感應(yīng)聲波放射性測井小結(jié)

1、會(huì)計(jì)學(xué)1感應(yīng)聲波放射性測井小結(jié)感應(yīng)聲波放射性測井小結(jié)第1頁/共17頁第四章第四章 聲波測井小結(jié)聲波測井小結(jié) 1、聲波在介質(zhì)分界面上的傳播、聲波在介質(zhì)分界面上的傳播 產(chǎn)生反射波和透射波(當(dāng)入射角小于臨界角)總之 產(chǎn)生滑行波和折射波(當(dāng)入射角等于臨界角) 產(chǎn)生全反射波(當(dāng)入射角大于臨界角)2、測井中的聲波及、測井中的聲波及測井測的是什么波測井測的是什么波? 由于測量第一個(gè)波(初至波)到達(dá)接收器的時(shí)間在技術(shù)上最容易實(shí)現(xiàn),故聲速測井主要研究初至波,即測量初至波從發(fā)射器發(fā)出到達(dá)接收器的時(shí)間。 初至波：最先到達(dá)接收器的波（滑行縱波） 續(xù)至波：隨初至波后到達(dá)接收器的波 第1頁/共17頁第2頁/共17頁3、

2、源距的選擇原則源距的選擇原則 要求:滑行波先于直達(dá)波到接收器 即 t(滑行)t(直達(dá))4、單發(fā)雙收聲速測井原理、單發(fā)雙收聲速測井原理 設(shè)計(jì)要求：最先到達(dá)接收器的是滑行縱波的折射波(簡稱滑行縱波) 測量的是：T發(fā)射后,同一首波(滑行縱波)觸發(fā)二個(gè)接收器R1,R2的時(shí)差t所以有: t=L/V (微秒/米) (us/m) V=L/t (米/微秒)=L106/t (米/秒)注意: 1)習(xí)慣作法 t=1/V V=106/t 2)記錄點(diǎn)在R1R2的中點(diǎn) 3)聲速測井的探測深度 h3 =V/f838厘米 巖石的聲速 V15207620 米/秒 頻率 f=20KHz 所以 h0.23 1.13米 (軟地層)

3、(硬地層)第2頁/共17頁第3頁/共17頁5、聲速測井的分層點(diǎn)、聲速測井的分層點(diǎn) t用半幅值點(diǎn)分層, V用異常根部分層 6、周波跳躍、周波跳躍 在正常的情況下，R1和R2應(yīng)該被同一初至波觸發(fā)，但是由于能量的衰減，常常會(huì)造成初至波觸發(fā)路程較近的第一個(gè)接收器R1，而對(duì)第二個(gè)接收器來R2說，由于能量的衰減，以致于不能被同一初至波觸發(fā),R2只能被續(xù)至波觸發(fā)，即t2增大，使tt2t1增大。這種使二個(gè)接收器不是被同一初至波觸發(fā)所造成曲線的波動(dòng)稱為跳躍，這種現(xiàn)象周期性地出現(xiàn)，故稱為周波跳躍。以下幾種情況可能出現(xiàn)周波跳躍： A)含氣地層 B)聲速非常高的致密地層 C)裂隙地層 D)井孔擴(kuò)大 E)泥漿中含氣7

4、7、擴(kuò)孔的影響、擴(kuò)孔的影響發(fā)射器在上方的聲系，擴(kuò)孔上部： t出現(xiàn)假正異常 擴(kuò)孔下部； t出現(xiàn)假負(fù)異常 發(fā)射器在下方的聲系，擴(kuò)孔上部： t出現(xiàn)假負(fù)異常 擴(kuò)孔下部： t出現(xiàn)假正異常 第3頁/共17頁第4頁/共17頁8 8、補(bǔ)償擴(kuò)孔的影響、補(bǔ)償擴(kuò)孔的影響 t上：是TR1R2測量聲系，即發(fā)生器T在接收器R1R2之上； t下：是R2R1T測量聲系，即發(fā)生器T在接收器R1R2之下； 如果在一個(gè)擴(kuò)孔井段分別采用以上二種聲系測量，然后求平均，即 t上下(t上t下)/2 則擴(kuò)孔與t上下無關(guān)，所以引入雙發(fā)雙收聲速測井儀雙發(fā)雙收聲速測井儀。 10、識(shí)別油、氣、水層、識(shí)別油、氣、水層 地層 SP a Ra t 含水層

5、 異常幅值大 大 小 無周波跳躍 含油層 異常幅值大 小 大 無周波跳躍 含氣層 異常幅值大 小 大 可能出現(xiàn)周波跳躍或 t大 9、確定孔隙度、確定孔隙度t(1Vsh )tma+Vshtsh+ t對(duì)純砂巖來說：對(duì)砂泥巖來說： )1 (, 0(tttVttttmashmamamamashshmamattttVtttt第4頁/共17頁第5頁/共17頁11、固井聲幅測井原理、固井聲幅測井原理 較大 自由套管 套管外無水泥(固井質(zhì)量差) A 中 部分水泥膠結(jié) 固井質(zhì)量中等 較小 水泥膠結(jié)好 固井質(zhì)量好12、長源距區(qū)分縱波與橫波的重要標(biāo)志、長源距區(qū)分縱波與橫波的重要標(biāo)志（1）縱波速度大于橫波速度）縱波速

6、度大于橫波速度（2）橫波幅度大于縱波幅度）橫波幅度大于縱波幅度（3）橫波的相位與縱波相位相差）橫波的相位與縱波相位相差1800（4）長源距有利于區(qū)分縱波與橫波）長源距有利于區(qū)分縱波與橫波40% 固井質(zhì)量差100無水泥井段的幅度度目的井段的聲幅曲線幅相對(duì)幅度第5頁/共17頁第6頁/共17頁1、火成巖的放射性、火成巖的放射性 幾點(diǎn)規(guī)律：幾點(diǎn)規(guī)律：1) 火成巖所含放射性零散而不均勻火成巖所含放射性零散而不均勻 2) 酸性酸性 中性中性 基性基性 超基性超基性 SiO2的含量的含量 大大 小小 顏色顏色 淺淺 深深 放射性元素含量放射性元素含量 大大 小小 3)火成巖放射性元素主要是：鈾火成巖放射性元

7、素主要是：鈾(U) 鐳鐳(Ra) 釷釷(Th) 鉀鉀(K) 2、沉積巖的放射性、沉積巖的放射性 幾點(diǎn)規(guī)律：幾點(diǎn)規(guī)律： 1)沉積巖本身不含有放射性元素，其放射性元素來自火成巖。沉積巖本身不含有放射性元素，其放射性元素來自火成巖。 2)沉積巖的放射性強(qiáng)度取決于泥質(zhì)含量沉積巖的放射性強(qiáng)度取決于泥質(zhì)含量(粘土含量粘土含量) 。 3)沉積物的顏色由淺沉積物的顏色由淺 深，其放射性強(qiáng)度由小到大。深，其放射性強(qiáng)度由小到大。 4)隨鉀含量的增大，放射性強(qiáng)度增大。隨鉀含量的增大，放射性強(qiáng)度增大。 5)孔隙度孔隙度 ，滲透率，滲透率 減小，放射性強(qiáng)度增大。減小，放射性強(qiáng)度增大。第五章第五章 放射性測井小結(jié)放射性測

8、井小結(jié)第6頁/共17頁第7頁/共17頁 3、變質(zhì)巖的放射性、變質(zhì)巖的放射性 正變質(zhì)巖：由火成巖變質(zhì)而來。正變質(zhì)巖：由火成巖變質(zhì)而來。 副變質(zhì)巖：由沉積巖變質(zhì)而來。副變質(zhì)巖：由沉積巖變質(zhì)而來。 變質(zhì)巖的放射性取決于變質(zhì)巖的源巖。變質(zhì)巖的放射性取決于變質(zhì)巖的源巖。5、統(tǒng)計(jì)漲落：在放射性源強(qiáng)不變、統(tǒng)計(jì)漲落：在放射性源強(qiáng)不變,測量條件不變的情況下，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，測量條件不變的情況下，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，重復(fù)觀測放射性強(qiáng)度，每次記錄的數(shù)值不同，總是在某一數(shù)值重復(fù)觀測放射性強(qiáng)度，每次記錄的數(shù)值不同，總是在某一數(shù)值(平均值平均值)上下波動(dòng)，上下波動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為放射性漲落。這種現(xiàn)象稱為放射性漲落。 4

9、、自然伽馬測井原理、自然伽馬測井原理 1）測量地層天然自然）測量地層天然自然 射線強(qiáng)度射線強(qiáng)度 2）單位：）單位： 脈沖脈沖/分分 ， API 3) 記錄點(diǎn)：記錄點(diǎn)： 在探測器中點(diǎn)在探測器中點(diǎn) 4）探測范圍：以探測器中點(diǎn)為球心，半徑為）探測范圍：以探測器中點(diǎn)為球心，半徑為R(幾十幾十cm)的球的球 5）分層點(diǎn)：厚層：半幅值點(diǎn)）分層點(diǎn)：厚層：半幅值點(diǎn) 薄層：薄層： 2/3幅值點(diǎn)幅值點(diǎn) 6、劃分巖性（劃分巖性（砂泥巖剖面砂泥巖剖面 ） 粗砂巖 中砂巖 細(xì)砂巖 泥巖 J 小 大 SP幅度 大 小 Ra 大 小 Vsh 小 大第7頁/共17頁第8頁/共17頁7、確定泥質(zhì)含量、確定泥質(zhì)含量 J , J

10、max,J min分布為研究地層、純泥巖、純砂巖的自然伽馬強(qiáng)度 8、自然伽馬能譜測井基本原理，可以獲得、自然伽馬能譜測井基本原理，可以獲得5條參數(shù)曲線：條參數(shù)曲線：（1）以百分比表示的鉀含量曲線（）以百分比表示的鉀含量曲線（K%）；）；（2）以濃度表示的鈾含量曲線（）以濃度表示的鈾含量曲線（ppm）及釷含量曲線（）及釷含量曲線（Th ppm）；）；（3）合成的自然伽馬曲線）合成的自然伽馬曲線 (總計(jì)數(shù)率曲線總計(jì)數(shù)率曲線GRSL) (API)；（4）無鈾自然伽馬曲線（）無鈾自然伽馬曲線（KTh）(API)。minmaxminrrrrshJJJJV9、 能說出：光電效應(yīng)的作用過程?？灯疹D吳有順散射

11、的作用過程。形成電子對(duì)能說出：光電效應(yīng)的作用過程?？灯疹D吳有順散射的作用過程。形成電子對(duì)的作用過程的作用過程 巖性密度測井應(yīng)用光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)巖性密度測井應(yīng)用光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)minmaxminGRGRGRGRVsh第8頁/共17頁第9頁/共17頁10、 - 測井原理（密度測井）測井原理（密度測井） 1) - 測井與自然測井與自然 測井的區(qū)別測井的區(qū)別 自然自然 ：測量天然：測量天然 射線強(qiáng)度射線強(qiáng)度( 源源)。 - 測井：測量人工射線強(qiáng)度測井：測量人工射線強(qiáng)度(散射散射 )。 中等能量的中等能量的 量子入射，產(chǎn)生康吳散射，探測器接收散射量子入射，產(chǎn)生康吳散射，探測器接收散射 射線的強(qiáng)度

12、。射線的強(qiáng)度。 2) - 測井主要記錄到一次或二次散射測井主要記錄到一次或二次散射 射線的強(qiáng)度，多次散射射線的強(qiáng)度，多次散射 射線能量很低，容射線能量很低，容易產(chǎn)生光電效應(yīng)，被巖層吸收。易產(chǎn)生光電效應(yīng)，被巖層吸收。 3) - 測井的探測深度不大測井的探測深度不大,探測范圍不大探測范圍不大 探測范圍為探測范圍為:半徑為半徑為L/2左右左右,高度為高度為 L的圓柱體的圓柱體,一般一般 L5060cm， 所以所以 r=30cm 4)記錄為探測器與記錄為探測器與 源的中點(diǎn)。源的中點(diǎn)。 5)J ( - 測井測井)的單位為的單位為: 脈沖脈沖/分。分。 6)測井使用大源距測井使用大源距: L5060cm,

13、 J 與密度成反比。與密度成反比。11、擴(kuò)孔對(duì)、擴(kuò)孔對(duì) - 密度測井的影響密度測井的影響 用于泥漿的密度比地層低得多，所以擴(kuò)孔后，當(dāng)記錄點(diǎn)位于巖層中部時(shí)用于泥漿的密度比地層低得多，所以擴(kuò)孔后，當(dāng)記錄點(diǎn)位于巖層中部時(shí),探測范探測范圍內(nèi)平均密度降低，而圍內(nèi)平均密度降低，而J 與與成反比，因此成反比，因此J 產(chǎn)生假異常。產(chǎn)生假異常。第9頁/共17頁第10頁/共17頁12 視密度的定義視密度的定義 在滲透層處，在井壁存在泥餅，因?yàn)槟囡灥拿芏纫话愕陀趲r層的密度，所以在滲透層處，在井壁存在泥餅，因?yàn)槟囡灥拿芏纫话愕陀趲r層的密度，所以用密度測井儀在井測量時(shí)，所測到的密度值要小于實(shí)際的地層密度值用密度測井儀在

14、井測量時(shí)，所測到的密度值要小于實(shí)際的地層密度值b ，為了將，為了將所測到的密度與實(shí)際地層的密度相區(qū)別，我們把所測到的密度稱為視密度，用所測到的密度與實(shí)際地層的密度相區(qū)別，我們把所測到的密度稱為視密度，用 a表示：表示：mc為泥餅密度，b為地層密度，K為與泥餅厚度,源距等有關(guān)的參數(shù)。13、密度測井響應(yīng)方程及確定孔隙度、密度測井響應(yīng)方程及確定孔隙度對(duì)泥質(zhì)砂巖來說有：對(duì)于純地層來說：Vsh=0mafmashshmafmaVmafmamamashshfVVDENbmcaKK)1 ( 第10頁/共17頁第11頁/共17頁14、中子作用過程、中子作用過程 原子核獲得能量原子核獲得能量, 放出非彈性散射放出

15、非彈性散射 射線射線高能快中子高能快中子 快中子快中子 超熱中子超熱中子 熱中子熱中子 熱中子俘獲熱中子俘獲 放出俘獲放出俘獲 射線射線 減速過程減速過程 擴(kuò)散過程擴(kuò)散過程 減速長度減速長度Lf 擴(kuò)散長度擴(kuò)散長度Lt 與與H有關(guān)有關(guān) 與與Cl等俘獲有關(guān)等俘獲有關(guān)注：要能了解：非彈性散射、彈性散射、熱中子注：要能了解：非彈性散射、彈性散射、熱中子俘獲、俘獲俘獲、俘獲 射線等的簡單含射線等的簡單含義義第11頁/共17頁第12頁/共17頁15、中子測井與地層參數(shù)的關(guān)系、中子測井與地層參數(shù)的關(guān)系 Jn：與含H量成反比，與含cl量成正比 Jnn：與含H量成反比，與含cl量成反比 CNL：與含H量成正比(

16、視石灰?guī)r孔隙度視石灰?guī)r孔隙度) 16、視石灰?guī)r孔隙度視石灰?guī)r孔隙度 CNL或SNP儀在已知孔隙度的純石灰?guī)r上進(jìn)行刻度，此種刻度儀器如果在純石灰?guī)r中進(jìn)行測量便是真孔隙度，但在非石灰?guī)r上進(jìn) 行測量，測到的孔隙度與地層的真孔隙度不同，稱為視石灰?guī)r孔隙度。17、中子確定巖石的孔隙度、中子確定巖石的孔隙度 對(duì)于純地層來說：NmaNmaN1 對(duì)泥質(zhì)砂巖來說有：maNmashNshfNNVVmaNfNmaNshNshmaNfNmaNNVCNL 或 SNP第12頁/共17頁第13頁/共17頁所以有所以有:18、識(shí)別氣層、識(shí)別氣層 氣層上聲波時(shí)差大、或周波跳躍氣層上聲波時(shí)差大、或周波跳躍 偏大偏大 氣層上密度測

17、井值偏小氣層上密度測井值偏小 偏大偏大 CNL 氣層上氣層上CNL偏?。ㄆ。↗n大）大） 偏小偏小 maNfNmaNNn中子mafmattttsmafmaDENd0ns0nd第13頁/共17頁第14頁/共17頁3、 源距的選擇原則源距的選擇原則 要求:滑行波先于直達(dá)波到接收器 即 t(滑行)t(直達(dá))4、單發(fā)雙收聲速測井原理、單發(fā)雙收聲速測井原理 設(shè)計(jì)要求：最先到達(dá)接收器的是滑行縱波的折射波(簡稱滑行縱波) 測量的是：T發(fā)射后,同一首波(滑行縱波)觸發(fā)二個(gè)接收器R1,R2的時(shí)差t所以有: t=L/V (微秒/米) (us/m) V=L/t (米/微秒)=L106/t (米/秒)注意: 1)習(xí)

18、慣作法 t=1/V V=106/t 2)記錄點(diǎn)在R1R2的中點(diǎn) 3)聲速測井的探測深度 h3 =V/f838厘米 巖石的聲速 V15207620 米/秒 頻率 f=20KHz 所以 h0.23 1.13米 (軟地層) (硬地層)第14頁/共17頁第15頁/共17頁 3、變質(zhì)巖的放射性、變質(zhì)巖的放射性 正變質(zhì)巖：由火成巖變質(zhì)而來。正變質(zhì)巖：由火成巖變質(zhì)而來。 副變質(zhì)巖：由沉積巖變質(zhì)而來。副變質(zhì)巖：由沉積巖變質(zhì)而來。 變質(zhì)巖的放射性取決于變質(zhì)巖的源巖。變質(zhì)巖的放射性取決于變質(zhì)巖的源巖。5、統(tǒng)計(jì)漲落：在放射性源強(qiáng)不變、統(tǒng)計(jì)漲落：在放射性源強(qiáng)不變,測量條件不變的情況下，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，測量條件不變的情況下，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，重復(fù)觀測放射性強(qiáng)度，每次記錄的數(shù)值不同，總是在某一數(shù)值重復(fù)觀測放射性強(qiáng)度，每次記錄的數(shù)值不同，總是在某一數(shù)值(平均值平均值)上下波動(dòng)，上下波動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為放射性漲落。這種現(xiàn)象稱