的Mud pulse 传输速率约 5-8bps，EM传输速率约10-15bps。有个比喻很形象，声波电测技术的传输速率对比目前MWD/LWD所用工具的传输速率，就如90年代的拨号上网和如今的高速宽带。 目前常用井下传输技术主要有Mud pluse和EM技术，EM传输速率稍快，但是不够稳定，传输的井深较浅；Mud pluse 稳定且能够达到足够的井深要求，但是传输速率慢，并且测量时，需要停泵，停转盘，降低钻井时效。 在石油行业内，用于井下数据测量的工具，成本和传输速度是两个重要的因素。由于所用的电子元件极其昂贵，目前行业内的产品创新速度比较缓慢。 根据https://www.sodocs.net/doc/2018429597.html, 的数据，在2013年MWD/LWD的市场额达到60亿美金，MWD市场额从2000年的10亿美金，到2008年达到20亿美金，预计到2016年市场价值可翻倍达到40亿美金。LWD市场从2009年的20亿美金，到2013年增加到37.5亿美金。对比，2013年定向井的陆地市场额约160亿美金，海上定向井市场额约400亿美金，水力压裂市场额300亿美金。 对于一个创新性的小公司，Cold Bore的目标是成为石油天然气行业的“苹果”。对于如此巨大的的市场额，如果技术能够成功的商业化应用，可以想象能够获得多大的回报。 对于油服行业来说，最高的利润回报点，还是存在于高新技术附加值上。每一个领域的巨大创新，都会带来巨额的利润回报。而目前在国内，很少的企业和研究

声波测井仪器的原理及应用

声波测井仪器的原理及应用 单位：胜利测井四分公司 姓名：王玉庆 日期：2011年7月

摘要 声波测井是石油勘探中专业性很强的一个领域。它是一门多学科的应用技术，已经成为油田勘探、储量评估、油气开采等方面不可缺少的工具。声波速度测井简称声速测井是利用声波在岩石中传播的速度来研究钻井剖面的一类物探方法，其方法是测量滑行波通过地层传播的时差 t（声速的倒数，单位us/ft）。目前主要用以估算孔隙度、判断气层和研究岩性等方面，是主要测井方法之一。 数字声波测井仪，其中包括66667声波数字化通用短节和6680声波探头2部分。能完成声波时差测井和水泥胶结测井，能与SL6000型地面系统和进口的5700型地面系统相配接。 正交多极子阵列声波测井(XMACII)将新一代的偶极技术与最新发展的单极技术结合在一起，提供了当今测量地层纵波、横波和斯通利波的最好方法。当偶极子声源振动时，使井壁产生扰动，形成轻微的跷曲，在地层中直接激发出横波和纵波，根据正交多极子阵列声波资料得出的纵横、波速度比可识别与含气有关的幅度异常。 关键词：数字化；声波时差；声波变密度；阵列声波；声波全波列；

目录 第1章前言 (1) 第2章岩石的声学特性 (2) 第3章数字声波测井原理及应用 (3) 3.1 数字声波测井原理 (3) 3.2仪器的工作模式 (5) 3.3时差计算 (5) 3.4 数字声波测井仪器的性能 (6) 3.5 SL6680测井仪器的不足 (7) 3.6数字声波仪器小结 (7) 第4章正交多极子阵列声波测井 (8) 4.1 XMACII多极子阵列声波测井原理 (8) 4.2 XMACII多极子阵列声波仪器组成 (9) 4.3 XMACII多极子阵列声波的使用及注意事项 (10) 4.4 应用效果及结论 (14) 第5章声波测井流程及注意事项 (15) 5.1 声波测井流程 (15) 5.2 注意事项 (16) 参考文献 (17)

测井部分

第N节水文地质测井中子孔隙度、密度孔隙度(沙泥水)、声波孔隙度 水文地质测井是水文、地热以及矿产资产资源、工程、环境地质勘查工作中的一个重要组成部分，它是在水文地质勘查工作中逐步发展起来的，对提高勘查质量、加快勘查速度、降低勘查成本起着很大的作用。水文测井可解决的地质任务主要如下： 1 判别岩性、编录和校正钻孔地质剖面。 2 确定含（隔）水层位置和厚度，判定为孔隙含水、裂隙含水或溶洞含水，含咸水或淡水，含冷水或热水。 3 计算含水层的孔隙率，渗透率，含水砂岩的砂、泥、水含量和岩、土层的力学参数。 4 确定各涌、漏水部位。查明钻孔中含水层之间的补给关系。 5 测量静止水位，检查钻孔的止水质量和堵孔质量。 6 研究钻孔技术状况。包括井径、井斜的变化，套管完好情况，井内故障位置和原因等。为定向孔、灌注桩、老井修复等工程项目提供精确资料。 7 进行区域性的地层对比。了解含水层在地下空间的分布范围和特征。 一、水文地质测井一般可分为常规煤田参数、方法测井和专门水文地质测井两部分。 一）常规煤田参数和方法测井包括自然电位、人工电阻率系列、天然伽马、人工放射性、声速测井以及工程测井。 二）水文地质测井是在上述测井的前提下进行的示踪测井、流量测井等测量， 二、各参数方法分别论述如下： 1、自然电位测井：是测井最早兴起的测井参数，是以岩石的电化学性质为基础的测井方法。主要用于划分地层、含水层和区分含水层的咸、淡水。 自然电位的形成较为复杂，一般有扩散电位、扩散吸附电位和过滤电位 1）扩散电位：涅耳斯特公式 E d=K d lg(C1/C2) E d—扩散电动势； K d—扩散电位系数； C1、C2—两种溶液的浓度。 2)扩散吸附电位： E da=k da lg(C1/C2) E da—扩散吸附电位； k da—扩散吸附系数。 3）过滤电位 与地层水和泥浆之间的压力差及过滤溶液的电阻率成正比，与过滤溶液的黏度成反比。 解释方法：淡水呈负电位，咸水呈正电位。分层点为曲线根部拐点 2、人工电场电测：是以测量岩石的导电性为基础的一组方法，如：视电阻率电位、视电阻率梯度、侧向电阻率、微电极、激发极化、感应测井等。主要用于划分地层和确定含水层的深度、厚度。 解释方法：岩石的电阻率随岩石颗粒的增加而增大；随泥质含量的增加而减小。视电阻率、侧向电阻率曲线根部拐点分层，梯度曲线尖部分层。 3、天然伽马：是以测量岩石的天然放射性为基础的参数，用以估算岩石的泥质含量。 解释方法：岩石的天然伽马随泥质含量的增加而增大，一般呈线性关系。分层点一般选用曲线的中部分层，薄层时分层点由曲线的1/2向2/3处移动。 4、人工放射性：一般可分为低能伽玛、散射伽玛、中子伽玛、中子—中子测井。 1）低能伽马是以伽玛射线与物质的光电效应为基础的方法，主要与物质的原子序数有关。放射源一般选用Am241，原子平均光电吸收截面P E与介质原子序数的3.6次方呈正比，原子序数越高的围岩对其吸收越强烈，即低能伽马的测量值随原子序数的增大而减小。分层点选用曲线的中部分层。 2）散射伽玛是以伽玛射线与物质的康普顿效应为基础的方法，主要与物质的密度有关。主要用于划分地层和确定含水层的深度、厚度。该方法对于密度较低的煤层和含水层反应尤为明显。在碎屑岩地层中，求解密度孔隙度。 ρ=ClgN+D ρ—岩石的电子密度； C—小于零的系数； D—常数。 当接收为双源距时为补偿密度，可通过实验求出脊肋线方程，消除井壁泥饼的影响。放射源一般选用C S137。 解释方法：由上面公式可以看出，散射伽玛的计数率的对数与围岩的密度呈正比，即随围岩密度的减小，计数率指数增大。其分层点一般选用曲线的中部分层，薄层时分层点由曲线的1/2向2/3处移动。 3）中子—伽马是以测量中子被俘获后产生的次生伽玛射线的测井方法，主要与地层中的含氢、氯有关。放射源一般测井采用镅—铍中子源，石油测井也有采用中子发生器的。 测量值随岩石含氢、氯的增加而减小。从而解释煤层、含水层或油、气层。在碎屑岩地层中，求解中子孔隙度。 4）中子—中子是测量热中子的测井方法，主要与地层中的氢、氯和源距有关。 5、声速测井分为纵波测量、横波测量和声幅、全波列测量四种。 1）纵波测井：是以测量岩石的纵波传播速度的测井方法。 一般测量的是纵波时差—单位长度（米）纵波传播的时间，即岩石的纵波传播速度越快，纵波时差越小。 2）横波测井：是以测量岩石的横波传播速度的测井方法。 一般测量的是横波时差—单位长度（米）横波传播的时间，即岩石的横波传播速度越快，横波时差越小。 3）声幅、全波列测井：主要用于检查固井质量的测井方法。 6、工程测井：主要以测量钻孔的顶角、方位、井径和井温等的测井方法。 三、水文地质测井 一）示踪测井 示踪测井是水文地质测井中常用的有效方法，一般选择溶于水且无毒、无污染的NaCl，荧光素、磁化物以及同位素为示踪剂。 1、扩散法（含提捞法、注入法）测井

声波测井技术在岩土工程勘察中应用

现代物业?新建设 2012年第11卷第9期 浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用 张建宏 （新疆新地勘岩土工程勘察设计有限公司，新疆 乌鲁木齐 830002）摘 要：伴随着不断发展的数字测井技术，在测井当中，声速测井已经成为重要的方式之一。对岩体工程勘察中声波测井技术的应用进行了分析。 关键词：岩土工程；勘察；声波测井 中图分类号：[P258] 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）09-0047-02 声波测井主要分为声幅测井与声波测井两大类。一般来说，我们说的声波测井指的是对地层当中声波传播速度进行测量。 1 声波测井 在不同的介质当中，声波传播会有明显的差别，岩石当中的裂缝、风化以及溶洞对声波速度都有影响，因此对岩层物性特征的了解可以通过声波测试来进行。而声速测井测的是地层中声波传播的时间。 声波测井一般是对纵波速度进行测量，声波耦合通过仪器发射晶体声波，然后通过仪器接收晶体声波。由于接收晶体与发射晶体之间存在一定距离，所以传播速度与所测得的声波传播时差成反比。根据实际需要，也可以将传播时差换算成声波速度，然后再与其余的物理参数进行结合，也能够将横波速度计算出来，从而对弹性参数以及岩性的划分进行计算，这样更有利于岩土工程勘察工作的进一步开展。 2 岩石中声波的传播 我们所研究的是不同地质年代在地壳中的矿物成分以及结构各异的岩石，并且在岩石当中还存在裂隙与孔隙，但是它们的分布、大小、形状并非固定，而这些因素对岩石的物理性质都有不同程度的影响。岩石的声速指的是在岩石当中声波的传播速度，理论支持与实践证明：随着岩石密度的不断增大，声波速度也会随着提升。 2.1 岩性 如果岩石的岩性不同，那么声波传播速度也会有明显的区别。岩性不同，岩石密度就存在差异，一般来说，岩石密度从大到小依次为：石灰岩→砂岩→泥岩，而声波速度也会随着密度的减少而降低。 2.2 岩石结构 如果岩石的胶结性较差、较为疏松，声波速度也会降低；反之，声波速度则会升高。对于声波速度来说，岩石当中存在的溶洞与裂隙等也会产生一定程度的影响。 2.3 岩石孔隙间的储集物 岩石声波速度也会受到岩石孔隙当中不同储集物的影响。 2.4 地质时代以及地层埋藏深度 声波在地层当中的传播会受到地层时代以及地层埋藏实际深度的影响。当地质时代与岩性相同，那么埋藏的深度越大，声波传播的速度也就越大；反之，埋藏的深度越小，那么声波速度也会随着减小。在岩性相同的情况下，相比新地层，老地层的声波传播速度更快，这主要是由于在漫长的地质年代中，老地层受到了覆盖岩层长期性压实产生的结果。此外，由于长期地壳运动，岩石骨架颗粒的排列也会越来越紧，其弹性与密度都会不同程度地增加。 3 声波测井的应用范围 3.1 钻孔岩性的划分 由于不同的岩层所具有的声波传播速度是不同的。所以，地层岩性可以通过声速测井来进行判断。在钻孔岩性的划分当中，也可以结合自然伽玛、电阻率等有关的参数。 3.2 岩层风化、氧化带的确定 由于受到了氧化与风化，岩石的胶结程度会受到不同程度的影响，甚至会出现破碎，从而导致强度减弱、密度减小、波速减小，将完整的岩石声波速度与所测得的声波速度进行比较就会发现。岩石的疏松与破碎的程度能够通过波速的减少量来判断，因此对岩层的氧化带、风化都能够加以确定。 Engineering Construction 工程施工 – 47 –

测井曲线代码-整理版

原始测井曲线代码 代码名称 A1R1 T1R1声波幅度 A1R2 T1R2声波幅度 A2R1 T2R1声波幅度 A2R2 T2R2声波幅度AAC 声波附加值 AA VG 第一扇区平均值AC 声波时差 AF10 阵列感应电阻率AF20 阵列感应电阻率AF30 阵列感应电阻率AF60 阵列感应电阻率AF90 阵列感应电阻率AFRT 阵列感应电阻率AFRX 阵列感应电阻率AIMP 声阻抗 AIPD 密度孔隙度 AIPN 中子孔隙度 AMA V 声幅 AMAX 最大声幅 AMIN 最小声幅 AMP1 第一扇区的声幅值AMP2 第二扇区的声幅值AMP3 第三扇区的声幅值AMP4 第四扇区的声幅值AMP5 第五扇区的声幅值AMP6 第六扇区的声幅值AMVG 平均声幅 AO10 阵列感应电阻率AO20 阵列感应电阻率AO30 阵列感应电阻率AO60 阵列感应电阻率AO90 阵列感应电阻率AOFF 截止值 AORT 阵列感应电阻率AORX 阵列感应电阻率APLC 补偿中子 AR10 方位电阻率 AR11 方位电阻率 AR12 方位电阻率 ARO1 方位电阻率 ARO2 方位电阻率 ARO3 方位电阻率ARO4 方位电阻率 ARO5 方位电阻率 ARO6 方位电阻率 ARO7 方位电阻率 ARO8 方位电阻率 ARO9 方位电阻率 AT10 阵列感应电阻率 AT20 阵列感应电阻率 AT30 阵列感应电阻率 AT60 阵列感应电阻率 AT90 阵列感应电阻率 ATA V 平均衰减率 ATC1 声波衰减率 ATC2 声波衰减率 ATC3 声波衰减率 ATC4 声波衰减率 ATC5 声波衰减率 ATC6 声波衰减率 ATMN 最小衰减率 ATR T 阵列感应电阻率 ATRX 阵列感应电阻率 AZ 1号极板方位 AZ1 1号极板方位 AZI 1号极板方位 AZIM 井斜方位 BGF 远探头背景计数率 BGN 近探头背景计数率 BHTA 声波传播时间数据 BHTT 声波幅度数据 BLKC 块数 BS 钻头直径 BTNS 极板原始数据 C1 井径 C2 井径 C3 井径 CAL 井径 CAL1 井径 CAL2 井径 CALI 井径 CALS 井径 CASI 钙硅比 CBL 声波幅度 CCL 磁性定位 CEMC 水泥图 CGR 自然伽马 CI 总能谱比 CMFF 核磁共振自由流体体积 CMRP 核磁共振有效孔隙度 CN 补偿中子 CNL 补偿中子 CO 碳氧比 CON1 感应电导率 COND 感应电导率 CORR 密度校正值 D2EC 200兆赫兹介电常数 D4EC 47兆赫兹介电常数 DAZ 井斜方位 DCNT 数据计数 DEN 补偿密度 DEN_1 岩性密度 DEPTH 测量深度 DEV 井斜 DEVI 井斜 DFL 数字聚焦电阻率 DIA1 井径 DIA2 井径 DIA3 井径 DIFF 核磁差谱 DIP1 地层倾角微电导率曲线1 DIP1_1 极板倾角曲线 DIP2 地层倾角微电导率曲线2 DIP2_1 极板倾角曲线 DIP3 地层倾角微电导率曲线3 DIP3_1 极板倾角曲线 DIP4 地层倾角微电导率曲线4 DIP4_1 极板倾角曲线 DIP5 极板倾角曲线 DIP6 极板倾角曲线 DRH 密度校正值 DRHO 密度校正值 DT 声波时差 DT1 下偶极横波时差 DT2 上偶极横波时差 DT4P 纵横波方式单极纵波时 差 DT4S 纵横波方式单极横波时 差 DTL 声波时差

声波测井技术发展现状与趋势

浅谈声波测井技术发展现状与趋势 摘要：以声波测井换能器技术的变化为主线，分析了声波测井技术的进展以及我国在该技术领域内取得的进步。单极子声波测井技术已经成为我国成熟的声波测井技术，包括非对称声源技术在内的多极子声波测井技术已经进入产业化进程。 关键词：声波测井；换能器；单极子声波测井；多极子声波测井； 从声学上讲，声波测井属于充液井孔中的波导问题。由声波测井测量的井孔中各种波动模式的声速、衰减是石油勘探、开发中的极其重要参数。岩石的纵、横波波速和密度等资料可用来计算岩石的弹性参数(杨氏模量、体积弹性模量、泊松比等)；计算岩石的非弹性参数(单轴抗压强度、地层张力等)；估算就地最大、最小主地层应力；估算孔隙压力、破裂压力和坍塌压力；计算地层孔隙度和进行储层评价和产能评估；估算地层孔隙内流体的弹性模量，从而形成独立于电学方法的、解释结果不依赖于矿化度的孔隙流体识别方法；与stoneley波波速、衰减资料相结合用以估算地层的渗透率；为地震勘探多波多分量问题、avo问题、合成地震记录问题等提供输人参数等等。经过半个多世纪的发展，声波测井已经成为一个融现代声学理论、最新电子技术、计算机技术和信息处理技术等最新科技为一体的现代测量技术，并且这种技术仍在迅速发展之中，声波测井在地层评价、石油工程、采油工程等领域发挥着越来越重要

的作用。与电法测井和放射性测井方法并列，声波测井是最重要的测井方法之一。 一、测井技术发展现状及趋势 声波测井技术的进步是多方面的。声波测井声波探头个数在不断增加以提高声波测量信息的冗余度、改善声波测量的可靠性；声波测井中探头的振动方式经历了单极子振动方式、偶极子振动方式、四极子振动方式和声波相控阵工作方式，逐步满足在任意地层井孔中测量地层的纵横波波速、评价地层的各向异性和三维声波测井的需求。声波探头的相邻间距不断减小，而发收探头之间的距离在不断增大，这一方面提高了声波测井在井轴方向的测量分辨率；另一方面也提高了声波测井的径向探测深度。声波测井的工作频率范围在逐步向低频和宽频带范围、数据采集时间在不断增大，为扩大声波测井的探测范围提供了保障。声波测井中应用的电子技术从模拟电路、数字电路技术逐步发展为大规模可编程电路和内嵌中央处理器技术，从而实现声波测井仪器的探头激励、数据采集、内部通讯、逻辑控制、数据传输等方面的智能化和集成化。可以预期，下一代声波测井仪器研制的关键技术之一是研制能够控制声束指向性的 基阵式换能器。应用相控阵换能器的最大优势就是增大空间某个方向的声辐射强度，使声波沿着预先设定好的方向辐射，从根本上增加有用信号的能量、提高信噪比和探测能力。显然，声波探头结构和振动模态性质的变化直接导致了声波测井技术的根本进步。

煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势

第33卷　第1期 2009年2月 测　井　技　术 WELL LO GGIN G TECHNOLO GY Vol.33　No.1Feb 2009 基金项目:国家科技大专项大型油气田及煤层气开发课题煤层气地球物理测井技术研究(2008ZX50352002)作者简介:张松扬,男,1963年生,博士,高级工程师,现为煤层气地球物理测井技术研究课题组组长。 文章编号:100421338(2009)0120009207 煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势 张松扬 (中国石化石油勘探开发研究院,北京100083) 摘要:在煤层气勘探开发中,地球物理测井是识别煤层、分析煤层特性、评价煤层气储层的重要手段。煤层气储层具有非均质性和各向异性较强、孔隙结构复杂的特点,常规油气勘探中测井解释评价的基本模型在煤层气解释中不能直接套用,必须建立适合煤层气测井的解释方法和模型,才能对煤层气做出正确评价。通过煤层气勘探开发测井技术应用调研,对煤层气测井采集技术、解释评价技术及面临的技术难题进行了阐述,指出当前煤层气勘探开发测井技术的发展趋势。认为我国未来煤层气测井技术的发展将向成像测井技术的应用、煤心刻度测井技术的应用,井中和井间地球物理技术的结合等方向发展。关键词:测井技术;煤层气;解释评价;发展趋势中图分类号:P631.81 文献标识码:A Actualities and Progresses of Coalbed Methane G eophysical Logging T echnologies ZHAN G Song 2yang (Petroleum Exploration and Production Research Institute ,SINOPEC ,Beijing 100083,China ) Abstract :The geop hysical logging technologies are important means to identify coal bed ,analyze coal bed t rait and evaluate t he coalbed met hane reservoir in t he process of coalbed met hane explo 2ration and develop ment.The conventional log interp retation and evaluation models for oil explo 2ration can not be directly used in coalbed met hane evaluation ,because t he coalbed met hane reser 2voir is different from t he oil reservoir in t he following aspect s.It has higher heterogeneity ,higher anisot ropy ,and more complex porosity.The interpretation met hod and model suitable to t he coalbed met hane logging should be established to correctly evaluate t he coalbed met hane reser 2voir.After st udying t he coalbed met hane exploration and develop ment technologies in recent years ,expounded are data acquisition technology ,data interp retation technology in coalbed met h 2ane logs ,t he technology challenges we face and coalbed gas develop ment t rend.It is believed t hat t he coalbed met hane log technology in China should make p rogress by applying imaging logging ,coal core calibration logging ,and combined in 2well and between 2well seismic technologies.K ey w ords :logging technology ,coalbed met hane ,interp retation &evaluation ,develop ment t rend 0　引　言 地球物理测井是煤层气勘探开发配套工艺技术之一,可以提供高精度的煤层气储层测井地质信息。开展煤层气地球物理测井评价技术的研究具有重要意义和广阔应用前景[1210]。近年来,我国煤层气地球物理测井技术研究已取得长足发展[11220]。原地质 矿产部华北石油地质局数字测井站自1991年率先开始在安徽淮南、河南安阳、山西柳林等地区开展了地球物理测井在煤层气储层评价中的应用研究,取得了定性识别煤层特性等方面的一些进展[5,11212]。中国石油集团测井有限公司自1997年开始,先后在山西大城、晋城、吴堡、大宁-吉县和安徽淮北地区对煤系地层应用测井新技术开展相应的煤层气储层

声波测井技术在岩土工程勘察中的应用

浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用摘要：本文首先论述了声速测井的测试原理，进而论述了影响岩石声波速度的主要因素，第三以工程实例，利用声波测井技术得到了评价岩土动力学特征的参数，既校正地解释岩性和岩层，还反映了岩土层的相对强度，为建筑设计提供一定的参考依据；最后，文章还阐述了当前声波测井技术在岩土工程勘察中存在的不足之处，以供参考。 关键词：声波测井技术；岩土工程勘察；应用 abstract: this paper first discusses the velocity measurement principles of well logging, and then discusses the influence of the main factors rock acoustic velocity, and the third by engineering example, the acoustic logging technology got the evaluation of the parameters of the dynamic characteristics of rock, both correction to explain the lithology and rocks, but also reflect the relative strength of geotechnical layer, for building design provides some reference basis; finally, the paper also expounds the current acoustic logging technology in geotechnical engineering investigation in existence deficiency, for reference. keywords: acoustic logging technology; geotechnical engineering; application 中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：

测井曲线解释

测井曲线基本原理及其应用 一．国产测井系列 1、标准测井曲线 2.5m底部梯度视电阻率曲线。地层对比，划分储集层，基本反映地层真电组率。恢复地层剖面。 自然电位（SP）曲线。地层对比，了解地层的物性，了解储集层的泥质含量。 2、组合测井曲线（横向测井） 含油气层（目的层）井段的详细测井项目。 双侧向测井（三侧向测井）曲线。深双侧向测井曲线，测量地层的真电组率（RT），试双侧向测井曲线，测量地层的侵入带电阻率（RS）。 0.5m电位曲线。测量地层的侵入带电阻率。0.45m底部梯率曲线，测量地层的侵入带电阻率，主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。 补偿声波测井曲线。测量声波在地层中的传输速度。测时是声波时差曲线（AC） 井径曲线（CALP）。测量实际井眼的井径值。 微电极测井曲线。微梯度（RML），微电位（RMN），了解地层的渗透性。 感应测井曲线。由深双侧向曲线计算平滑画出。[L/RD]*1000=COND。地层对比用。 3、套管井测井曲线 自然伽玛测井曲线（GR）。划分储集层，了解泥质含量，划分岩性。 中子伽玛测井曲线（NGR）划分储集层，了解岩性粗细，确定气层。校正套管节箍的深度。套管节箍曲线。确定射孔的深度。固井质量检查（声波幅度测井曲线） 二、3700测井系列 1、组合测井 双侧向测井曲线。深双侧向测井曲线，反映地层的真电阻率（RD）。浅双侧向测井曲线，反映侵入带电阻率（RS）。微侧向测井曲线。反映冲洗带电阻率（RX0）。 补偿声波测井曲线（AC），测量地层的声波传播速度，单位长度地层价质声波传播所需的时间（MS/M）。反映地层的致密程度。 补偿密度测井曲线（DEN），测量地层的体积密度（g/cm3），反映地层的总孔隙度。 补偿中子测井曲线（CN）。测量地层的含氢量，反映地层的含氢指数（地层的孔隙度%） 自然伽玛测蟛曲线（GR），测量地层的天然放射性总量。划分岩性，反映泥质含量多少。 井径测井曲线，测量井眼直径，反映实际井径大砂眼（CM）。 2、特殊测井项目 地层倾角测井。测量九条曲线，反映地层真倾角。 自然伽玛能谱测井。共测五条曲线，反映地层的岩性和铀钍钾含量。 重复地层测试器（MFT）。一次下井可以测量多点的地层压力，并能取两个地层流体样。 三、国产测井曲线的主要图件几个基本概念： 深度比例：图的单位长度代表的同单位的实际长度，或深度轴长度与实际长度的比例系数。如，1：500；1：200等。 横向比例：每厘米（或每格）代表的测井曲线值。如，5Ω，m/cm,5mv/cm等。 基线：测井值为0的线。 基线位置：0值线的位置。 左右刻度值：某种曲线图框左右边界的最低最高值。 第二比例：一般横向比例的第二比例，是第一比例的5倍。如：一比例为5ΩM/cm；二比例则为25m/cm。 1、标准测井曲线图 2、2.5米底部梯度曲线。以其极大值和极小值划分地层界面。它的极大值或最佳值基本反映地层的真电阻率（如图） 自然电位曲线。以半幅点划分地层界面。一般砂岩层为负异常。泥岩为相对零电位值。 标准测井曲线图，主要为2.5粘梯度和自然电位两条曲线。用于划分岩层恢复地质录井剖面，进行井间的地层对比，粗略的判断油气水层。 3、回放测井曲线图（组合测井曲线） 深浅双侧向测井曲线。深双侧向曲线的极度大值反映地层的真电阻率（RT），浅双侧向的极大值反映浸入带电阻率（RS）。以深浅双侧向曲线异常的根部（异常幅度的1/3处）划分地层界面。

测井曲线一览表

测井符号英文名称中文名称 Rt true formation resistivity. 地层真电阻率 Rxo flushed zone formation resistivity 冲洗带地层电阻率 Ild deep investigate induction log 深探测感应测井 Ilm medium investigate induction log 中探测感应测井 Ils shallow investigate induction log 浅探测感应测井 Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井 Rs shallow investigate double lateral resistivity log 浅双侧向电阻率测井RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井 CON induction log 感应测井 AC acoustic 声波时差 DEN density 密度 CN neutron 中子 GR natural gamma ray 自然伽马 SP spontaneous potential 自然电位 CAL borehole diameter 井径 K potassium 钾 TH thorium 钍 U uranium 铀 KTH gamma ray without uranium 无铀伽马 NGR neutron gamma ray 中子伽马 --------------------------------------------------- GRSL—能谱自然伽马 POR 孔隙度 NEWSAND PORW 含水孔隙度 NEWSAND PORF 冲洗带含水孔隙度 NEWSAND PORT 总孔隙度 NEWSAND PORX 流体孔隙度 NEWSAND PORH 油气重量 NEWSAND BULK 出砂指数 NEWSAND PERM 渗透率 NEWSAND SW 含水饱和度 NEWSAND SH 泥质含量 NEWSAND CALO 井径差值 NEWSAND CL 粘土含量 NEWSAND DHY 残余烃密度 NEWSAND SXO 冲洗带含水饱和度 NEWSAND DA 第一判别向量的判别函数 NEWSAND DB 第二判别向量的判别函数 NEWSAND DAB 综合判别函数 NEWSAND CI 煤层标志 NEWSAND

国内外石油测井新技术

国内外石油测井新技术 第一节岩石物理性质 岩石物理性质研究是进行油层识别与评价的核心技术，主要研究岩石的电、声、核等物理性质，研究手段主要是实验室岩心测量。这些测量是刻度现场测井曲线、建立测井参数与孔隙度、渗透率、饱和度等储层参数之间关系的基础。岩石物理性质研究是测井学科。最基础的研究领域，最终目的是发展新的测井方法，改进测井参数与储层参数之间的经验关系式，减少测井解释和油气藏描述的不确定性。 测井解释和油藏描述的不确定性在很大程度上是因为不能有效描述岩石复杂的孔隙结构，尤其是对于碳酸盆岩。要显著减少不确定性程度就要求开发出新的技术，精确描述岩石微小结构，并将这些信息与测量的岩石物理性质联系起来。 C . H . Arns等人使用一种高分辨率X射线微型计算层析(micro一CT)装置分析了几组岩心塞碎片。该装置包括一个能从岩心塞卜采集、由20003个体元组成的三维图像。研究者通过对各种砂岩样品和一块碳酸盐岩样品的分析，给出了直接用数字化层析图像计算的渗透率和毛细管压力数据。将这些计算结果与相同岩心的常规实验数据进行比较，发现两组数据非常一致。这说明，可用不适合实验室测试的岩心物质(如井壁岩样或损坏的岩心和钻屑)预测岩石物理性质，还说明结合数字图像与数值计算来预测岩石性质和推导储层物性间的相互关系是可行的。 M.MARVOV等人研究了双孔隙度碳酸盐岩地层孔隙空间的微观结构对其物性参数的影响。利用两种自相一致的方法计算了弹性波速度、电导率和热导率。这两种方法是有效介质近似法和有效介质法。双孔隙度介质被认为是一种非均质物质，这种物质由均质骨架构成，同时带有小规模的原生孔隙和大规模的包含物(作为次生孔隙)。这些介质的所有成分(固体颗粒、原始孔隙和次生孔隙)都可用三轴椭球体近似表达。次生夹杂物椭球体纵横比的变化反映了次生孔隙度的类型(孔洞、孔道和裂缝)。研究人员将有效介质参数(声波速度，电导率和热导率)作为次生孔隙度大小和类型的函数计算了这些参数，此外，还考察了次生孔隙形状的双模式分布对研究参数的影响。所获得的结果是用反演方法独立确定碳酸盐岩原生孔隙度和次生孔隙度的基础。 M . B . BP11Pf1PI等人分析比较了4种用LWD数据确定孔隙度的方法。在LWD测井中测量是在滤液侵入较深前就完成了，“天然气效应”体积密度和中子孔隙度测量范围内，低密度、低含氢指数(HI)的轻烃的存在导致测井响应的分离)无处不在，确定岩石孔隙度变得很困难。研究人员用尼日尔三角洲浅海海滨采集的随钻测井数据评价了四种计算孔隙度的方法(快速直观的中子一密度法，电阻率一密度迭代法、中子一密度迭代法和蒙特卡罗模拟法)。一般情况下，这4种技术都可较准确地估算出孔隙度。文献讨论了这些方法的相对优点以及出现差异的原因，提出了对这4种方法的使用建议: