偶极横波成象测井DSI
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偶极子发射器能产生沿井壁传播的挠曲波
挠曲波是一种频散界面波，在低频时，它 以横波速度传播，在高频时，它以低于横 波的速度传播
DSI是通过对挠曲波的测量来计算地层横 波速度的
为确保横波速度的测量精度，偶极发射器 应尽量降低发射频率
通过交叉偶极子的定向性对地层进行各向 异性分析.
五、DSI的探头
六、DSI仪器工作模式
在慢速或软地层中, 单极源激发的横波速 度低于泥浆波速度
二、偶极声源
偶极子声场 的指向性
二、偶极声源
井眼的 “挠曲 ”
三、挠曲波的特性
挠曲波是一种频散界面波 低频时（<1.2kHz)，其传播速 度与地层横波速度相等；高频时 ，（约）低于横波速度
偶极转换器激发 的挠曲波
四、偶极横波测井基本原理
声波测井的发展
声速或声幅测井 70年代:长源距声波全波列测井 偶极子横波成象测井
本章内容
? §1 测井原理和仪器结构 ? §2 应用
结束
纵波与横波的传播原理
一、软地层单极技术的局限性
声波的入 射与反射
sin c0 sin cp sin c0 sin cs
单极声源(上图)在 硬地层中的传播
– 8组数据，用于提取单极纵波时差.以高频脉冲 激发单极换能器
DSI的应用
探测气层
– 天然气使纵波时差增大，而横波时差变 化极小，因而用纵横波时差比或泊松比 可识别天然气
(vp )2 2
vs
2(
vp vs
)2
1
泊松比的变化范围
泥岩
纵横波速度比识别 骨架成份和孔隙流 体，尤其是气体
DSI的应用
估算地层渗透率
– 渗透性地 层，切变模量下降，斯通利波 时差增大。因此用斯通利波可计算渗透 率。
DSI的应用
分析岩石机械特征
– 井眼稳定性分析 – 射孔稳定性分析与出砂分析
由DSI计算 的三个弹性 模量
上偶极或下偶极工作模式
– ８条波形，间隔４０微秒，512个样
交叉偶极模式
– ３２条波形，间隔４０微秒，512个 样
六、DSI仪器工作模式
斯通利波模式
– 8条波形，间隔４０微秒，512个样.低频脉冲激 发单极换能器
Ｐ波和Ｓ波模式
– 8条波形，间隔１０微秒，512个样.以高频脉冲 激发单极换能器
首波检测模式
识别裂缝
– 全波列变密度显示 – 利用斯通利波反射系数指示具有渗透性
的裂缝并估算裂缝开度
斯通利波的变 密度显示
有泥饼时，用 斯通利波传播 特征不能判断 裂缝的有效性
蒲西１井斯通利波衰减特征
DSI的应用
判别地层各向异性(如裂缝走向）、识 别井壁附近的垂直裂缝（可能不与井 眼相交，但压裂后对提高产能有利）
– 在各向异性介质中，不同方向的声速是 不一样的
– DSI有两个正交偶极发射器，向地层沿两 个相垂直的方向定向发射压力脉冲。
地层的非均质性
井眼中的横波分裂
用DSI方位各向 异性来评价高角 度有效裂缝
识别井眼由快横波与FMI 获得的裂缝走向
的对比
DSI的应用
挠曲波是一种频散界面波，在低频时，它 以横波速度传播，在高频时，它以低于横 波的速度传播
DSI是通过对挠曲波的测量来计算地层横 波速度的
为确保横波速度的测量精度，偶极发射器 应尽量降低发射频率
通过交叉偶极子的定向性对地层进行各向 异性分析.
五、DSI的探头
六、DSI仪器工作模式
在慢速或软地层中, 单极源激发的横波速 度低于泥浆波速度
二、偶极声源
偶极子声场 的指向性
二、偶极声源
井眼的 “挠曲 ”
三、挠曲波的特性
挠曲波是一种频散界面波 低频时（<1.2kHz)，其传播速 度与地层横波速度相等；高频时 ，（约）低于横波速度
偶极转换器激发 的挠曲波
四、偶极横波测井基本原理
声波测井的发展
声速或声幅测井 70年代:长源距声波全波列测井 偶极子横波成象测井
本章内容
? §1 测井原理和仪器结构 ? §2 应用
结束
纵波与横波的传播原理
一、软地层单极技术的局限性
声波的入 射与反射
sin c0 sin cp sin c0 sin cs
单极声源(上图)在 硬地层中的传播
– 8组数据，用于提取单极纵波时差.以高频脉冲 激发单极换能器
DSI的应用
探测气层
– 天然气使纵波时差增大，而横波时差变 化极小，因而用纵横波时差比或泊松比 可识别天然气
(vp )2 2
vs
2(
vp vs
)2
1
泊松比的变化范围
泥岩
纵横波速度比识别 骨架成份和孔隙流 体，尤其是气体
DSI的应用
估算地层渗透率
– 渗透性地 层，切变模量下降，斯通利波 时差增大。因此用斯通利波可计算渗透 率。
DSI的应用
分析岩石机械特征
– 井眼稳定性分析 – 射孔稳定性分析与出砂分析
由DSI计算 的三个弹性 模量
上偶极或下偶极工作模式
– ８条波形，间隔４０微秒，512个样
交叉偶极模式
– ３２条波形，间隔４０微秒，512个 样
六、DSI仪器工作模式
斯通利波模式
– 8条波形，间隔４０微秒，512个样.低频脉冲激 发单极换能器
Ｐ波和Ｓ波模式
– 8条波形，间隔１０微秒，512个样.以高频脉冲 激发单极换能器
首波检测模式
识别裂缝
– 全波列变密度显示 – 利用斯通利波反射系数指示具有渗透性
的裂缝并估算裂缝开度
斯通利波的变 密度显示
有泥饼时，用 斯通利波传播 特征不能判断 裂缝的有效性
蒲西１井斯通利波衰减特征
DSI的应用
判别地层各向异性(如裂缝走向）、识 别井壁附近的垂直裂缝（可能不与井 眼相交，但压裂后对提高产能有利）
– 在各向异性介质中，不同方向的声速是 不一样的
– DSI有两个正交偶极发射器，向地层沿两 个相垂直的方向定向发射压力脉冲。
地层的非均质性
井眼中的横波分裂
用DSI方位各向 异性来评价高角 度有效裂缝
识别井眼由快横波与FMI 获得的裂缝走向
的对比
DSI的应用