5700测井技术介绍—阵列声波测井原理及地质应用
5700测井技术介绍——
阵列声波
测井原理及地质应用
目录
一、前言 (2)
二、阵列声波测井原理 (2)
1、多极子阵列声波仪器的测量原理 (2)
2、交叉偶极子阵列声波仪器的测量原理 (3)
3、阵列声波的测量方式 (4)
4、阵列声波测井波形分析 (4)
三、阵列声波的处理 (6)
1、提取纵波、横波及斯通利波 (6)
2、数据处理STC算法 (6)
3、全波列分析处理程序 (7)
四、阵列声波的基本地质应用 (8)
1、利用纵波、横波及斯通利波识别裂缝 (8)
2、鉴别岩性和识别气层 (9)
3、在计算岩石机械特性中的应用 (10)
4、压裂施工分析 (11)
5、利用时滞频移识别裂缝带 (13)
6、判断地层各向异性 (14)
7、计算地层应力和确定应力方位 (16)
五、总结及建议 (17)
一、前言
阵列声波仪器能够测量地层的纵波、横波、斯通利波，通过一定的数学计算方法便能提取这些波的首波传播时间，计算频散特性，从而分析出岩石的声学特性，再结合密度、泥质含量、孔隙度等曲线能够计算地层弹性力学参数、机械特性参数、泥浆参数、地层渗透率等参数，并且能够计算各向异性地层的各向异性大小和方位。利用这些参数能够评价井眼的稳定性，评价裂缝的发育带，确定应力大小及方位，为压裂施工提供压力参数，为钻井泥浆的配制提供泥浆参数，并能判断岩石裂缝的有效性。
由于这些特点，目前阵列声波测井已得到了广泛的应用。尤其在解决复杂的地质问题，为油田增产、增效服务方面，起到了非常重要的作用。
二、阵列声波测井原理
1、多极子阵列声波仪器的测量原理
多极子阵列声波测井仪器（MAC）将单极子阵列和偶极子阵列进行有效地组合，两个阵列的配置是完全独立的（如图2-1）。
该仪器的声系包括1个单极子声系和1个偶极子声系。单极子声系包括2个单极子发射换能器T1、T2和8个接收换能器，发射换能器带宽为2KHz-15KHz，中心频率为8KHz，可以激发地层纵波、斯通利波，在地层中激发转换横波。接收换能器带宽为1KHz-20KHz。偶极子声系包括2个偶极子发射换能器X、Y 和8个接收换能器，发射换能器带宽为1KHz-3KHz，中心频率在1KHz-3KHz之间，可以激发转换横波，进行同线测量或正交偶极子测量；接收换能器带宽为1KHz-10KHz。
仪器共有四个发射器，其中T1、T2为单
极发射器T1
极发射器T2
极发射器Y 偶极发射器X
8接收器阵列
分隔器
发射器部分
图2-1 MAC测井仪器示意图
极子发射器，为圆柱状，单极子发射器可看作是点声源或柱状声源，可向井周发射声波，声脉冲由井内流体折射进入地层时，使井壁周围产生轻微膨胀。X、Y为偶极子发射器，为片状，可顺向排列或交叉排列，两个偶极发射器发射不对称的能量。偶极子声源可看作是两个相距很近、强度相同、相位相反的点声源的组合。当偶极子声源在井内振动时，在井壁附近产生挠曲波，偶极子横波测井实际上是通过对挠曲波的测量来计算地层横波的速度。
单极、偶极接收器各有八个，相间排列。单极子接收器为圆柱状，接收由单极子发射器发射的发散声波能量；偶极子接收器为片状，接收由两个偶极发射器发射的不对称能量。其中，单极子接收阵列由8个圆环柱状压电陶瓷器件组成；偶极接收阵列也由8个双压电晶片传感器组成。
仪器在发射声系与接收声系之间还提供了刚性的声波隔离器，可以在整个频率范围内提供有效的隔离，同时其刚性设计使该仪器能在大斜度井和水平井中进行测井。
2、交叉偶极子阵列声波仪器的测量原理
交叉偶极子声波测井仪（XMAC）主要由两套呈
900的偶极发射—接收系统组成。一套指向直角坐标
系的X轴，一套直角坐标系的Y轴。所测的四种数
据分别是两种同向接收阵列：XX和YY；两种交叉
向接受阵列：XY和YX（其中第一个字母表示振源
的振动方向，第二个字母表示接收器的接收方向）。
首先，利用偶极发射器振动方向和地层快横波偏振方
向的夹角、四种偶极声波阵列数据计算得到两个快、
慢主波。然后，把阵列中所有接收器的快、慢主波进
行相关对比来压制噪声。这样就构建一个计算快、慢主波之间残差、求取地层各向异性的目标函数，最后，在寻找目标函数全局最小值的过程中，同时确定地层的各向异性的大小和方位。如图2-2所示，两个偶极发射器X、Y是正交的，与此相对应两组正交的接收器分别定义为X接收器和Y接收器。X发射器到X接
偶极发射器Y 偶极发射
X接收器
分隔器
发射器部
收器阵列图2-2 X MAC测井仪器示意图
收器、Y 发射器到Y 接收器所产生的信号为线性的，X 发射器到Y 接收器、Y 发射器到X 接收器所产生的信号为交叉信号。这种测量方式有六种工作循环，每个工作循环间隔为50μs 。
3、阵列声波的测量方式
多极子阵列声波有四种测量方式，分别为纵波测量、单极发射测量、偶极发射测量、交叉发射测量，具体实现方法见下表。不同的测量方式可以解决不同的地质问题。
测井方式
方法说明 主要用途 纵波测量
T2发射，前4个接收器采集 测量一条纵波，进行对比 单极发射测量
T1发射，8个接收器采集 提取纵波、横波、斯通利波，及裂缝识别 偶极发射测量
X 发射，8个接收器采集 在慢速地层内提取横波 交叉发射测量
X 、Y 发射，8个接收器采集 裂缝识别，地应力分析
4、阵列声波测井波形分析
多极子阵列声波可以实现全波
列的测量。声波全波列是指发射探
头同一次发射后，引起井壁上的滑
行波和沿井壁---泥浆界面传播的
界面波的全体波。声波全波列测井
仪接收器接收的信号包括纵波、横
波、钻井液波和低速波等，纵波以
液体压缩波形式从发射器传到地
层，在井壁产生折射后以地层的纵
波速度沿井壁传播，并以液体压缩
波的形式传到接收器。横波是续至波，是指从发射器发出的声波以液体压缩波的形式传到地层后，以地层横波速度沿井壁 纵波 横波 斯通利波 时间（微秒）接 收 器 间 距
3.3
4.41000 4000 图2-3 阵列声波全波裂波形图
传播，然后再以液体压缩波的形式传到接收器的波，由于它的速度低于纵波，所以要在纵波到达后过一段时间才能到达接收器。继横波之后到达的是钻井液波，它以井内液体压缩波的形式从发射器直接传到接收器，最后到达的是速度比钻井液波还要低的低速度波，井中传播的这些波的总和就构成了井下声波的全波列（如图2-3）。
4.1 纵波
声波以第一临界角入射
时，在地层中产生的沿井壁传播
的压缩波，质点振动方向与声波
传播方向一致（如图2-4）。与
其它波相比，这种类型的波的传
播速度最大，所以首先被接收
到。它是唯一能在液体中传播的
波。纵波为体波，不具备频散性，
其主频介于18.8－21KHz 之间。
在多极子阵列声波测井中，它的主频最高，传播速度最快，是全波列首波。
4.2 横波
声波以第二临界角入射
时，在地层中产生的沿井壁传播
的挠曲波，质点振动方向与声波
传播方向垂直（如图2-5）。其
传播速度约小于P 波的1.6到2
倍。横波不能在液体中传播。横
波也是体波，也不具备频散性，
其主频介于15-17KHz 之间。在多极子阵列声波测井中，它的主频小于纵波，大于斯通利波；传播速度大于斯通利波，小于纵波，因此它在斯通利波之前到达接收器。在横波速度低于井眼流体速度的慢地层中，单极子测井方式在软地层记录不到横波。
4.3 斯通利波
斯通利波是一种在井筒内沿井壁传播的不衰减界面波，又称管波。其质点振动
是两
图2-5 横波特征
个振动即井壁横振动（滑行横波）和来声源的“直达波”纵振动的合成结果，质点振动轨迹为椭圆形。低频斯通利波又称管波，它是在井内流体与井壁地层之间传播的一种流体导波，速度略低于井内流体声速，在全波列中具有频率低、幅度大的特点。其衰减不仅与地层的固有衰减有关，还与井壁地层的渗透性有密切关系。如图2-6所示，(a)为在硬地层中的波形特征，(b)为在软地层的波形特征，在单极子方式不能很好地测量地层横波。 三、阵列声波的处理
1、提取纵波、横波及斯通利
波
正确地在全波列图像上
区分和提取纵波、横波及斯通
利波是进行全波列计算的提
前和基本保证。通过设置合适
的起始时间、处理窗长、频率
范围等参数可正确提取纵波、
横波及斯通利波幔度。全波列
分析主要依据的是：波形在时间上是分离的；在频率及振幅（能量）上是有差异的；其次频散特性不同（如图2-7）。
区分纵波和横波，主要从幅度、相位及到达时间上加以区分和识别。第一是横波幅度大于纵波幅度；第二较直接标志是在声波全波列图上，纵波和横波首波相位是相反的，即相位相差180°；第三是从到达时间上区分速度较快的纵波和速度较慢的横波及其它速度更慢的波，一般横波首波比纵波首波滞后5-8个周期。斯通利波是用低频脉冲激励单极发射器发射时产生的，到达时间更慢，频率较低。
2、数据处理STC 算法
慢度—时间相关对比（Slowness Time Coherence ）是一种全波列分析处理技术， 纵波 横波 斯通利波 图2-7 区分纵波、横波及斯通利波
图2-6 斯通利波特征
可在组合的波形中找出各种传播的波形。STC处理技术采用了一种相似算法，利用波列数据提取纵波、横波和斯通利波慢度，采用多个接收器的相似性或N次方根进行计算，检测阵列接收器中相关的波至，然后计算各种波的慢度值。
首先设置一个固定的时间窗口，对时窗内的波形进行叠加。对每一个时间位置，每个时差都计算一个相关系数R。，波形间最不相似时，R接近于零，随着窗内波形相似性增大，R也增大。完全一致时R为1。绘出时间—慢度关系第值线图，当某个窗口位置的时间和步长移动角正好对应于某种波（如纵波、横波和斯通利波）的首波时间和时差时，那么在这个窗口内的波形是相同的，因此具有最大的相关系数，从而确定各波型的慢度。
目前主要有两种波形提取方法：几何相似法（Semblance）和N次根堆栈法（Nth root stack），可用这种两种方法处理阵列声波测井信号。其中N次根堆栈法用于声全波测井波形分析，取得较好效果。N次根堆栈法计算的峰值比几何相似法计算的相似度的峰值更尖锐，这意味着前者较之后者更能准确地确定远波时窗位置，即能准确地提取声全波波形中的纵波、横波和斯通利波慢度，是目前提取波形慢度时主要采取的方法。
3、全波列分析处理程序
1）、Waveavan（自动波形慢度分析程序）
用于提取地层的纵波、横波及斯通利波慢度及波至时间。
2）、Mechprop（岩石弹性力学参数分析程序）
在求准纵波、横波、斯通利波的慢度后，结合地层密度、孔隙度、岩石体积等参数来计算杨氏模量、剪切模量、体积模量、泊松比等岩石弹性参数。
3）、Fracman（岩石机械特性分析程序）
应用杨氏模量、剪切模量、体积模量、泊松比等岩石弹性参数以及体积密度曲线，计算破裂压力梯度、闭合压力梯度等参数。
4）、Sandan（地层强度及出砂分析程序）
计算井眼稳定性分析时所需的理想泥浆比重、最大泥浆比重及最小泥浆比重等参数。
5）、Wavesprn（波分离程序）
波分离程序可将斯通利波波场分为直达波DWVTR、上行反射波RWVRT和下行反射波
RWVTR，可计算出各深度点上的中心频率f
和反射系数曲线。
c
6）、Waveperm（利用斯通利波计算渗透率程序）
以波分离为基础计算渗透率，需用已知准确的参考深度及其渗透率（如岩心数据、核磁测井、地层测试等资料）对计算结果进行刻度。
7）、Waveamp（波幅度分析程序）
用于计算全波列中纵波、横波及斯通利波的幅度大小。
8）、Waveattn（波衰减分析程序）
用于计算全波列中纵波、横波及斯通利波的衰减系数，衰减（能量损失）定性用于指示渗透率。
四、阵列声波的基本地质应用
1、利用纵波、横波及斯通利波识别裂缝
由于全波列各波形组份的特点，可以利用全波列波形特别是斯通利波进行裂缝识别。与成像测井资料对比，由于具有一定的探测深度，可以较好地识别开裂缝，计算地层渗透率，精确地指示裂缝位置等。
纵波、横波及斯通利波能量的衰减，主要是由于岩石骨架和裂缝中的流体之间的声阻抗差别大而造成的。当纵波和横波穿过裂缝时，它们的能量大大地被衰减，对于横波来说衰减最大。
裂缝对体波（纵波、横波）的影响主要表现在：波至时间的延迟、纵波和（或）横波波至的振幅衰减及反射波引起人字形图形。在低角度缝和高角度缝发育井段，横波能量衰减明显，纵波衰减不明显；在斜交缝发育段，纵波衰减明显，横波衰减不明显；在网状裂缝发育段，纵、横波能量均衰减明显。
与纵波和横波不同，斯通利波不是体波，而是导波。它在井中靠近地层与井眼间的界面传播，并且它的能量向离开井壁方向成指数衰减。不像体波，斯通利波是频散的，它的速度和能量的空间分布随频率而变化。在张开裂缝发育段，产生能量“泄漏”，因此斯通利波能量衰减对张开缝尤其敏感，明显优于纵、横波，但应用条件是井壁上无泥饼。
裂缝对斯通利波的影响基本上是由流体流动引起的，斯通利波仅能指示张开裂缝，
裂缝倾角对裂缝指示没有影响。
图4-1 利用斯通利波反射系数指示裂缝
2、鉴别岩性和识别气层
实验室和现场经验表明，利用纵横波速度比（或者横纵波慢度比SCRAP）可以鉴别岩性。例如白云岩的Vp/Vs为1.8，石灰岩的Vp/Vs为1.86，纯砂岩的Vp/Vs为1.58。当地层孔隙中含有天然气时，纵波速度降低明显，但对横波的影响很小，因此在岩石孔隙度一定的情况下，随着含气饱和度的增大，Vp/Vs降低，SCRAP变小，从而识别气层。如图4-2所示，可以看出纵横波速度比在气层段明显减小，图中绿色阴影区域反映含气的丰度。
3、在计算岩石机械特性中的应用
利用纵波、横波及斯通利波的慢度，结合地层密度、孔隙度、岩石体积等参数来计算岩石弹性参数(泊松比σ、体积模量Κ、扬氏模量Ε、剪切模量μ)；根据计算出的岩石机械特性参数以及体积密度ρ曲线，就可计算岩石的应力、闭合压力梯度、破裂压力梯度、泥浆比重等岩石力学参数（如图4-3所示）。
应用测井资料进行岩石机械特性研究，是测井资料在油田工程中的重要应用。在钻井工程中，进行岩石机械特性分析，可以优化泥浆配制；在采油工程中，进行岩石特性分析，可以预计油井开采时是否出砂，使油井在安全压差下开采，达到安全开采的目的；在油井的酸化压裂中，进行岩石机械特性分析，对酸化压裂的压力及压裂层位进行设计；通过地应力分析，可提供最佳的压裂方式等。
4、压裂施工分析
在油气开发过程中，针对低孔、低渗的储层需要采取压裂措施才能获得工业油流，提高油井的产能，压裂效果的好坏严重地影响着油气田勘探开发的进程。工程施压控制不好，很容易造成底水上窜，使试油资料难以真实代表储层的含油性。压裂措施不当，导致底水上窜，淹没了油层，
在酸化压裂时，首先要对层位泵入压力进行预测。压力过小，不能压裂储层，达
不
图4-3 岩石力学参数
到压裂的目的，泵入压力过大，可能会把邻近水层压透，造成损失。同时，由于不同的层位，其岩石的机械特性不一样，因此在酸化压裂时，岩石机械特性差异较大的层不能同时压，必须单压。
破裂压力梯度FPG 与闭合压力梯度CLPG 是在利用岩石力学参数和密度、孔隙度、泥质含量以及在分析井眼地层岩石应力基础上得到的，这两个参数对压裂施工设计具有较高的参考价值。有了这些参数，在选择压裂井段时，就可以较好地考虑设计压裂井段上、下围岩的破裂压力，选择合适的压裂压力及保证能较好地改造油层，同时又不使上下地层破裂。
5、利用时滞频移识别裂缝带
斯通利波的传播受多种因素影响，其中包括地层渗透率和开裂缝。斯通利波对地层的弹性特征、渗透率及井眼裂缝特别灵敏。斯通利波在渗透性地层中的传播理论表明，渗透率可造成斯通利波衰减增强及波速减小。利用斯通利波的幅度和慢度，可以估算地层的渗透率。斯通利波能量定性指示渗透性地层，斯通利波能量衰减大，表示渗透性高；反之则表示渗透率低。
斯通利波衰减增强的特征是频率下移，波速减小的特征是传播时间滞后，因此通过正确显示频移(FSHFT)和时滞(Pdelaymsd)，可用上述两个特征来指示地层的渗透性。
以波分离为基础计算出频移和时滞，根据波形阵列上的时差，利用波分离程序将斯通利波分为直达波、上行反射波和下行反射波。利用直达波数据，可计算出各深度点上和反射系数曲线，通过这些参数可用来识别井眼裂缝或层界面，用于地层的中心频率f
c
渗透率（permeab）的估算。
地层的渗透率对斯通利波的传播有显著影响。随着渗透率增加，斯通利波的幅度会显著减小，斯通利波的衰减主要取决于地层的固有衰减和井壁的渗透性。在低频(500HZ-1500HZ)情况下，可将斯通利波看作是圆柱形井眼中传播的简单的压力脉冲，当斯通利波通过与井眼相交的渗透性裂缝时，将压力释放到裂缝中，这种压降使直达斯通利波及反射斯通利波的幅度衰减。
斯通利波受井壁条件影响较大，井壁附着上一层泥饼相当于径向上多了一层慢速软弹性地层，阻隔了声能进入地层孔隙中。因此当存在泥饼时，斯通利波幅度衰减反映了泥饼层和地层渗透率的变化，泥饼层愈薄，对斯通利波幅度衰减影响也愈小。井径和层界面对斯通利波波形影响很大，所以出现频移和时滞及向的反射系数时，要排除井眼条件和层界面的影响。
在井眼较好的情况下，同时有频移和时滞时，则对应裂缝发育段。斯通利波反射技术在确定裂缝上具有较高的垂向分辨率，受裂缝长度和角度的影响较小。但识别裂缝的准确性受岩性、饱和流体特性、井眼条件和泥饼等因素的影响，而泥饼的影响对斯通利波尤其突出。
6、判断地层各向异性
横波在最大应力方向上传播比沿最小主应力方向上传播快，通过两列接收波形的时间差和相位差，可以判断地层的各向异性，评价地应力方向。确定水平应力的方向是地层评价的一个重要方面，是储层泄油和最优开采的控制因素。地层被水力压裂或存在天然裂缝更是如此。此时应力方向控制渗透率方向和以后的产量。用交叉偶极子测井测量地层应力的根据是应力作用能够引起横波各向异性。这种作用使横波在最大应力方向上传播比沿垂直方向上传播快。在各向异性地层中，横波在传播的过程中通常会发生分裂，生成快横波和慢横波，且表现出方位的各向异性。利用各向异性指示、平均各向异性指示和快慢横波慢度差异等参数评价和衡量地层的各向异性情况。当各向异性指示变大并且快横波和慢横波与各向同性横波的比值变大时，地层的各向异性显示强烈。如图4-6所示，该井4035-4066米井段快慢横波慢度差异明显，各向异性指示、平均各向异性指示变大，说明地层各向异性比较大。这样结合其它参数或者资料可以识别造成各向异性的原因，是裂缝还是岩性引起，从而指导识别油气层。
7、计算地层应力和确定应力方位
确定水平应力的方向是地层评价的一个重要方面，是储层泄油和最优开采的控制因素。地层被水力压裂或存在天然裂缝更是如此。此时应力方向控制渗透率方向和以后的产量。确定地层应力的标准方法有：通过成像测井的井壁崩落方向确定、封闭微裂缝测试和全岩心滞弹性应力弛缓等方法。然而，这里说明用交叉偶极子阵列声波测井判断水平应力方向。
用交叉偶极子测井测量地层应力的根据是应力作用能够引起横波各向异性。这种作
图4-7 利用交叉偶极子计算地层应力
用使横波在最大应力方向上传播比沿垂直方向上传播快。不平衡应力场能使交叉偶极子所测横波产生分离，且快横波的偏振方向与最大应力轴方向一致。所以我们能够用交叉偶极子阵列声波测井测量地层最大应力方向。如图4-8，图中第二道红色实线即为最大应力方向。
图4-8 利用交叉偶极子识别地应力方向
五、总结及建议
经过多年的生产实践，在核磁的实际应用中我们有以下认识：
1、核磁在低孔低渗、低阻油气层中应用效果很好，达到了确定有效储层、判别流体性质的目的。
2、在不同油品的水淹层解释中，核磁测井能发挥较好作用，有效识别流体性质的变化。
3、在复杂岩性地层，核磁对基质孔隙型为主饿储层应用效果较好，能够寻找储层，并确定油水界面。在裂缝型储层中则效果不明显，可选择声电成像、阵列声波等测井项
目。
4、从多年生产应用中得出：在砂泥岩地层流体识别中，核磁移谱反映油、气、水特征明显，可信度较高；差谱也能反映油气，但它同时还受孔隙结构（大孔喉等）影响较大，因而不具唯一性。建议在核磁采集方式中，应测全差谱、移谱，使之达到应有目的。特殊原因时若只选一项，应优选移谱。
5、我们研制的新成果—MRPPS软件，是基于油气水T1、T2特征值确定含油饱和度的一种实用、有效的新方法，避免了只依赖电阻率计算饱和度的不足，在低阻油层或高阻水层中应用效果更为明显。
由于时间及认识问题，文中不足之处敬请各位领导、专家批评指正，在此表示诚挚的谢意！
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)
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)
阵列感应测井原理及应用
阵列感应测井原理及应用 摘要：本文探讨了阵列感应测井原理，论述了在判断地层水矿化度方面的应用效果，阵列感应在使用中也存在一些缺陷，阵列感应在处理中，人为因素较大，不同的参数处理结果差异较大，这就造成了阵列感应在使用过程中对解释有一定的误导，引起对阵列感应可靠性的怀疑，这在以后的处理方法中有待改进。 关键词：阵列感应测井矿化度应用效果 一、阵列感应测井原理简介 阵列感应测井的最基本原理与普通感应测井原理类似，但它在硬件上采用简单的三线圈系结构，这种线圈系没有硬件聚焦功能，它采用数学方法对呈不对称形状的纵向响应曲线进行软件聚焦处理。它由7组接收线圈对和1个共用的发射线圈组成，实际上相当于具有7种线圈距的三线圈系。在接收线圈系的设计上充分考虑了以下几个问题：（1）、消除直藕信号；（2）、三线圈子阵列纵向特性的频率响应没有盲频；（3）、要有若干子阵列分别反映浅部和深部地层信息；（4）、各接收子阵列之间的间距应按一定规律变化和分布；（5）、离发射线圈较远的接收子阵列应考虑发射功率和接收信号的强度。 高分辨率阵列感应测井仪在硬件设计时充分考虑了上述因素，它的每个接收线圈系都由两个相互对称的线圈组成，即一个主接收线圈和一个辅助接收线圈，它利用了两个线圈电磁场叠加原理，来实现消除直藕信号影响的目的。在线圈系的排列上设计了最小线圈距为6in，最大线圈距为94in，在这两个线圈距之间采用了近似于指数形式的线圈系分布，即全部子阵列间距为6in、10in、15.7in、24.5in、38.5in、60in、94in。这种排列方式不仅有利于采集浅部地层和深部地层信号，而且有利于径向有效信息的均匀采样。发射信号是加到一个单独的发射线圈上的，这种方法能使发射器的有效功率变为最大，由发射线圈发射出的是一个形状为方形的电压波形（即方波），发射波采用方波是由于其具有较高的发射频率，对于给定的电压能使发射线圈的功率变为最大。而且它具有宽的频谱，它包括了方波频率（约等于10KHZ）及所有的奇次谐波的能量，因此每个线圈可以在10、30、50、70、90、110、130、150KHZ共8个频率下同时进行工作。 在阵列感应测井中，接收线圈子阵列接收到测量信号为复信号，即R信号和X信号，R信号也称为实部信号，与发射电流相位相同或相反；X信号又叫虚部信号，与发射电流相位垂直。该阵列感应测井仪器在测井数据采集方面使用了先进的多道全数字化采集技术，能够同时采集7组子阵列在8个工作频率上的R信号和X信号，共112个测量信号。再对这些原始测量信号进行“软件聚焦”，就可得出三种纵向分辨率和六种探测深度的阵列感应合成曲线。 二、在判断地层水矿化度方面的应用效果 根据前期理论和实际经验可知：在渗透性地层中，当井筒内泥浆柱的压力大
交叉偶极子阵列声波测井技术介绍(XMAC
正交偶极子阵列声波测井（XMAC-II） (一)、正交偶极子阵列声波测井（XMAC-II）原理 ECLIPS—5700测井系统中的交互式多极子阵列声波仪（XMAC-II）是将一个单极阵列和一个偶极阵列交叉组合在一起，两个阵列配置是完全独立的，各自具有不同的传感器。单极阵列包括两个单极声源和8个接收器。声源发射器发射的声波是全方位的，既是柱状对称的，中心频率为8kHz。偶极阵列是由两个交叉摆放（相差900）的偶极声源及8个交叉式偶极接收器组成。接收器间距为0.5英尺。 每个深度点记录12个单极源波形，其中8个为阵列全波波形（TFWV10），4个为记录普通声波时差的全波波形（TNWV10）。每个深度点记录32个偶极源波形，即每个接收器记录XX、XY、YX、YY 4个偶极源波形，X、Y表示不同方位的发射器或接收器的方向，例如XY表示X方向发射器发射，Y方向接收器接收；YY则表示Y方向发射器发射Y方向接收器接收。8个接收器共记录32个偶极源波形（TXXWV10、TXYWV10、TYXWV10、TYYWV10）。 （二）、正交偶极子阵列声波资料的处理 偶极子阵列声波测井资料是用eXpress的W A VE模块处理，主要包括地层纵波、横波和斯通利波的提取及其时差计算、岩石物理参数计算、岩石机械特性分析等。 1、地层纵波、横波和斯通利波的提取及慢度分析 采用慢度—时间相关STC（Slowness-Time Coherence）技术从MAC全波列中提取地层的纵波、横波及斯通利波，并计算其慢度。STC采用一种类似地震中使用的相似算法，检测阵列接收器中相关的波至，并估算它们的慢度。 在利用STC技术处理之前要对波形进行滤波，以便消除所有直流偏移和信号频带以外的噪声。另外，为了得到真实的地层横波，在处理中要包括一个计算前的校正步骤，以便校正挠曲波频散引起的偏差。校正量取决于声源的声波响应特征、STC滤波器特征、井眼大小和横波慢度。对硬地层来说这种校正量很小，但对大井眼软地层来说这种校正量可能达到10%。 2、岩石力学参数的计算 根据提取的纵横波时差、常规密度曲线及其它资料计算的孔隙度并利用岩石特性分析模块计算纵横波速度比、泊松比、体积模量、切变模量和杨氏模量等岩石物理参数。 3、岩石机械特性分析 利用上面计算的岩石力学参数、常规分析计算的泥质体积、泥浆性能等参数计算各项应力、破裂压力梯度、闭合压力梯度等参数。 (三)、地层岩石力学参数的基本概念及计算方法 1、泊松比（σ） 又称横向压缩系数，就是横向相对压缩与纵向相对伸长之比。 计算公式:
阵列声波测井仪
在声波测井中，常常会因为地层的衰减，使得声波测井仪无法接收声波的首波信号。为了增强接收的声波信号，通常采用两种方法：一是通过增大换能器尺寸来降低声波的频率从而减小地层衰减；二是增大换能器的发射功率来增大声波信号的功率，但是由于换能器所能承受的最大激发电压和温度的限制，致使发射声信号功率有限。所以，可以通过相控阵技术使阵列发射探头发出的声信号同相位叠加，改善指向性达到增强首波信号的目的。阵列声波测井仪有两种组成方式：一是单接收器和一维阵列声源的组合；二是单声源和一维阵列接收器的组合。换能器为薄圆管形压电换能器。本文采用了声波测井中的传输网络理论与指向性权系数的概念，推导出了换能器的几何形状与尺寸对线阵声源的导向系数的关系。通过改变阵列接收器接收到的声波信号的时间偏移量和线阵声源的激发延迟时间，可以令接收的首波幅度（阵列声源）与叠加波的首波幅度（阵列接收器）达到最大。通过本文提出的方法可以令声波测井中接收到的声波测井信号的首波幅度大大增加。 关键词：阵列声波测井、相控阵、指向性、换能器、激发延迟时间
In acoustic logging, often because of the decline of formation makes sonic tool cannot receive the first wave of sound wave signal. In order to enhance the received acoustic signal, usually adopts two methods: one is through increased to reduce the frequency of the acoustic transducer dimension reducing formation attenuation; Second is to increase the transmission power of the transducer to increase the acoustic signal of power, but because of the transducer can bear the limit of maximum excitation voltage and temperature, the sound emission signal power co., LTD. So can make through phased array technology emission probe array acoustic signals with the phase superposition, achieve the enhancement purpose to the first wave signal to improve the directivity. Array acoustic logging tool is composed of two ways: one is the combination of single receiver and a one-dimensional array source; The second is simple sound source and the combination of a one-dimensional array receiver. Transducer is a thin circular tube in the shape of a piezoelectric transducer. This paper adopts the transmission network theory and directivity of acoustic logging weight coefficient, the concept of the geometric shape and size of the transducer is deduced on the relationship between the linear array direction Guide coefficient of sound source. By changing the array receiver to receive the time offset and linear array acoustic signal source excitation delay time, can receive the first wave of sound source (array) and superposition of wave amplitude of the first wave amplitude (array receiver) maximum. By the proposed approach can make sonic logging in the received the first wave of acoustic logging signal amplitude increase greatly. Keywords: array sonic logging、phased array、directivity、transduc、 Stimulate the delay time
国外阵列感应测井仪器的最新发展
国外阵列感应测井仪器的最新发展 阵列感应仪器在电缆测井作业中已经受了时间的考验,用于商业化服务快接近20年了。Schlumberger公司在1991年推出了AIT仪器（Barber和Rosthal等），之后Baker Atlas公司在1996年（Beard等）、Halliburton公司在2000年（Beste 等）也分别推出了各自的阵列感应仪器。利用阵列感应仪器可以测得聚焦探测深度为10至120英寸、相应的垂直分辨率为1、2、4英尺的径向电阻率曲线。这些测井曲线从横向和纵向上对井眼及其周围地层给予了清晰的描述。近年来，感应仪器的设计者们一直都在不断努力创新,改进仪器的硬件设计和软件处理,最终提高仪器的测量精度和重复性,发挥阵列感应测井的优势,为油、气层识别奠定基础。 一、斯伦贝谢公司的阵列感应成像测井仪AIT家族 AIT阵列感应成像测井仪能在不同井眼条件和环境下精确测量裸眼井地层的电导率，该电导率既是井眼深度的函数，也是径向深度的函数。阵列感应仪器的线圈阵列有多种工作频率。对接收到的信号进行软聚焦处理可以得到不同探测深度的电阻率测井曲线。多道信号处理给出了丰富而稳定的仪器响应,其径向探测深度和纵向分辨率都明显改进和提高，而且对环境影响进行了校正。利用仪器的测量结果还可实现二维（2D）电阻率成像，成像图形清晰定量地显示了层理和侵入特征。利用多种侵入特征描述参数可以表明过渡带和环空带的地层特征。可以把定量的侵入信息现场彩绘为2D含水饱和度Sw图像。继开发出用于测量井眼条件适中的地层电阻率的标准的AIT-B和AIT-C型仪器外,斯伦贝谢公司也开发出用于小井眼和恶劣环境(高温高压)条件下测井等多种类型的阵列感应仪器，组成了AIT家族。多种类型的AIT仪器可适用于不同的特殊工作环境，包括小井眼、恶劣环境下高温高压环境（HPHT）。 Platform Express Array Induction Imager Tool(AIT-H) AIT-H 仪器特别用于Platform Express 测井平台。此种仪器的长度大约只有AIT-B和AIT-C的一半，但仍可提供同样高质量的测量结果。此仪器主要用于标准的测井条件即：压力高达15,000psi(103Mpa),温度高达257℉（125℃）。最新型号的AIT-M仪器可以用于额定温度高达302℉环境下的同样的参数测量。Slim Array Induction Tool(SAIT)
阵列声波测井信号调理与首波提取技术研究_张嘉伟
阵列声波测井信号调理与首波提取技术研究 张嘉伟,师奕兵,王志刚,刘西恩 (11电子科技大学自动化工程学院,四川成都610054;21中海油田服务股份有限公司技术中心,北京101149) 摘 要:本文分析阵列声波测井中声波全波列信号的特点,采用前置通道信号调理技术对声波信号进行预处理以便于首波提取,并阐述一种首波到时的提取技术及实现算法。前置通道信号调理电路的设计采用了自动增益控制技术,可实现增益的自动调节。首波提取采用了短窗-长窗能量比算法,能够精确地检测到首波。关键词:阵列声波;信号调理;首波;横波;全波列 中图分类号:P63411 文献标识码:A 文章编号:167224984(2006)0420004202 R esearch of signal process and detecting head w ave of acoustic array ZH ANGJia 2wei ,SHI Y i 2bing ,W ANG Zhi 2gang ,LI U X i 2en (11School of Automation Engineering ,Ueiversity of E lectronics Science and T echnology ,Chengdu 610054,China ; 21T echnical Center 2China Oilfield Services C o 1Ltd ,Beijing 101149,China ) Abstract :This paper analyzed the characteristic of the acoustic full waveform of acoustic array 1Head wave could be easily picked up through signal processing 1A method of detecting and correcting head wave of acoustic array was als o introduced 1The gain of receiver input channel could be controlled automatically 1The head wave of acoustic array could be accurately detected by the method of energy ratio of short 2window and long 2window 1 K ey w ords :Acoustic array ;S ignal process ;Head wave ;Shear wave ;Acoustic full waveform 收稿日期:2006202217;收到修改稿日期:2006204225基金项目:中海油企业发展基金资助(H04010701W070552) 1 引 言 多极子阵列声波测井系统是一套声波全系列的测井仪器,它可以完成包括常规声波仪器要求的各种测量服务。该系统主要用于直接提取软硬地层中纵横波参数及斯通利波参数,以适应各种地层的测井解释要求。本文主要对该系统中声波全波列首波到时进行分析,重点介绍了前置通道信号调理电路设计与首波到时提取算法。 2 阵列声波测井前置通道信号调理技术 211 声波信号产生与接收模型 阵列声波测井主要采用图1方式产生声波全波列信号。接收换能器两组各八个:八个相邻半英尺的单极子接收换能器(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8)和八个相邻半英尺的偶极子接收换能器(R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28),每个接收换能器有两根信号引出导线。为简单记,图1中只画出了一组,可以把它看成两组。发射换能器有4个,从上到下T 01(单极),T 23(偶极),T 24(斯通利波),T 02(单极)。通过Fire 信号对发射换能器进行触发迫使 其产生声波信号,经过地层传输到接收换能器,再由接收换能器将接收到的声波信号转换成电信号以待前置通道信号调理电路处理。图1中接收阵列信号就是所要接收的声波全波列信号,它主要由三部分组成:纵波(Vp )、横波(Vs )和斯通利波(Vst )。由于纵波速度较快所以首先到达,斯通利波速度最慢因而最后达到。在短源距测井中三个波有部分可能混叠在一起, 而长源距测井中三个波在时间轴上会明显区分。 212 前置通道信号调理电路设计 阵列声波全波列测井中前置通道信号调理电路 第32卷第4期 2006年7月中国测试技术 CHI NA ME AS URE ME NT TECH NO LOGY V ol 132 N o 14July ,2006
【CN110133724A】一种应用阵列声波测井数据进行气层识别的方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910370727.1 (22)申请日 2019.05.06 (71)申请人 中国石油天然气集团有限公司 地址 100007 北京市东城区东直门北大街9 号中国石油大厦 申请人 中国石油集团测井有限公司 (72)发明人 曹先军 周军 李国军 赵静 马修刚 路涛 孙佩 苗秀英 侯秋元 李楠 冀昆 樊云峰 刘家雄 赵延静 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任 公司 61200 代理人 高博 (51)Int.Cl. G01V 1/40(2006.01) G01V 1/30(2006.01)E21B 49/00(2006.01) (54)发明名称一种应用阵列声波测井数据进行气层识别的方法(57)摘要本发明公开了一种应用阵列声波测井数据进行气层识别的方法，采用阵列声波测井数据结合密度曲线计算地层岩石的岩石力学参数，然后将计算地层岩石的岩石力学参数分别在同一道中显示，各道中两条曲线采用相同的刻度，有包络的位置指示含气，其中体积模量和拉梅常数采用反向刻度0～17；最后对计算出的参数进行归一化并计算综合含气指数SGI，根据综合含气指数SGI的相对大小判断地层是否含气以及含气量的相对值。本发明方法提高了识别精度，增加易用性，拓展适用范围，不仅适用于碳酸盐岩地层，解决了碳酸盐岩地层中气层难以准确识别的问题， 同时对砂泥岩地层的识别效果也非常好。权利要求书2页 说明书7页 附图2页CN 110133724 A 2019.08.16 C N 110133724 A
5700测井技术介绍—阵列声波测井原理及地质应用
5700测井技术介绍—— 阵列声波 测井原理及地质应用
目录 一、前言 (2) 二、阵列声波测井原理 (2) 1、多极子阵列声波仪器的测量原理 (2) 2、交叉偶极子阵列声波仪器的测量原理 (3) 3、阵列声波的测量方式 (4) 4、阵列声波测井波形分析 (4) 三、阵列声波的处理 (6) 1、提取纵波、横波及斯通利波 (6) 2、数据处理STC算法 (6) 3、全波列分析处理程序 (7) 四、阵列声波的基本地质应用 (8) 1、利用纵波、横波及斯通利波识别裂缝 (8) 2、鉴别岩性和识别气层 (9) 3、在计算岩石机械特性中的应用 (10) 4、压裂施工分析 (11) 5、利用时滞频移识别裂缝带 (13) 6、判断地层各向异性 (14) 7、计算地层应力和确定应力方位 (16) 五、总结及建议 (17)
一、前言 阵列声波仪器能够测量地层的纵波、横波、斯通利波，通过一定的数学计算方法便能提取这些波的首波传播时间，计算频散特性，从而分析出岩石的声学特性，再结合密度、泥质含量、孔隙度等曲线能够计算地层弹性力学参数、机械特性参数、泥浆参数、地层渗透率等参数，并且能够计算各向异性地层的各向异性大小和方位。利用这些参数能够评价井眼的稳定性，评价裂缝的发育带，确定应力大小及方位，为压裂施工提供压力参数，为钻井泥浆的配制提供泥浆参数，并能判断岩石裂缝的有效性。 由于这些特点，目前阵列声波测井已得到了广泛的应用。尤其在解决复杂的地质问题，为油田增产、增效服务方面，起到了非常重要的作用。 二、阵列声波测井原理 1、多极子阵列声波仪器的测量原理 多极子阵列声波测井仪器（MAC）将单极子阵列和偶极子阵列进行有效地组合，两个阵列的配置是完全独立的（如图2-1）。 该仪器的声系包括1个单极子声系和1个偶极子声系。单极子声系包括2个单极子发射换能器T1、T2和8个接收换能器，发射换能器带宽为2KHz-15KHz，中心频率为8KHz，可以激发地层纵波、斯通利波，在地层中激发转换横波。接收换能器带宽为1KHz-20KHz。偶极子声系包括2个偶极子发射换能器X、Y 和8个接收换能器，发射换能器带宽为1KHz-3KHz，中心频率在1KHz-3KHz之间，可以激发转换横波，进行同线测量或正交偶极子测量；接收换能器带宽为1KHz-10KHz。 仪器共有四个发射器，其中T1、T2为单 极发射器T1 极发射器T2 极发射器Y 偶极发射器X 8接收器阵列 分隔器 发射器部分 图2-1 MAC测井仪器示意图
5700测井技术介绍—阵列感应测井原理及应用
5700测井技术介绍— 阵列感应 测井原理及地质应用
目录 一、前言 (1) 二、阵列感应测井原理及应用 (1) 1.阵列感应测井原理简介 (1) 2阵列感应资料处理 (2) 3.阵列感应测井的地质应用 (10) 三、阵列感应测井实例分析 (14) 1、低矿化度泥浆侵入含高矿化度地层水的储层 (14) 2、高矿化度泥浆侵入含低矿化度地层水的储层 (17) 3、在稠油井中的应用效果 (20) 4、水淹层解释应用效果 (21) 5、在判断地层水矿化度方面的应用效果 (23) 四、总结和建议 (24)
一、前言 阵列感应测井是测井发展史上的一个飞跃，自从测井公司引进了阿特拉斯的阵列感应测井仪HDIL后，经过多年的使用，已经成为测井中一项不可缺少的项目，特别是在沙泥岩地层和低电阻率地层中，发挥了其它测井项目不可替代的作用。 二、阵列感应测井原理及应用 1.阵列感应测井原理简介 阵列感应测井的最基本原理与普通感应测井原理类似，但它在硬件上采用简单的三线圈系结构，这种线圈系没有硬件聚焦功能，它采用数学方法对呈不对称形状的纵向响应曲线进行软件聚焦处理。它由7组接收线圈对和1个共用的发射线圈组成，实际上相当于具有7种线圈距的三线圈系。在接收线圈系的设计上充分考虑了以下几个问题：（1）、消除直藕信号；（2）、三线圈子阵列纵向特性的频率响应没有盲频；（3）、要有若干子阵列分别反映浅部和深部地层信息；（4）、各接收子阵列之间的间距应按一定规律变化和分布；（5）、离发射线圈较远的接收子阵列应考虑发射功率和接收信号的强度。 高分辨率阵列感应测井仪在硬件设计时充分考虑了上述因素，它的每个接收线圈系都由两个相互对称的线圈组成，即一个主接收线圈和一个辅助接收线圈，它利用了两个线圈电磁场叠加原理，来实现消除直藕信号影响的目的。在线圈系的排列上设计了最小线圈距为6in，最大线圈距为94in，在这两个线圈距之间采用了近似于指数形式的线圈系分布，即全部子阵列间距为6in、10in、15.7in、24.5in、38.5in、60in、94in。这种排列方式不仅有利于采集浅部地层和深部地层信号，而且有利于径向有效信息的均匀采样。发射信号是加到一个单独的发射线圈上的，这种方法能使发射器的有效功率变为最大，由发射线圈发射出的是一个形状为方形的电压波形（即方波），发射波采用方波是由于其具有较高的发射频率，对于给定的电压能使发射线圈的功率变为最大。而且它具有宽的频谱，它 ）及所有的奇次谐波的能量，因此每个线圈可以包括了方波频率（约等于10KH Z 共8个频率下同时进行工作。 在10、30、50、70、90、110、130、150KH Z
声波测井方法原理-复习
一、名词解释 xx: 按广义胡克定律，在弹性限度内，被当做弹性体处理的岩石在发生伸长或压缩形变时，拉伸或压缩应力与同方向上的相对伸长或压缩，即外加应力方向上的线应变成正比，其比例系数即为杨氏模量E。 泊松比： 物体在弹性限度内，在受拉伸应力时，受力方向上发生伸长，其形变用纵向线应变（x轴方向）表示，而在于受力方向垂直的方向上发生缩短，其形变用横向线应变和（y轴和z轴方向）表示，其横向线应变（缩短）与纵向线应变（伸长）的比值即为泊松比。 滑行纵波： 折射纵波的折射角为90°，产生的折射纵波沿界面传播称为滑行纵波 孔隙度： 岩石所有空隙体积占岩石总体积的百分比 声波时差： 在物理声学中，声速的倒数1/v称为慢度，在声波测井中称为声波时差（声波信号在1m厚的岩层中传播所用时间） xx跳跃： 声波时差测井曲线上出现声波时差值抖动性增加 滑行xx： 折射横波的折射角为90°，产生的折射横波沿界面传播称为滑行横波 全波列： 指滑行纵波、滑行横波、瑞利波、管波、斯通波的总和
xx波： 在固体的自由表面上，传播方向沿表面的波 xx角： θr=arcsinV*/Vr,并认为在井内声波以瑞利角入射时，在井壁地层的表面产生瑞利波 xx通滤波（xx）： 井内流体中传播的波 自由套管： 套管内外都是空气或水（或低密度钻井液）的套管 弯曲波： 在井壁地层中传播时，井壁上地层中的质点在与井轴垂直方向上的位移与扭转波德位移不在 一个平面内，而是沿井的半径方向，即与井壁表面垂直传播时，井壁产生弯曲形变 扭转波： 在井壁地层中传播时，井壁上质点存在沿水平方向上的位移，而且在井壁相对表面位移相反 方向传播时，井壁地层产生扭转形变 各向异性（TI）： 介质中有一个对称平面（如垂直于地面的井轴）在沿该轴方向上和与该轴垂直方向上介质的声波速度、弹性力学性质有差异，而与该轴垂直的水平面上，各个方向介质的声波速度和弹性力学性质可以认为是相同的 横向各向异性（HTI）：
国外主要测井公司介绍
国外主要测井公司介绍 (34)Rabinovich,et al.,2001,enhanced anistropy from jiont processing of multicomponent induction and multi-array induction tools, paper HH,in 42th Annual logging symposium transactions:Society of Professional Well Log Analysts,2001 测井是技术密集型产业，测井仪器装备一次性投资大，投资回收期较长。国际性的油田技术服务公司中，以测井为主营业务的公司，主要有斯仑贝谢公司、哈里伯顿公司、贝克-阿特拉斯公司，这三家公司占据90%多的测井服务市场（斯仑贝谢约占62%），哈里伯顿和贝克-阿特拉斯分别约占14%和15%）。其他公司还有威德福公司、Tucker能源服务公司、REEVES 公司和PROBE公司等等，这些公司在整体上逊色于三大公司，但在部分专项上可以与三大公司媲美。 第一节斯仑贝谢公司 一、公司概况 斯仑贝谢是测井行业的开山鼻祖，公司总部位于美国纽约。经过70多年的发展，斯仑贝谢公司已成为一家除工程建设服务以外的全球性油田和信息服务超级大型企业集团，但公司主要的经营活动还是集中在石油工业，在世界上100多个国家和地区有业务往来。公司员工60，000余人，来自140多个国家。公司2002年总收入为135亿美元，其中测井部分年收入为56亿美元，测井研发经费4亿美元（占测井收入的7%）。除现场作业外，斯仑贝谢公司在美国、英国等地建有研发中心，作为公司经营服务的强大技术支持。 斯仑贝谢公下设三个主要的经营部门： 斯仑贝谢油田服务公司：是世界上最大的油田技术服务公司，为石油和天然气工业提供宽广的技术服务和解决方案。 斯仑贝谢Sema公司：为能源工业，同时也为公共部门、电信和金融市场，提供IT咨询、系统集成、网络和基础建设服务。 斯仑贝谢西方地震服务公司：是与贝克休斯公司合作经营的公司，是世界最大的、最先进的地面地震服务公司。 斯仑贝谢公司其他方面的业务还有智能卡服务（电子付款、安全识别、公用电话、移动电话、身份证、停车系统等）、半导体测试和诊断服务、水资源服务等等。 二、斯仑贝谢油田服务公司 斯仑贝谢油田服务公司是具有测井、测试、钻井、MWD/LWD和定向钻井、陆上和海上地震、井下作业和油田化学、软件开发和资料处理等多种能力的综合性油田技术服务公司，在开放的国际测井服务方面，其市场占有率达到62%左右。 在长达七十多年的时间内，斯仑贝谢公司在测井方面始终保持着领先地位。世界上第一套数字测井仪、第一套数控测井仪、第一套成像测井仪都是斯仑贝谢公司首先推出的；各种新的测井仪器，十有八、九是斯仑贝谢公司首先推出的。可以说，斯仑贝谢一直领导着测井发展的潮流。 该公司于20世纪90年代初率先推出了成像测井系统——MAXIS 500多任务采集成像测井系统，能完成裸眼井和套管井地层评价、生产测井和射孔服务。 1996年又率先推出了快测平台技术，提高了作业效率、仪器可靠性和数据精度。 1998年推出套管井地层电阻率测量仪CHFR，采集套管后地层电阻率数据。2000年推出改进型套管井电阻率测井仪CHFR-Plus。 该公司的核磁共振测井技术也处于领先地位。1996年推出CMR200可组合磁共振成像测井仪，1998年推出其改进型CMR-Plus
阵列感应测井方法和技术进展
阵列感应测井方法和技术进展 前言：就目前而言，测井的方法种类繁多，并且趋于系列化。其基本的方法有电、声、放射性测井三种。此外还有特殊方法，如电缆地层测试、地层倾角、成像、核磁共振测井。当然还存在其他形式的测井方法，如随钻测井。然而每种方法都只能反映岩层地质特性的某一侧面。在实际运用中应当综合地应用多种测井方法。[1] 阵列感应测井技术始于20世纪90年代初。阵列感应测井技术的原理是利用阵列在接受线圈集中在一侧的好处可大大缩短仪器长度。目前广泛应用的阵列感应测井有斯仑贝谢的AIT-A和AIT-H、Baker Altas的HDIL以及哈里伯顿的HRIA等。与传统的双感应和双侧向相比，具有测量信息多、分辨率高、探测深度大、反映侵入直观等优点。 一、国内外研究及应用现状 感应测井仪器经历了双感应测井、聚焦感应测井、阵列感应测井仪器等几个发展阶段[2]。感应测井解决了淡水和油基泥浆井中的电阻率测量问题，由于早期的普通电阻率测井、侧向测井，只能在导电的泥浆中进行测量，有时为了获取地层原始含油饱和度信息，需要用油基泥浆或空气钻井，针对这个问题，1949年Doll提出了感应测井及其在油基泥浆井中的应用理论，该理论的根据是电磁感应原理。如果忽略趋肤效应的影响，则依据电磁场Maxwell方程就可以推导出Doll几何因子表达式。1962年研制出具有商用价值的双感应测井仪器，但是该测井仪器在实际应用中出现了很多问题，例如不能进行薄层分析，分辨率低，受井眼、侵入、围岩以及趋肤效应环境影响严重等，这些不足导致测井曲线不能反映实际的地层信息。 作为一维的测量和处理方法，传统的聚焦感应测井方法不能有效地消除二维的井眼、围岩，侵入等环境影响以及趋肤效应的影响。为了解决测井方面遇到的问题，二十世纪九十年代出现了新的测井方法和测井仪器——阵列感应测井方法和阵列感应测井器。该测井方法在测井过程中易于获取丰富的井下地层信息。这种测井方法不仅能有效地消除二维的环境影响，获取地层的真电导率[3]，而且使感应测井的应用范围更广泛，进行薄层分析和复杂的侵入解释，对油气储藏的准确评价具有重要的作用。 1984年，BPB公司率先推出了商用的阵列感应测井仪器（Array Induction Sonde，AIS），该仪器采用一个发射线圈和四个接收线圈的结构。主接收线圈的间距是根据传统感应测井线圈系间距设计的，采用了单频率的工作方式，所有的接收信号经数字化后再传送到地面，由地面计算机进行处理。由于径向和纵向特性不可能分别达到最优，因此它的二维特性不是最优的。1990年斯伦贝谢（Schlumberger）公司推出了阵列感应成像测井仪器（Array Induction Tool，AIT）。最初其推出的