XMAC簡介教材0410課件

中國大慶測井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY聲波測井與XMAC-II簡介大慶測井公司繪解計算站國產(chǎn)聲波儀器

聲速測井與聲幅測井

1.聲速測井普通的聲速測井，是應使用時間最長的一種測井方法。它測量的是地層的縱波速度(Vp)或時差(Δtp)，“P”就是Primary初至波(壓縮波)，“S”是secondary第二個到達的波(橫波)。我們是如何測出時差的呢?圖11是一個簡單的單發(fā)雙收測井儀。由發(fā)射器T到接收器R的傳播路徑是A+B+C，所用時間為t1，T到R2的路徑為A+B+D+E所用時間為t2。當C=E時，它們的時間徑差為t2-t1=D,則時差為：Δt=D/間距首波波至的檢測是用門檻值的方法，當波幅度超過某個值(門檻值)時，則認為是首波到達。R2R1TADCBE3.威利時間平均公式

測得縱波時差的目的就是求取儲層的孔隙度，如何求取呢?威利通過實驗觀察得到的數(shù)據(jù)，分析得到了威利時間平均公式。它將孔隙巖石理想化認為圖14的形式，骨架是壓實的，將聲波傳播分為在骨架和流體中傳播兩個部分，總時差為：Δtlog=ΔtfΦ+Δtma(1+Φ)

Δtlog為測井時差，Δtf為流體時差，Δtma為骨架時差，Φ為孔隙度，從而導出Φs=(Δtlog-Δtma)/(Δtf-Δtma)

孔隙Δtf

骨架Δtfφ1-φ4.聲幅測井聲幅測井是在套管井中的聲波測井，是檢驗固井質量的一種測井方法。它的原理是，由聲源發(fā)射出聲脈沖，通過套管一部分折射入地層，一部分反射回來被接收器記錄下來，所記錄的是縱波的幅度值。當固井質量好時，聲波折射入地層的較多，所記錄的聲幅值則小。相反，當固井質量差時，聲波反射波能量較大，儀器所記錄的聲幅度值則大。由此，可評價套管的固井質量。以往我們使用的固井質量檢測方法都是用聲幅測井。5.聲波變密度測井由我公司研制的聲波變密度測井儀已經(jīng)取代了以往的聲幅測井。該儀器是在套管井中測量記錄聲波的能量，它不但記錄縱波幅度還可記錄包括套管波、橫波在內(nèi)的全波波形。能更好地評價套管的固結質量。它不但能夠指示套管與水泥環(huán)(一界面)的膠結狀況，而且還可評價水泥環(huán)與地層(二界面)的膠結狀況。是一種更有效評價固井質量的測井方法。圖5.3.1時間推移測井99.6.1099.6.1599.6.23引進聲波儀器RUTLTURLT2T1T4T38英尺10英尺12英尺2英尺斯侖貝謝CSU長源距聲波測井儀器結構圖發(fā)射器2發(fā)射器1接收器1接收器2共記錄4個波形，垂直分辨率為2英尺中國大慶測井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY

共記錄4個波形，即：T1R1、T1R2、T2R1、T2R2。每個波形有512個采樣數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)之間的時間間隔為5微妙。每個波形記錄的開始時間即時間延遲測井前須根據(jù)測量井段的巖石硬度給定。一般，軟地層要大些（約300-600微妙），硬地層則小些（約200-300微妙）T1貝13井，為CSU測量的長源距聲波，1060米-1100

米，縱波時差為105us/ft，而全波中已記錄不到橫波信號。單極源發(fā)射器接收器1接收器3接收器2接收器4哈里伯頓公司的陣列聲波測井儀共記錄4個波形，垂直分辨率為1英尺儀器外徑9.2cm(3.625in)儀器長度1101.7cm(433.75in)儀器重量252kgs(555lbs)耐溫205C耐壓137.9kPa最大井眼50.8cm(20in)最小井眼12cm(4.5in)中國大慶測井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY

哈里伯頓公司的長源距陣列聲波測井儀記錄的全波波形

共記錄4個波形，即：T

R1、T

R2、T

R3、T

R4。每個波形有512個采樣數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)之間的時間間隔為4微妙。每個波形記錄的開始時間即時間延遲測井前須根據(jù)測量井段的巖石硬度給定。一般，軟地層要大些（約300-600微妙），硬地層則小些（約200-300微妙）多極子陣列聲波測井儀

XMACⅡXMAC交叉多極陣列聲波特點

8個互相絕緣的接收器 Rc

與ECLIPS任何儀器組合工作溫度.=375°F

測量單極源、偶極源、交叉偶極源全波波形可測量橫波時差為 1000usec/ft.的軟地層的波形儀器總長度=27.15’ 接收器間距=6”單極源1單極源2偶極源Y偶極源X8接收陣列絕緣體r發(fā)射器部分儀器簡介中國大慶測井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY

共記錄12個單極源波形，即：T

R1、T

R2、T

R3、T

R4。和T

R1、T

R2、T

R3、T

R4T

R5、T

R6、T

R7、T

R8每個波形有660個采樣數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)之間的時間間隔為4的倍數(shù)微妙（硬地層可用8微妙，軟地層應在16微妙以上）。共記錄32個偶極源波形，每個波形有200個采樣數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)之間的時間間隔為4的倍數(shù)微妙（一般用32微妙）所有波形記錄的開始時間即時間從0開始。XMAC-Ⅱ（多極子陣列聲波測井曲線圖)DT24:聲波時差（微妙/米）、mono12FL單極源波形（微妙）TXX-R1:偶極源波形（微妙）、TXY-R1偶極源波形（微妙）計算的巖石力學參數(shù)及地層的破裂壓力梯度（右道）中國大慶測井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY斯通利波的反射波分離裂縫砂巖XMAC各向異性分析長16-22井各向異性分析圖全波測井的應用地質應用計算巖石力學參數(shù)及計算地層的破裂壓力梯度計算地應力及其方向預測鉆井井壁穩(wěn)定性及預防鉆井過程中的井噴井漏預測水利壓裂裂縫幾何形態(tài)及方位識別地層裂縫層段識別氣層中國大慶測井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY1.巖石力學參數(shù)的計算無論哪種全波測井，目的都是要從全波列中提取縱、橫波時差。提取出的縱、橫波時差及巖石密度，可求出巖石力學參數(shù)：楊氏模量、體積模量、切變模量、泊松比（圖4）。計算的巖石力學參數(shù)及地層的破裂壓力梯度（右道）圖5-2徐深1井營城組地應力

井壁穩(wěn)定性是指鉆井過程中井壁的張性破壞（井漏）和剪切破壞（井塌）問題。為保持井壁的穩(wěn)定性防止鉆井過程中井塌井漏發(fā)生，需要在一些不可空因素（地應力、孔隙壓力、巖石彈性模量、巖石強度等）之間保持平衡。選擇合理的泥漿密度范圍。3、預測鉆井井壁穩(wěn)定性及預防鉆井過程中的井噴井漏油田的勘探開發(fā)中，某些儲層較致密，自然產(chǎn)能少，需要壓裂試油、采油。對地層加多大的壓力才能使之破裂，這在施工之前應有個預測，這樣對壓裂效果有很大的影響。由破裂壓力梯度可計算出地層的破裂壓力。我公司自87年引進CSU長源距聲波測井儀以來，一直向井下作業(yè)公司提供地層的機械特性曲線及地層的破裂壓力梯度曲線，為壓裂工程提供了有效的指導，效果很好。5、防止井噴井漏中的作用自油田注水開發(fā)以來，油田內(nèi)產(chǎn)生許多高壓儲層。在此區(qū)域鉆調整井時，需加大泥漿比重，以防井噴。但是，當泥漿比重加得過大時，有些較脆地層就要被壓碎，發(fā)生泥漿漏失。如何控制泥漿的比重才能防止井噴井漏的發(fā)生呢?我公司88年為解決鉆井公司這一難題研究出利用RFT與長源距聲波曲線來預防井噴井漏的有效方法。由RFT計算出地層的孔隙壓力梯度，即泥漿比重需大于該值才可不發(fā)生井噴。又由長源距聲波曲線計算出地層破裂壓力梯度。即泥漿比重小于該值才不發(fā)生井漏。通過這兩種測井方法，提供泥漿比重的控制范圍，有效地預防了有高壓儲層油田鉆井中的井噴井漏事故的發(fā)生。計算裂縫高度圖24芳深701井裂縫高度解釋圖裂縫幾何形態(tài)翼長

最小水平地應力50MPa150壓力增量

1.00MPa/步裂縫隨壓力擴展曲線

0MPa12識別裂縫圖3三深2井XMAC處理成果圖裂縫分析1653.34m～1665.85m發(fā)育垂直裂縫，裂縫走向為NE76度，裂縫寬度為1.24mm。各向異性、反射波均顯示較強，其各向異性方向為近東西向。分析認為各向異性是由地應力和裂縫引起的.1657.50m～1658.30m發(fā)育一組斜交裂縫，縫面呈弧形具開啟特征，走向近南北。大112-102井圖6圖2三深2井XMAC處理成果圖圖4三深2井XMAC處理成果圖砂巖XMAC地應力分析長16-18井各向異性分析圖裂縫砂巖XMAC各向異性分析長16-22井各向異性分析圖6、識別氣層當巖石孔隙內(nèi)充滿油或天然氣時的縱波時差比孔隙內(nèi)充滿水的縱波時差大，尤其是氣層更要大得多石油飽和的巖石對縱波時差、橫波時差的影響是小的。而天然氣飽和劑會使縱波時差增大，使橫波時差減小，這個結論是通過實驗分析和理論計算得出的。由此氣層縱波時差增大橫波時差減小，導致橫波與縱波時差比值更小，為此，用時差比值判斷氣層比用單項縱波時差或橫波時差效果更好。中國大慶測井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY地質應用GRCAL縱波DtVDL250us/ft40340中國大慶測井公司DAQINGWELLLOGGINGCOMPANY地質應用ShallowLaminatedDepletedGasSand含氣地層的縱波時差變大徐深1井含氣地層的縱波時差變大G