含气孔裂隙地层的声波测井响应特征
声波测井重要知识点
第一章：声波测井物理基础1、描述声波的基本参数频率f :声音传播过程中，介质震动的频率即介质质点每秒钟振动的次数就是声波的频率周期T ：指介质完成一次振动所需要的时间速度c或v：指声波的传播速度波长λ：声音在介质中传播时，相位相同的两点在空间上的距离称为声波的波长2、声速(时差)的影响因素以及如何影响，流体、压力、岩性、密度等等（一）岩性<最主要的影响因素，灰质含量↑声速↑>（二）孔隙和流体<孔隙性岩层声速<非孔隙性、含气饱和度↑纵波速度↓横波速度↑> （三）压力<压力↑波速↑极大值后基本保持不变，压力对声速影响可达35%+>（四）温度<相对压力而言，影响很小可忽略、温度↑纵波速度稍许↓>（五）岩石生成的地质条件<老地层的声速>新地层、构造顶部的声速>构造翼部>（六）埋藏深度<深度↑声速↑>3、泥浆对超声的衰减因素泥浆对超声波的衰减包括吸收衰减和固相颗粒散射衰减两部分（一）泥浆对超声波的吸收衰减：主要有泥浆的粘滞、热传导以及泥浆的微观过程引起的弛豫效应（二）泥浆固相颗粒对超声波的散射衰减：泥浆中含有的固相颗粒引起的散射衰减、泥浆添加剂引起的散射衰减、声频散4、声阻抗的概念及其对反射波和透射波的影响声阻抗：地震波在介质中传播时，作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的指点流量之比，其数值等于介质密度ρ与波速v的乘积，即Z=ρ.v。
影响：声波发生反射和折射的能量分配取决于泥浆和井壁两种介质的声阻抗值大小、入射角和折射角的关系。
当声波垂直井壁入射时，θ1θ2p=0，从右式可以看出，介质1和介质2声阻抗分别为Z1、Z2Β为反射系数α为折射系数，系数越大，越易进行Z1Z2声阻抗差越大，声耦合越差，声能量传递就越差，通过界面传播的折射波能量就小，若两介质声阻抗相近，声耦合率较好，声波都形成折射波通过界面传播到介质2，这时反射波能量就非常小，当Z1<<Z2时，声阻抗差异明显，声耦合差，不利于声音传递。
常规测井系列介绍
常规测井系列介绍1.什么是测井（WELL LOGGING ）一．测井概况原状地侵入带冲洗带地面仪器车③、声波测井：声波速度测井声波幅度测井声波全波测井④、其它测井：生产测井地层倾角测井特殊测井利用声学原理设计的仪器，获取声波在地层中传播速度及幅度二、3700测井方法及其应用简介3700系统是80年代美国阿特拉斯测井公司生产的数控测井系统。
主要测井项目有中子、密度、声波、深浅微侧向，井径、自然伽玛、自然电位,另外，还有地层测试等。
1.自然电位测井原理：测量井中自然电场的测井方法，用一地面电极和一沿井身移动的测量电极测出沿井身变化的自然电位曲线。
是各种完井必须的测井项目。
井中电极M 与地面电极N之间的电位差1）、自然电位成因动电学砂岩与泥岩的自然电位分布①、扩散—吸附纯砂岩-纯泥岩基本公式：②、过滤电位（一泥浆柱与地层之间存在压生过滤作用产生的。
++++++2）、曲线特点①、判断岩性，划分渗透层；②、用于地层对比；③、求地层水电阻率；④、估算地层泥质含量；⑤、判断油气水层、水淹层；⑥、研究沉积相。
l 普通电阻率测井l 侧向（聚焦）测井l 感应侧井2、电阻率测井•双侧向测井DLL①、深浅侧向同时测量，在供电电极A上、下方各加了两个同极性的电流屏蔽电极。
②、很大的测量范围，一般是1-10000Ωm。
③、深侧向探测深度大（约2.2m），双侧向能够划分出0.6m厚的地层。
双侧向电极系和电流分布图（3）、双侧向应用目前主要的电阻率测井方法，大多数油田都应用这种方法①、识别岩性、划分储层②、判断油（气）、水层；③、求取地层真电阻率；④、利用深、浅侧向差异，分析裂缝的不同类型，储层评价。
识别油气层•双侧向测井DLL（2）、适用条件适用于任何地层。
但由于微侧向是贴井壁测量，所以受泥饼厚度影响，当泥饼厚度不超过10mm时。
用微侧向测井效果较好的。
（3）、微侧向应用①、划分岩层顶底薄层②、判断岩性和储层岩性变化情况③、区分渗透层与非渗透层④、确定冲洗带电阻率⑤、划分储层的有效厚度⑥、根据冲洗带电阻率进而进行可动油、气分析和定量计算。
唐晓明-含孔隙、裂隙介质中的声波测井
1.4
1.2 40
P-slowness (us/ft)
地震勘探应用举例
• 中国大陆科学钻探主孔井 • 地震反射剖面 • 岩石裂隙含气产生的地震响应
结晶岩中天然气异常的地震响应
(杨文采等，中国科学D辑，2008)
裂隙的探测至关重要
进一步讨论裂隙的测量问题
提高纵,横波速的测量精度 斯通利波反射和渗透率测量 正交偶极横波各向异性探测裂隙 反射横波成像探测井外裂缝
岩石的孔、裂隙的相互作用模型
δP δPp
r
δPc δP
z
δP
2R
δPp
δP
外加压力变化δP在孔、裂隙中产生的压力变化分别为δPp和 δPc. 压力作用下裂隙的张缩产生裂隙与孔隙间的挤喷流 依赖于时间/频率
岩石中的孔洞就像鸡蛋，能抗压； 而裂隙就像压力盒，一挤就变形 。
-- 陈颙， 科大研究生院, 1983
4
3
2
含 气
量
2
增
加
9
8
7
6
裂隙增加
5
70
85
100
115
130
DTP (us/ft)
用孔、裂隙理论模拟含气页岩 的纵、横波测井数据
2.4
2.2
Vp/Vs ratio
2
W et Ga s
Increasing cra cks
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
1.8
1.6
含孔、裂隙岩石中快 速纵波的频散(上图) 和衰减(下图).
总衰减
快纵波衰减 (1/Q)
0.08
0.06
0.04
挤喷 Biot
测井曲线油气水层识别概要
油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1油层：声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻。
井径常小于钻头直径。
(2气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
(3邻井曲线对比法：将目的层段的测井曲线作小层对比，从中分析含油性的变化。
油气层在测井曲线中的反应讲解
油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)油层：声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
井径常小于钻头直径。
(2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
(3)邻井曲线对比法：将目的层段的测井曲线作小层对比，从中分析含油性的变化。
《测井地质学》第七章 测井裂缝识别与评价
DSI图像
ARI图像
FMI图像
岩芯照片 岩芯照片
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
压裂诱导无效缝储层测 井响应图版
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
水平缝合线图版
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
层理面和泥质条带 图版
二、裂缝的测井响应---- 测井综合响应
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井-
2)双井径曲线反映椭圆井眼
裂缝发育往往引起井壁岩块的崩落,形成椭圆井眼，因 此可利用地层倾角仪两对相互垂直的极板所测的双井径反映 出来。一般它不会长井段出现。
3)仪器转动差异
无裂缝段一般井壁光滑,在测量过程中地层倾角仪因受 电缆钢丝的扭力均匀转动。但在裂缝发育段,井壁沿裂缝方 向的崩落,或者较大的裂缝,使仪器转动减慢、不转、甚至反 转,出现“键槽效应”。
三、裂缝有效性的测井评价及参数计算
裂缝有效性的评价
井下裂缝有效与否,决定于它的张开程度、径向延伸和 连通情况,因此裂缝有效性的评价就是对这三个因素的描述 与评价: 1.从裂缝的张开度来评价裂缝的有效性 2.从裂缝的径向延伸特征来判断裂缝的有效性 3.从裂缝的连通性和渗滤性来判断裂缝的有效性
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井-
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
测井曲线划分油水层知识讲解
测井曲线划分油水层石油知识：测井曲线划分油、气、水层（多学点，没坏处）油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)油层：声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
井径常小于钻头直径。
(2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
裂缝地层声波测井响应特征研究
裂缝地层声波测井响应特征研究张伟（中海油服油田技术事业部深圳作业公司，广东深圳 518067）摘 要：基于裂缝等效介质理论，对地层具有不同类型裂缝时的声波测井响应特征进行研究。
结合Hudson模型和Schoenberg线性滑动模型的优势，建立符合声波测井频率和尺度范围的裂缝等效介质模型，考察裂缝密度、宽度、倾角等因素对波速和各向异性系数的影响。
研究表明：1）当裂缝水平时，随着裂缝密度、宽度的增大，垂向纵波速度减小的速率比水平纵波速度更快，横波速度变化不明显；2）随着裂缝倾角的增大，纵波速度先减小后增大，横波速度逐渐增大；3）相比裂缝含油水的情形，当裂缝含气时，纵波速度更小，地层各向异性程度更大。
关键词： 裂缝地层；声波测井；裂缝等效介质理论；Hudson模型；Schoenberg线性滑动模型中图分类号：TE19文献标识码：A文章编号：2095-8412 (2019) 03-069-11工业技术创新 URL: http: // DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.03.015引言裂缝不仅可以作为重要的流体渗流通道，也对油气藏的形成和分布起到重要的影响。
在油气勘探开发过程中，裂缝性储层的探测和评价一直是难题。
裂缝油气藏的储集空间类型和渗流物理特征复杂，导致裂缝形状、填充物类别多元，储集空间分布规律不清等结果，阻碍了裂缝油气藏的勘探开发进程。
常用的地震方法分辨率较低，在实际应用中受到较大的限制，而采用常规测井方法很难有效识别微裂缝。
声波测井技术是分析裂缝地层的一种重要手段。
在声波测井中，挠曲波存在一定的频散特质，其能量的空间分布和速度受到频率的影响，可以有效识别裂缝。
它是利用声波在不同的岩石和流体中具有不同的传播速度、幅度和频率这一特性来有效识别裂缝的，故基本上不受泥浆矿化度影响，且成本低、适用条件广、数据连续准确，能较好地反映岩石的综合物理性质。
目前，许多研究者使用不同的方法建立了各种裂缝等效介质理论来描述含裂缝的介质。
用测井曲线判断划分油、气、水层
用测井曲线判断划分油、气、水层测井资料是评价地层、详细划分地层，正确划分、判断油、气、水层依据；从渗透层中区分出油、气、水层，并对油气层的物性及含油性进行评价是测井工作的重要任务，要做好解释工作，必须深入实际，掌握油气层的地质特点和四性关系(岩性、物性、含油性、电性)，掌握油、气、水层在各种测井曲线上显示不同的特征。
1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)油层：微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
井径常小于钻头直径。
(2)气层：在微电极、自然电位、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显的数值增大或周波跳跃现象，中子伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在微电极、声波时差、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较(对比)的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
《测井地质学》第七章 测井裂缝识别与评价
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井-
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
高角度裂缝图版
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
方解石充填裂缝图版
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
垂直缝合线图版 垂直缝合线图版
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
现结论Ⅲ类
原结论Ⅰ类
二、裂缝的测井响应---- 3.岩性密度测井
二、裂缝的测井响应---- 4.声波全波测井
二、裂缝的测井响应----
DSI斯通利波方式
X-MAC低频单极子方式（轮古18井）
二、裂缝的测井响应---- 4.声波全波测井-地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井-
二、裂缝的测井响应---- 综合
轮古15-2井X—MAC处理成果 （交叉偶极方式）
天东29井DSI处理成果 （偶极横波方式）
二、裂缝的测井响应---- 测井综合响应
岩心照 片
阿克1井核磁共振解释成果图
阿克1井第四筒岩心砂砾岩照片与FMI图像对比图 （FMI图像反映砂砾储层裂缝发育）
第八章 裂缝储层的测井识别与评价 一、裂缝储层概述 二、裂缝的测井响应 三、裂缝有效性的测井评价及参数计算 四、裂缝储层的综合评价
测井曲线划分油、气、水层
(1)油层：声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
井径常小于钻头直径。
(2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
(3)邻井曲线对比法：将目的层段的测井曲线作小层对比，从中分析含油性的变化。
全波声波测井获取水力压裂时地层／井眼的综合特征
２ １ 年第 ３ ０ １ 期
韩璐 ： 波声 波测井获取水 力压裂时地层 ／ 眼的综合特征 全 井
３ ９
段储层属性 的改变 （ 受压力影 响的地层范 围 ， 裂缝 高度 ， 宽度和方位角 ， 顶底 面的的破坏情况 ）评估 ， 是否有必要重复压裂 ， 抽汲解堵。
２ 全波声 波测井评估水 力压裂 的实例
属 性 变化 的层段 以及 岩石 压 实和破 碎 的层段 ， 估射孔 层段 地层 连 通 性和 水 泥胶 结状 况 的改 变 以 评
及 近 于垂 直 的水 力压裂缝 的方位 角和 宽度 。
关键词 ： 水力压裂； 全波声波测井
１ 引言
现在我们广泛对储层进行水力压裂。而大规 模使用水力压裂的成败取决于设计水力压裂阶段和 水力压裂后搜集到的地层和井信息的完整性 。 通常我们用传统测井来描述井眼情况 ， 储层属
关于水力压裂设计 的信息 ； 确定井是否符合压裂技 术 的要求 （ 套管强度是否符合压裂设计） 以及地质
声波测井（ 水力压裂以前 ） 可以评估 当前井况 （ 水泥 胶 结质 量 ， 套管质量 ， 射孔层段地层连通性 ）估计 ； 地层属性（ 储层性质 ， 含油饱和度 ， 地层分类和岩石 的 弹性 形变 ， 以及 对设 计 水 力压 裂 很 重要 的地 层 的
非 均 质性 ） 。根 据 地 质 项 目 目标 ， 目的层 段 得 到 在
分别 在 水 力 压 裂前 后 进行 全 波声 波 测井 ， 集 收
到的信息 又叫做 “ 水力压裂岩石物理成像 ” 如图 ３ ， 所示， 从第 一次全 波声波测 井的资料可 以估计 出
Ｂ ２ 的含油饱 和度 ， ｂ层 也可 以确定上面的 Ｂ ｌ ｂ 层是 否含气 或水 。这些信息可 以用来确定封 隔器 的位
测井曲线划分油气水层
测井曲线划分油气水层 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)油层：声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
井径常小于钻头直径。
(2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
裂缝性地层声波测井的联合时频特征
写一篇裂缝性地层声波测井的联合时频特征的报告，600字裂缝性地层声波测井联合时频特征报告
本报告旨在介绍裂缝性地层声波测井的时频特征分析。
当前，地质勘探技术的发展使用声波测井技术越来越普遍，而声波测井技术中的联合时频分析更是应用广泛，因此如何有效分析声波测井波形的时频特征变得越来越重要。
首先，本报告将介绍一种几何时频特征，叫做"平面"分析。
平面分析通过平移原始波形并将其与原波形相减，从而获取地层声波图像上发生变化的部分。
然后，可以将结果针对每个衰减模式进行累加，并使用两个角度来表示总的变化量，即时间和频率。
这样就可以获得时频特征的几何分析结果，可以帮助我们辨别和分类不同类型的地层特征。
其次，本报告介绍一种频谱分析方法，它利用傅里叶变换可以有效地提取时频特征。
该方法利用某种数学变换将时域信号转换为频域信号，从而获得时间序列波形的完整频谱图。
由此可以对时频特征进行精细分析，有助于识别地层特征。
最后，我们介绍时频特征的联合分析方法。
联合分析方法可以将几何和频谱分析的结果融合在一起，以提高分析的准确性。
此外，联合分析可以有效地剔除背景噪声和杂波，从而改善时频特征的可视化效果。
最后，联合时频特征分析结果可以为地层特征的识别和分类提供有用的依据。
综上所述，地质领域中以裂缝性地层声波测井为例，本报告介
绍了联合时频特征分析的方法，即几何时频特征分析、频谱分析和联合时频特征分析。
以上分析方法都可以有效地识别和分类地层特征，有助于更好地理解地层结构，提升勘探效率及成果。
《声波测井应用学习及常规测井曲线的不同特征》
《声波测井应用学习及常规测井曲线的不同特征》声波测井应用学习及常规测井曲线的不同特征声波测井是研究地层声学性质的各种测井方法的总称，主要用来测量地层各种波的传播速度（纵波、横波和斯通利波）和幅度。
常用的声波测井方法有补偿声波测井、长源距声波、阵列声波测井、偶极子阵列声波测井、超声波成象测井等。
补偿声波测井是在油气勘探、开发中应用最多的测井方法之一，是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层的地质特征及井眼工程状况的一类测井方法。
通常是采用单发—双收或双发—双收的探头设计，用于补偿井眼扩径造成的对纵波幅度影响。
这类声波测井仪的测量数据主要用来估算地层的孔隙度。
这里介绍的声波测井就是指声波速度测井，声波速度测井曲线上记录的是地层的声波时差（单位：μs/ft或μs/m）。
一、声波曲线的应用1、划分地层由于不同的地层具有不同的声波速度，所以根据声波时差曲线可以划分不同的岩性地层。
砂泥岩剖岩中砂岩声波速度大，时差小；泥岩声波速度小，时差大；在碳酸盐岩剖面中致密灰岩和白云岩时差低，含泥质时时差增大，若有裂缝和孔隙时声波时差明显增大。
常用岩石骨架值如下：砂岩为55.5μs/ft(182μs/m)，灰岩为47μs/ft(155μs/m)，白云岩为43μs/ft(141μs/m)，淡水为189μs/ft(620μs/m)。
2、确定岩石孔隙度声速测井是最常用的岩性—孔隙度测井方法之一。
要用声速测井确定孔隙度，就必须建立声速测井响应方程，即时间平均公式Δt=φΔtf+(1-φ)Δtma，其物理意义是声波在单位厚度岩层上传播所用的时间，等于其在孔隙中以流体声速经过全部孔隙所用时间，以及在孔隙外岩石骨架部分以岩石骨架声速经过全部骨架所需时间的总和。
若考虑地层压力，则孔隙度Δt—测量的纯岩石声波时差，μs/ft或μs/m；Δtma—岩石骨架的声波时差，μs/ft或μs/m；Δtf—岩石孔隙流体的声波时差，μs/ft或μs/m；CP—压实系数；φ—纯岩石孔隙度，%。
典型地层测井响应特征
典型地层测井响应特征煤层：(三高三低)电阻率高、声波时差高、中子孔隙度高、密度值低、GR 低、光电有效截面积Pe低。
SP变化不明显碳酸盐岩和火成岩裂缝性地层：(三低一高)GR低、电阻率低、孔隙度低、声波时差高。
纯泥岩(特殊泥岩除外)：电阻率系列值低、声波时差值高、GR高、密度值低、中子孔隙度高。
高致密层：电阻率系列高阻对齐、对应其他曲线应是：密度高、中子孔隙度值低、声波低、GR 氐。
1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)油层：声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
井径常小于钻头直径。
油层：当Rmf>RW寸：电阻率为低侵特征(ILD >ILM> LL8 )(2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
气层：声波时差变大(在未压实的疏松地层出现周波跳跃) 、中子孔隙度低、密度值低、电阻率高、(3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
砂岩地层(水层)：当Rmf>Rw时:SP负异常、微电极为正差异(微电位>微梯度)、电阻率为高侵特征(LL8>ILM>ILD)、井径缩径、当Rm仁Rw或咸水泥浆时:SP无差异、当RmfvRW寸:SP正异常、微电极为负差异(微电位<微梯度)水淹层：视电阻率曲线值降低、曲线形状变得圆滑、微电极曲线数值降低且出现较大正差异、SP曲线基线偏移、补偿声波值变大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
† 通讯作者
E-mail: xiaoping198908@
406
2015 年 9 月
1 引言
声波测井一直以来都是地层属性的重要评价 手段， 其在气层识别方面具有特殊的优势， 随着勘探 开发的深入， 很多油田进入了勘探开发后期， 储层的 低孔低渗特征尤显突出， 这给气层的识别带来更艰 巨的挑战。 Brie 等 [1] 对含气储层声学特征进行了分 析， 并进行了现场应用， 同时总结了相应的声波速度 随含气饱和度变化的统计公式。 章成广等 [2] 对气层 的声波全波信息进行了分析； 刘兰锋等 [3] 对含气砂 岩声波性质进行了分析。然而， 现有的声波测井解 释方法对识别这类致密的含气储集层较为困难， 如 声阻抗寻找气层、 纵横波速度比、 纵波首波幅度等 方法在孔隙度较大的储层评价气层比较有效， 在低 孔低渗储层其效果不明显， 所以， 研究低孔低渗含气 储层的声学性质有着重要的意义。 唐晓明基于地层中是既含有孔隙又含裂隙， 提 出含孔、 裂隙介质弹性波动统一理论 (以下简称孔 裂隙理论)， 将裂隙对介质弹性性质的影响以及孔隙 与裂隙之间的局部流动效应 (挤喷流) 引入 [4−5] ， 陈 雪莲、 钱玉萍等人基于孔裂隙理论研究了在致密地 层， 单极子全波波形以及偶极子波形对地层含气的 响应特征， 当地层孔隙度很小， 且含裂隙时， 可以根 [6−7] 据波形响应特征识别致密地层含气 。 基于以上的研究背景， 本文以多极子声源在充 液井孔中激发的全波波形为研究对象， 利用唐晓明 [4−5] 的孔裂隙介质弹性波动统一理论 ， 数值分析了 当井壁上有侵入时， 单极子全波波形以及偶极子波 形对原状地层含气的响应特征， 并与现场测井实例 进行了对比， 探讨了直接利用波形响应特征来识别 裂隙发育的致密储层中含气的可能性。
第 34 卷 第 5 期 2015 年 9 月
Journal of Applied Acoustics
Vol. 34, No.5 September, 2015
⋄ 研究报告 ⋄
含气孔裂隙地层的声波测井响应特征
张聪慧 钱玉萍 † 王文文
北京 101149)
(中海油田服务股份有限公司
油田技术事业部
摘要
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
本文以径向分层的孔、 裂隙地层多极子井孔声场理论为基础， 利用孔、 裂隙介质弹性波动统一理论， 数
Abstract
We use the cracked porous medium elastic wave theory and simulate the characteristic of wave
propagation with the change of gas saturation in the original formation based on borehole wave propagation theory in radially layered isotropic cracked porous media, and the invaded zone is water saturated and with abundant cracks. Then we discuss the acoustic response characteristics of tight gas formation. When cracks are introduced into the original formation, the results show that as follows, the compressional waveform with gas saturation is substantially delayed and attenuated relative to that with water saturation. In comparison, the shear wave simulation results show only small changes between the two saturation conditions, with wave amplitude for the gas saturation being slightly higher and arrival time being slightly advanced than that of the water saturation. The amplitude of the Stoneley wave changes little, and the flexural waveform in low frequency with gas saturation is slightly advanced and higher relative to that with water saturation. When the crack density is zero in the original formation, the monopole and dipole waveforms both have no obvious response on the fluid property. Therefore, we can conclude that the existence of cracks in the original formation increases the effect of the gas on the amplitude, the arrival time of the compressional wave and the shear wave. However, due to the invasion zone, the mode waves are not sensitive to the fluid property of the original formation. And we can use the acoustic response characteristics to recognize tight gas. Key words Stoneley wave, Flexural wave, Gas saturation, Attenuation, Crack density
−∞
谱， 其函数形式可以任意选取。本文中均采用中心 频率为 ω0 的瑞克子波。S (ω ) 和 D(n) (ω ) 的表达式 参考文献 [9]。 以上方程中的二重积分由离散波数求 和和快速傅里叶变换的方法来计算。对每一个给定 的频率， 将波数轴分为很多小区间， 再将每一个小区 间上被积函数的值求和。
第 34 卷 第 5 期
张聪慧 等： 含气孔裂隙地层的声波测井响应特征
407
要研究井轴上的声波。同时， 我们还假定， 当源是单 极子时， 测量的是压力， 当源是偶极子时， 测量的是 径向位移， 而当源是四极子时， 测量的是径向位移的 空间导数， 以此类推。结果如下 [9] ： 对单极子源： ∫ +∞ P (z, t) = S (ω )D0 (ω ) e − i ωt d ω
2 理论基础
地层在径向上的变化可以用同心圆柱层来模 拟， 层与层之间的波场由汤姆森 -哈斯克传播矩阵 来连接 (Schimitt, 1988) [8] 。 针对径向分层孔裂隙地 层， 第一层为侵入带， 认为侵入带是水饱和状态， 且 裂隙发育 (因为在钻井过程中， 钻具震动会对井壁 附近造成微裂隙)， 第二层为原状地层。层与层之 间的边界条件如下， 在本文中， 环带是侵入带： 环 带与原状地层径向位移连续 ur = ur ; 环带与原状 地层环向位移连续 uθ = uθ ; 环带与原状地层轴向 位移连续 uz = uz ; 环带与原状地层渗流位移连续
DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2015.05.005
Acoustic response characteristic of tight gas formation with cracks
ZHANG Conghui QIAN Yuping WANG Wenwen
(Oilfield Technology Department, China Oilfield Services Limited, Beijing 101149, China)
wr = wr ; 环带与原状地层正应力连续 σrr = σrr ; 环带与原状地层环向切应力连续 σrθ = σrθ ; 环带与 原状地层轴向切应力连续 σrz = σrz ; 环带孔隙流体 压力与原状地层孔隙流体压力连续 p = p。 柱 坐 标 中 的 位 移 -应 力 矢 量 定 义 为： S = (ur , uθ , uz , wr , σrr , σrθ , σrz , p)T ，其 中，上 标 T 表 示 矢 量/矩 阵 转 置。 根 据 势 函 数 和 应 力 应 变 的 公 式， 可 以 将 该 矢 量 写 成： S = T X ， 式 中， + − − T X = (A+ n , Bn , An , Bn , Cn , Dn , En , Fn ) 。对于模 型中的每一层， 既要考虑从层外传播进来的波， 又要 考虑向层外辐射出去的波。矩阵 T 是一个 8 × 8 的 复数矩阵。其中， 位移、 应力及孔隙流体压力可以用 势函数表示 (参考附录 A)， 代入上述边界条件， 即可 求出矩阵 T ， 矩阵 T 的元素不再具体列出。 其中， 井中流体与侵入带孔隙流体之间可以自 由交换， 即井壁是渗透性边界。以下我们给出渗透 性井壁的边界条件： urf = ur + wr , σrrf = σrr , pf − p = 0, σrz = 0, σrθ = 0, 其中： urf —–井中流体径向位移； ur , wr —–侵入带 地层径向位移、侵入带渗流位移； σrrf —–井内流 体径向应力； σrr —–侵入带地层径向正应力； pf —– 井中的流体压力； p—–侵入带地层流体压力； σrz 、 σrθ —–侵入带地层轴向切应力、 环向切应力。 利用位移势函数可以把位移分量和应力分量 计算出来 (参考附录 A)， 将位移和应力代入公式 (1)， 我们得到公式 (2)， 矩阵 M 的表达式在文献中已给 [6−7] 出 ： ′ A m m m m m 11 12 13 14 15 n b1 + b2 m21 m22 m23 m24 m25 Bn − m31 m32 m33 m34 m35 Bn = b3 . m41 m42 m43 m44 m45 Dn 0 0 Fn m51 m52 m53 m54 m55 (2) 解方程 (2) 得到系数 A′ 从而得到井中的反射 n， 波， 这些反射波和源发射的直达波叠加在一起， 就给 + − 出井中的全部声波 (Bn ， Bn ， Dn 和 Fn 给出的地层 中的波)。为了模拟测井仪器位于井轴处的测井需 (1)