声波变密度测井技术及其应用
声波测井仪器的原理及应用课件
声波接收与处理原理
CHAPTER
声波测井仪器应用领域
油气勘探领域
01
02
油气资源评价
油气层识别
03 钻井监控
煤田勘探领域
煤层厚度测量 煤质分析 煤层稳定性评估
工程地质勘探领域
岩土工程勘察
地质灾害评估
地下水研究
CHAPTER
声波测井仪器技术优势与局 限性
技术优势
实时监测
。
高分辨率
可靠性高 适应性广
工程地质勘探实例
总结词 详细描述
CHAPTER
声波测井仪器操作与维护
声波测井仪器操作流程
仪器准备
测井操作
测井设置 数据处理
声波测井仪器常见故障及排除方法
信号异常
检查仪器是否正常工作，确认电缆连 接良好，检查声波发射器和接收器是 否正常。
数据不稳定
检查电源是否稳定，检查传感器是否 正常，重新进行测井操作。
技术局限性
受地层影响 信号干扰 对仪器要求高
技术发展趋势
智能化
01
高频化
02
多功能化
03
CHAPTER
声波测井仪器实际应用案例
油气田勘探实例
总结词
详细描述
煤田勘探实例
总结词
详细描述
在煤田勘探中，声波测井仪器通过测 量煤层的声波速度和波幅衰减，评估 煤层质量和厚度，为矿井设计和安全 生产提供可靠数据。
数据不准确
检查测井参数设置是否正确，确认测 量深度和位置是否准确，重新进行测 井操作。
软件故障
检查软件是否正常工作，重新启动软 件或更换软件版本。
声波测井仪器日常维护与保养
定期检查
定期对仪器进行全面检查，包括电源、电缆、 传感器、发射器和接收器等。
声波测井技术及其在井控中的应用
声波测井技术及其在井控中的应用声波测井技术是石油工程领域中一种重要的测量及评估手段，它通过发送和接收声波信号来获取有关地层岩石和井筒情况的信息。
这项技术在油气勘探与开发中发挥着重要的作用，尤其在井控中，声波测井技术的应用更是不可或缺的。
1. 声波测井技术的原理声波测井技术主要基于声波在地层中传播的原理，通过测量声波传播的速度和衰减等参数，可以对地层的性质和井筒的状况进行分析。
声波在地层中的传播速度与地层的密度、弹性模量等物性有关，而声波在井筒内的传播受到井壁的影响，这些信息可以帮助工程师判断地层的含油气性质、井壁稳定状况等，从而进行有效的井控。
2. 声波测井技术在井控中的应用2.1 地层评价通过声波测井技术，可以获取地层的速度、衰减等信息，从而判断地层的岩性、孔隙度与孔隙结构等重要参数。
这些参数对于油气成藏条件的评估以及储层的选择具有重要意义，能够指导油气勘探工程的决策。
2.2 井筒评估声波测井技术可以获取井筒内声波传播速度的信息，从而可以评估井壁的稳定性。
通过对井壁的评价，可以及早发现井壁塌陷、溢流等问题，及时采取措施进行井控，保证井筒的安全。
2.3 水合物识别水合物是海底天然气开发中的重要难题之一。
声波测井技术可以通过对声波信号的分析识别水合物的存在，通过测量声波在水合物中的传播速度和衰减等参数，可以评估水合物的分布范围和储量，为油气开发提供重要的参考依据。
2.4 油气井产能评估通过声波测井技术可以获取油气井孔隙度、渗透率、饱和度等参数，从而对油气井的产能进行评估。
这些信息对井口的调整及后续增产方案的制定具有指导作用，能够优化油田开发计划，提高油气井的产能。
3. 声波测井技术的局限性与发展方向虽然声波测井技术在井控中有着重要的应用，但它也存在一些局限性。
比如，声波测井技术受到岩石孔隙度、孔隙结构和裂缝等地层条件的影响，这些条件会导致数据的不准确性。
此外，测井仪器的精度和分辨率也是影响声波测井技术准确性的重要因素。
声波变密度测井技术及其应用
即逻辑 单 元 、 收单 元 、 接 低压 电源及 信号 衰 减单 元 、 发射控制 及换档 脉冲检测 单元 。
２ 声 波 变 密 度 测 井 的 应 用 ２ １ 检 查 固 井 质 量 ．
２ １ １ 套管外无 水泥 。该种情 况下 ， ． ． 套管 的波反 射 能力很 强 ， 地层 波较弱 或没有 ， 变密 度 的相 线差别 不 大， 基本均 匀 分 布 ， 管接 箍 明显 ， 套 固井声 幅为高 幅
１７ ６ ０声 波 仪 器 外 型 尺 寸 图
传输 到地 面 。 井下 仪电路 主要 由四个单元 电路组 成 ，
声 波变 密度 测井 也 属 于声 波测 井 的一 种 ， 原 其 是利用水 泥和 泥浆 （ 或水 ） 声阻抗 的较大差 异对 其 沿套管轴 向传播 的声波 的衰减 影响来 反映水 泥与套 管间 、 管与地层 的胶 结质量 。 套 井下仪器 主要 包括 声 系和 电子线 路两 部 分 ， 系的功 能是 为 了进 行 声 波 声
１ 声 波 变 密 度 测 井 原 理 、 器 仪 １ １ 声 波 变 密 度 测 井 原 理 ．
６ ＃
２ ＃
逻 辑信 号首 先 进入 半峰 值 再生 电 路 ， 测 出 的 检
逻辑 信号进入逻 辑形成 电路 ， 生发射 、 收直流逻 产 接
辑方 波 ， 并形成 同步脉 冲 。 同步 脉 冲与发射 逻辑共 同 进入 逻辑控制 电路 ， 生各种 控制 信号 ， 发脉 冲送 产 触 发 射 电路 ， 经换 能 器转 换 成声 波信 号 经地 层传 播 被 接 收换能 器转 换成 电信号 而送 入 予放 级 ， 隔离 选 经 择 ， 制 晶体 发射 、 收 ， 控 接 然后 接收 信号经增 益控制 、 发 射干 扰抑 制等处 理 ， 最后 与发 射标 志 脉 冲经 电缆
声波测井技术及其在油藏模拟中的应用
声波测井技术及其在油藏模拟中的应用声波测井技术是一种常用的油田勘探和开发手段，它通过在井中传播声波并检测其反射、折射和散射情况，以获取关于地下地层结构和岩石性质的信息。
声波测井技术在油藏模拟中具有重要的应用价值，本文将对其原理和应用进行详细介绍。
一、声波测井技术原理声波测井技术利用声波在不同岩石介质中传播速度和衰减特性的差异，来识别岩石类型、岩性和孔隙度等地层参数。
声波测井主要涉及两种类型的波：压力波（P波）和剪切波（S波）。
P波是沿着传播方向产生介质振动的压力波，而S波则是垂直于传播方向的剪切波。
在声波测井过程中，测井工具向井中发射短脉冲的声波，然后接收反射回来的声波信号。
通过测量声波传播时间和振幅变化，可以确定不同岩石介质的速度、密度和衰减等参数，从而判断地层的性质和储层状况。
声波测井技术在油藏模拟中有广泛的应用。
二、声波测井在油藏模拟中的应用1. 岩石类型和储层评价声波测井技术可以通过分析声波传播速度和振幅变化来判断不同岩石类型和储层特性。
通过测井数据可以确定地层中的砂岩、泥岩等岩石类型，并评估其物性参数，如孔隙度、孔隙连通性和饱和度等。
这些信息对于油田勘探和开发中的地层评价和储层预测非常重要。
2. 孔隙度和渗透率测量声波测井技术可以通过测量P波和S波的传播速度来估算地层的孔隙度和渗透率。
孔隙度是指地层中孔隙体积与总体积之比，而渗透率则是岩石中流体渗透的能力。
声波传播速度与孔隙度和渗透率呈正相关关系，因此通过测井数据可以较准确地估算地层的孔隙度和渗透率。
3. 地震模拟和埋藏史重建声波测井技术在地震模拟和埋藏史重建中也发挥着重要的作用。
地震模拟是指利用声波数据模拟地下地层的变化情况，以便更好地理解地层结构和油气运移规律。
声波测井数据可以提供地震模拟所需的地下地层参数，包括地层速度和衰减信息等。
埋藏史重建是指通过分析地质历史和地层变化来估算油气成藏过程。
声波测井数据可以为埋藏史重建提供重要的地层参数，如岩石密度、声波速度和层位信息等，从而揭示油气形成演化的过程。
EILog-05声幅变密度测井仪的原理及其应用
２１ 年第 １ 期 ００ ４
滕涛等 ＥＬ ｇ ０ 声幅变密度测井仪的原理及 其应 用 Ｉｏ － ５
１Ｓ ５
在 测 井 过 程 中 我 们要 认 识 曲线 ， 知 道 曲线 的 要
Ｉ 哪
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、 《 一
好 坏 ， 么样 的 曲线反 映什 么样 的胶结 情 况 ， 以我 什 所 们就 要 进行 现场 快 速解 释 ， 能及 时发 现 问题 ， 保 才 确
波的初 至波 。 Ｃ Ｌ记 录 首 波 幅 度 ， Ｂ ＶＤＬ则 记 录 声 波 全 波 列
的幅度 。 声波 发射 接收 顺序 与Ｃ Ｌ和ＶＤＬ的对应 关 Ｂ
系见下 表 ：
图 １ 套 管 并 中 四种 声 波 传播 路 径
从 图 １可 以看 出在套 管 中声波 从发 射器 传播 到
接收器， 有四种可能途径： 沿套管传播的套管波， ①
１４ ５
内 蒙古 石 油化 工
２ １ 年第 １ 期 ００ ４
Ｅ Ｌ ｇ －５声 幅变 密 度 测 井仪 的原 理 及 其 应 用 Ｉｏ ０
滕 涛 ， 杨振 团 ， 学斌 ， 百祥 王 代
（ 中国 石 油 测 井 公 司 吐 哈 事 业 部 ）
摘
要 ： ＩＯＧ－０ （ 速 成像测 井 ０ ＥＬ － ５快 ５系列） 我 国 中石 油测 井总公 司技术 中心 自主 研发 的测井仪 是
器 系列 ， 有 简单快 捷 易操作 等特 点． 中声幅 变 密度 测 井仪是 声 幅 测井 和变 密度 测 井 的组 合 ， 具 其 它是 在
油 井下套 管 后进 行 测量 的 。 用来检 查水 泥 固井质 量 ， 以确 定 水泥返 高面 ， 出套 管与水 泥 ， 泥 与地 是 可 测 水 层界 面 的胶 结情况 为射孔 提供 重要 资料 。
声幅变密度测井原理及解释方法
图三所示为“自由套管” 图三所示为“自由套管” 曲线特征：声幅曲线的幅度值高且等于理论值， 曲线特征：声幅曲线的幅度值高且等于理论值，套管接 箍处幅度显示明显。变密度记录的套管波很强。 箍处幅度显示明显。变密度记录的套管波很强。为黑白 相间的直条带，几乎不出现地层波， 相间的直条带，几乎不出现地层波，套管接箍处出现人 字纹。 字纹。
套管外径(英寸) 套管外径(英寸) 4 4 1/2 5 5 1/2 7 7 5/8 9 5/8 10 3/4 声幅值(mv) 声幅值(mv) 89 81 76 6969-72 62 59 51
三、测井资料解释方法 定量解释
确定水泥返高 水泥返高”即管外无水泥， “水泥返高”即管外无水泥，确定时应 选在声幅曲线由最高幅度向低幅度变化 的半幅点深度处。 的半幅点深度处。 声幅曲线的解释是以其相对幅度的大小 来判断， 来判断，设自由套管处即套管外无水泥 处声幅值为A 目的层井段声幅值为X 处声幅值为A，目的层井段声幅值为X。 相对幅度=X/A =X/A× 相对幅度=X/A×100%
图一所示为第一、二胶结面均好,曲线特征：声幅曲线 图一所示为第一、二胶结面均好,曲线特征： 幅度值低;变密度缺少套管波，因地层致密原因， 幅度值低;变密度缺少套管波，因地层致密原因，地层 波大量衰减。 波大量衰减。
图二所示为第一、二胶结面均好，曲线特征： 图二所示为第一、二胶结面均好，曲线特征：声幅曲线 幅度低，变密度记录的套管波微弱或缺失，地层波较强， 幅度低，变密度记录的套管波微弱或缺失，地层波较强， 呈现出波状条带。 呈现出波状条带。
图四所示：最小解释厚度为半米。 图四所示：最小解释厚度为半米。
图五所示：第一胶结面好，第二胶结面差。 图五所示：第一胶结面好，第二胶结面差。 曲线特征：声幅曲线幅度低 变密度记录的套管波弱或 曲线特征： 缺失，记录的地层波极弱， 缺失，记录的地层波极弱，最右边出现直条带的泥浆直 达波。 达波。
声波变密度测井技术及其应用
声波变密度测井技术及其应用目前油田固井质量检查的主要方法是声波幅度测井和声波变密度测井。
声波变密度测井是由声幅测井发展而来的，其原理是利用水泥和泥浆（或水）声阻抗的较大差异对沿套管轴向传播的声波的衰减影响，来反映水泥与套管间、套管与地层的胶结质量。
井下仪器主要包括声系和电子线路两部分。
声系的功能是为了进行声波测井，它包括发射探头和接收探头，仪器的源距有两种，3ft和5ft，3ft的用于声幅测量，5ft的用于变密度测量。
电子线路可以挂接连续测斜仪、高分辨率声波、双侧向和双感应等探头，实现多探头组合测井。
一、声波变密度下井仪测井仪的声系由两个压电晶体组成，一个发射，一个接收。
声源的工作频率为20KHz，重复频率15-20Hz。
测井时，声源发出的声脉冲在井内各个方向传播，当传播到两种介质的交界面时，会发生声波的反射和折射。
井下仪电路主要由4个单元电路组成，即逻辑单元、接收单元、低压电源及信号衰减单元、发射控制及换档脉冲检测单元。
逻辑信号首先进入半峰值再生电路，检测出的逻辑信号进入逻辑形成电路，产生发射、接收直流逻辑方波，并形成同步脉冲。
同步脉冲与发射逻辑共同进入逻辑控制电路，产生各种控制信号，触发脉冲送发射电路，经换能器转换成声波信号，经地层传播，被接收换能器转换成电信号而送入预放级，经隔离选择，控制晶体发射、接收，然后接收信号经增益控制、发射干扰抑制等处理，最后与发射标志脉冲经电缆传输到地面。
二、声波变密度测井能够解决的问题1、全波列分析全波列测井包含声波的速度、幅度、频率等信息，我们主要对前12-14个波的幅度及到达时间进行分析。
一般情况下，前3个波与套管波有关，反映套管与水泥环的胶结状况；第4-6条相线与水泥环中传播的声波信号有关，它反映水泥环与地层的胶结状况。
2、声波变密度测井检查固井质量（1）套管外无水泥。
这种情况下，套管波反射能力很强，地层波较弱或没有，变密度的相线差别不大，基本均匀分布，套管接箍明显，固井声幅为高幅值。
声波测井技术与方法浅论
声波测井技术与方法浅论声波测井技术是一种利用声波在地层中传播特性来获取地下地层结构和岩石物性参数的工具。
它是油田勘探开发中常用的一种地球物理测井方法，具有广泛的应用前景和重要的实际价值。
本文将对声波测井技术的原理、方法及其在油田勘探开发中的应用进行浅论。
声波测井技术是通过发射声波信号，测量声波在地层中传播的速度、衰减和反射等信息，进而推断地层的结构和岩石物性参数。
声波在地层中的传播速度受到地层的密度、弹性模量和泊松比等因素的影响，因此可以根据测量得到的声波速度来推断地层的岩石类型和孔隙度等参数。
声波的反射和衰减等特性也可以提供地层的界面和含气、含水等信息。
声波测井技术主要分为声阻抗测井和声波速度测井两种方法。
声阻抗测井是通过测量声波在地层中的反射系数来推断地层的物性参数，如声阻抗和声波阻抗。
声波速度测井是通过测量声波在地层中的传播速度来推断地层的物性参数，如泊松比、弹性模量和岩石韧性等。
两种方法可以相互补充，提高测井结果的准确性和可靠性。
在油田勘探开发中，声波测井技术具有广泛的应用。
一方面，声波测井技术可以帮助石油工程师快速准确地获取地下地层的结构和岩石物性参数，为油田的勘探、开发和生产提供重要的依据。
声波测井技术可以用于储层评价和油藏工程设计，帮助优化油井的选址和完井设计，提高油井的采收率和经济效益。
声波测井技术还可以用于井下地质导向和方位测量，为钻井作业提供实时的地层信息，避免钻井事故和灾害。
声波测井技术是一种重要的地球物理测井方法，广泛应用于油田勘探开发中。
随着技术的不断进步和创新，声波测井技术将更加准确、高效和可靠，为油田勘探开发提供更好的支持和保障。
进一步研究和应用声波测井技术具有重要的理论和实践意义。
声波变密度测井在固井质量评价中的应用
关键 词 ： 煤层 气； 固 井质 量 ； 声波 变密 度 ； 声幅 ； 胶 结
阎＿ ｝ ｝ 质量检测是煤层气钻井施丁 中的必要工作程序 。 利用声波 套管波呈黑 白相 间平行 粗直条纹状 ； 泥浆波也呈 直条纹状 ， 但较套 变密度测井检测 同井质 量的方法 已被广泛应 用于煤层气钻 井施工 管波相比多呈断续状。 在变密度 图上显示为前部分套管波和泥浆波 巾， 其优点在于能够快速准确地 获得井 内套管与水泥 、 水泥 与地层 颜色深重 、 条纹清晰， 说明套管波和泥浆波很强 。 问的胶结信息 ， 对 固井质量进行评 价 ， 为下 一步钻井压裂提 供必要 当套 管 处 于第 一 界 面胶 结 较 好 状 态 时 ， 声 波 能 量 发 射 后 经 泥 浆 依据 ， 同 时 校 验 目的煤 层 深 度 和 结构 。 和 套 管传 到水 泥 ， 若第二界面胶结较好 ， 则声能继续传播到地层 中； １仪器 选 择 若第二界 面胶结较差 ， 则声能直接传 回到接收器。 此时套管波较弱 ， 同井质量检查测井较早应 用于石油钻井 ， 其测井仪器开发时间 在 变 密 度 图上 显 示 为前 部 分 呈灰 白色 相 间 条 纹 ， 颜色很浅 ， 甚 至 儿 较 长， 技 术较为成熟 ， 但【 大 】 仪器精度 、 质量 、 尺寸和必要工作 环境 的 乎 无 明显 波 形 。 限制 ， 很难应 用于煤层气测井 中。近些年来 ， 煤 田测井迅速发展 ， 相 总之 ， 第 一界面胶结 呈套管波越 强 ， 胶结越 差 ； 套 管波越弱 ， 胶 应的｝ ｝ ５ 现 了一些精度高 、 质量轻 、 便携性强 的仪器 ， 广泛用于煤层气 结越 好 的规 律 。 井 质 测 井 中 。 我 院 采 用 的是 河 北 Ｌ Ｓ Ｌ Ｔ公 司生 产 的 Ａ Ｆ Ｇ － 一 ３声 波 ２ ３第二界面（ 水 泥 与地 层 问 ） 胶结 变密度测井探管 ， 其外径 ６ ５ ａｍ， ｒ 长度 ３ １ ０ Ｏ ｍ ｍ， 重量 仅为 ３ ５ Ｋ ｇ 。 单 第 二 界 面 胶 结 情 况 主要 依 靠 声 波 变 密 度判 断 。 趟测 井采 集 全 波 列 、 声幅 、 磁 定 位 套管 结 箍 、 自然 伽 玛 四种 参 数 。 利 ２ ． ３ ． １ 当第 一 界 面 胶 结 较 好 ， 第二界面胶结较差时 ， 声 波 能 经 用 声 幅 判 断第 一 界面 （ 套管与水泥 ） 胶结情况 。 利 用 全 波列 形 成 声 波 由泥 浆 和 套管 传 到 水 泥 中 ， 大 部 分 被水 泥 消 减 ． 没有传到地层叶 １ 。 此 变密度罔像． 既 能 解 释第 一 界面 胶 结 情 况 ， 又 能 提 供第 二界 面 （ 水 泥 时 ， 套管波很弱 ， 地层波也很弱 ， 在变 密 度 图上 表 现 为 没 有 明 波 形 地层 ） 胶结信息。利用磁定位套管结箍和 自然伽玛校验 目的煤层 或 为 空 白 。相 对 声 幅 较 低 。 深 度 和结 构 。此 方 法 简 单 ， 操作简便 ， 资 料 易 于解 释 ， 是 目前 评 价 固 ２ ． ３ ． ２ 当第 一 界 面 胶 结 较 好 ， 第 二 界 面胶 结 也 较 好 时 ， 声波能繁 井 质 量最 有 效 的 手段 之 一 。 经由泥浆 、 套管 、 水泥传到地层 中， 地层波被接收器接 收。 此时 ， 套管 ２参数 定 义 和 评 价 标 准 波较 弱 ， 后 续 到 达 的地 层 波 较 强 。在 变 密 度 图 上 表 现 为 前部 分呈 灰 ２ ． １自 由套 管 白色相间条纹 ， 颜 色很浅 ， 甚至几乎 无明显波形 ， 后部分 为清 晰的黑 顾名思 义． 即此 处 套 管 外 无 水泥 。选 取 在 声 幅 曲线 由最 高 向 最 白相 问平 行 直 线 。 相 对声 幅较 低 。 低幅度变化的 半幅值深 度处 ， 此点 为水泥实际返高 ， 此处 以上均为 ２ ． ３ ． ３ 当第 一 界 面 和 第 二 界 面 胶结 均 不 好 时 ， 即视 为 自ｆ ｝ ｌ 套管 ， Ａ南套管 ． Ｆ １ 巾套管井段 大部分声 能通过套 管传 到接 收器 ， 只有很 变 密 度 图像 记 录 的 套 管 波最 强 ， 无地 层 波 出现 。 相对 声 幅 高 值 。 少甚 至没 有 声 能 透 射 到地 层 中 。 声 幅 曲线 幅值 稳 定 ， 套 管 结 箍 处 幅 ２ ． ３ ． ４ 当 第 一 界 面 胶 结 不 密 实 且 有 小 空 隙 ，第 二 界 面 胶 结 良 好 度明 ， 易于辨识 ． ． 变密度 图像记录的套管波最强 ， 为清 晰黑 白相间 时 ， 大部分声能留在套管中 ， 也有较大一部分声能透射到地层 Ｉ １ 】 实 Ｈ平 行 的粗 直 条纹 。 际中第一界面胶结不好已经 直接造成套管上下段窜通 ， 此种情况测 ２ ． ２第 一界 面 （ 套 管 与 水泥 问 ） 胶结 井解 释 相 对 困难 。 变 密度 图表 现 为前 部 分 为模 糊 的 平 行 直 条 带 ， 后 ２ ． ２ ． １ 应｝ ｛ ｊ 声 幅判 断 第 一 界 面胶 结 情 况 部分为模糊摆动的弯曲条带 。相对声幅高值 。 通 常情况下 ， 为 了 消 除 某 些 十 扰 因 素对 解 释 结 果 的 影 响 ， 常 采 总之 ， 第 二 界 面胶 结 呈 地 层 波 越 强 、 越连续 ， 胶结 越好 ； 地 波 川ｌ 什 ｛ 对声幅来判 断第一界面胶结情况 。设 自南套管处 的声 幅值为 越 弱 、 越断续 ， 胶 结 越 差 的 规律 。
声波测井技术及其在储层中的应用
声波测井技术及其在储层中的应用声波测井技术是一种应用声波传导原理来获得地下储层信息的方法。
通过发射声波信号进入地层，并接收和记录相应的传播反射信号，可以获取有关储层物性、岩石类型、孔隙度、渗透率等信息。
声波测井技术已经成为油气勘探开发领域中不可或缺的工具，下面将详细介绍其原理、方法和在储层中的应用。
一、原理声波测井技术基于声波传导和反射原理。
传统声波测井方法主要有声波全波形测井和声波传播时间测井。
1. 声波全波形测井：通过发射宽频率范围的声波信号，记录各个频率范围内的传播速度和振幅。
根据地层的声波反射、散射和干扰特性，可以分析得出储层的精细结构和物性信息。
2. 声波传播时间测井：通过发射声波信号，并记录反射信号的到达时间。
根据声波在地层中的传播速度，可以获得地下储层的速度信息。
根据速度信息的变化，可以推断储层的岩性和孔隙度等特征。
二、方法声波测井方法主要包括固定频率声波测井和多频率声波测井。
1. 固定频率声波测井：在固定频率范围内发射声波信号，并测量相应的传播速度和振幅。
这种方法适用于储层的粗略分析，可以获得储层的速度、密度和弹性模量等基本参数。
2. 多频率声波测井：通过发射多个不同频率的声波信号，并分析各个频率下的反射和散射特性。
这种方法可以获取更多的地层信息，例如储层的薄层分析、流体饱和度估算等。
三、应用声波测井技术在储层评价和油气开发中具有广泛的应用。
1. 储层物性评价：通过分析声波传播速度和振幅数据，可以获得地下储层的弹性参数、孔隙度、渗透率等物性信息。
这些信息对储层的评价和储层模型的建立具有重要意义。
2. 岩石类型分析：不同岩石类型对声波的传播速度和振幅有不同的响应。
通过分析声波数据，可以识别储层中的不同岩石类型，并对岩性进行分类。
3. 孔隙度评估：声波传播速度与地层孔隙度存在一定的关系。
通过声波测井技术，可以对储层的孔隙度进行初步评估，为储层有效孔隙度的分析提供参考。
4. 渗透率估算：通过分析声波测井数据，可以间接估算储层的渗透率。
声波测井的原理和应用
声波测井的原理和应用1. 声波测井的原理声波测井是一种测量地下岩石物性参数的方法，通过向地下发送声波信号并接收返回的信号来推断地下岩石的特征。
声波测井的原理基于声波在不同岩石介质中传播速度的差异，利用声波的反射、透射和散射等现象来获取地层的信息。
1.1 声波的传播特性声波在岩石中传播的速度取决于岩石的密度、弹性模量和泊松比等物性参数。
不同类型的岩石具有不同的声波传播速度，因此声波测井可以通过测量声波传播速度来推断地层的岩石类型和物性参数。
1.2 声波的反射与透射当声波遇到介质边界时，会发生反射和透射现象。
反射是指声波从介质边界上反射回来，而透射是指声波穿过介质边界继续传播。
通过分析反射和透射信号的特性，可以确定地下岩石的界面位置和性质，从而推断地层的地质结构和岩性。
2. 声波测井的应用声波测井在石油勘探和生产中具有广泛的应用，下面列举了几个常见的应用场景。
2.1 岩性识别和地层划分通过测量声波传播速度和反射信号特性，可以对地下岩石的岩性进行识别和划分。
不同类型的岩石具有不同的声波传播速度和反射特征，利用声波测井可以确定地层的岩性变化和岩石界面位置，为地层解释和油气储层评价提供重要依据。
2.2 孔隙度和渗透率评价声波测井可以通过测量声波传播速度和衰减特性来间接评价地下岩石的孔隙度和渗透率。
孔隙度是岩石中的空隙比例，渗透率是岩石中流体流动的能力。
声波测井利用声波在孔隙和岩石中的传播差异，可以对孔隙度和渗透率进行定量解释，为油气储层评价和开发方案的确定提供参考。
2.3 地震勘探辅助声波测井是地震勘探的重要辅助手段。
地震勘探通过地表或井口发送地震波来获取地下的岩石结构和性质，而声波测井则可以提供与地震数据对应的地下岩石参数。
两者相互补充，可以提高对地下岩石的解释和预测能力，为油气勘探和生产决策提供更可靠的依据。
2.4 井间连通性评价声波测井可以用于评价油田中不同井之间的连通性。
通过测量声波在井中的传播时间和信号强度的变化，可以推断不同井之间的流体交流情况。
声波测井原理与应用的
声波测井原理与应用的介绍1. 声波测井简介声波测井是一种常见的地球物理勘探方法，它利用声波在地下岩石中传播的特性来获取地质信息。
通过测量声波在地下的传播速度和反射强度，可以了解地层的岩性、孔隙度、饱和度等重要参数。
2. 声波测井原理2.1 声波传播原理声波是一种弹性波，它在地下岩石中的传播受到岩石的物理性质影响。
常见的声波测井方法有全波形记录测井和双曲线法测井。
全波形记录测井通过发射一系列不同频率的声波信号，记录地下反射回来的波形，并通过分析波形变化来推断地层的岩性和饱和度。
双曲线法测井则通过测量声波在地层中的传播时间来计算地层速度，从而得到地层的岩性信息。
2.2 声波测井仪器声波测井需要使用专门的测井仪器。
常见的声波测井仪器有测井装置、发射器和接收器。
测井装置主要负责控制声波信号的发射和接收过程，而发射器则将电能转化为声能发射出去，接收器则将接收到的声能转化为电能。
3. 声波测井的应用声波测井在石油勘探和开发中有着广泛的应用。
以下是声波测井的一些常见应用场景：3.1 地层岩性分析声波测井可以通过测量地层的声波速度和阻抗来判断地层的岩性。
不同类型的岩石对声波的传播速度和衰减率有不同的特点，通过比较声波测井记录和地质样品分析，可以精确地判别地层的岩性。
3.2 孔隙度测量声波测井可以通过测量声波速度来计算地层的孔隙度。
孔隙度是地层中的孔隙空间占总体积的比例，是评价岩石储集性能的重要参数。
声波速度和孔隙度呈正相关关系，通过测量声波速度可以估计地层的孔隙度大小。
3.3 饱和度评价声波测井可以通过测量声波速度和反射强度来评价地层的饱和度。
饱和度是指地层中含有的流体相对于总孔隙体积的比例。
根据不同流体的声波速度和反射强度特点，可以推断地层中的饱和度分布。
3.4 砂岩与页岩鉴别声波测井可以辨别砂岩和页岩这两种不同的岩石类型。
砂岩具有较高的声波速度和低的衰减率，而页岩则相反。
通过测量地层中的声波速度和衰减率，可以准确判断地层是否为砂岩或页岩。
声波变密度测井及资料解释
三、声波变密度测井的原理
VDL曲线的应用：判断第二界面的固井质量
CBL测量的是套管波的首波幅度。首波幅度 的大小取决于水泥与套管外壁的胶结程度，因此 只能解决第一界面（套管外壁与水泥环的界面） 的问题，而水泥环与井壁（水泥环与地层）之间 是否胶结良好，即第二界面的问题时无法解决的。 第二个接收器源距为5ft（1.52m），接收的 是变密度测井(VDL)测井曲线，可以接收套管波、 水泥环波及地层波，可以检查套管井第一、第二 界面的胶结程度。测量时将声波幅度的大小转变 为光辉度的强弱，黑色的深浅表示信号幅度的大 小，因为测量时只保留信号幅度的正半周，将负 半周去掉，所以资料显示为黑、白相间的条纹。
介质1 介质2
α βBiblioteka 三、声波变密度测井的原理滑行波的概念
当介质1中的声波速度v1小于介质2 中的声波速度v2时，即在v2>v1的条件 下，当大到某一角度时，为直角，此时 折射波将沿着界面在介质2中传播，这 样的折射波在声波测井中叫滑行波，或 称首波或头波，此时的入射角叫临界角。 并且，介质中波所传播到的各点都 可以看成新的波源，称为子波源；可以 认为每个子波源都可以向各个方向发出 微弱的波，称为子波；这种子波是以所 在介质的声波速度传播的。
2、水泥与套管和地层胶结都良好
在水泥与地层胶结都好 的井段，因为套管和固结水 泥的差别较小，套管与水泥 的阻抗很接近，大部分声波 能量穿过套管及水泥环进入 地层传播。因此，在变密度 图上套管波信号很弱或不存 在，图中已看不见，而地层 波信号很强。甚至某些快速 地层的地层波会出现在套管 的位置上。CBL声幅为低幅 值。
声波变密度测井及资料解释
刘鑫
目
录
• 进行固井评价测井的目的 • 声波变密度测井的作用 • 声波变密度测井的原理 • 声波变密度测井的施工要求 • 声波变密度测井的资料分析
声波变密度测井
我们对滨南采油厂各区块的 声波传播规律了解的不多，因此 在选井时，希望能选一些水泥返 高不在井口的井进行测量，以获 取各区块的刻度标准。
⑴、冲砂至人工井底，清水洗井、保证井内无死油。
⑵ 、用Ф116—Ф118mm通井规通至人工井底。 ⑶ 、起出通井管柱，井筒无严重变形及错断。 ⑷、井内灌满清水，(保证管柱起出后水泥返高以上是清 水,漏失严重的井在地面需有充足的水源) 盖好井口，防止 落物。
甚至是通过地层传播的声波信号,将这些波接收记录下 来,经过数据处理后,就得到了声波变密度曲线(VDL),它能
反映出第二界面的胶结情况,以及与地层性质有关的
资料。
发射探头
三 英 尺
油层
接收探头 接收探头
五 英 尺
变密度仪器采用 一个发射晶体和两 个不同源距的接收 晶体来组成声系。 相距三英尺的晶体 用来接收第一界面 的声波幅度,相距五 英尺的晶体用来接 收第二界面的声波 幅度。
人工判断的第二界面的胶结 情况
套管外 无水泥由于套 管外无水泥， 界面波阻抗差 别大，所以套 管波反射很强， 地层波较弱或 没有，因而变 密度相线的差 别不大，基本 是均匀分布， 套管接箍也能 反映出来，呈 人字纹显示。 固井声幅为高 幅值。
水泥 与套管和地 层胶结都良 好由于套管 和固结水泥 的差别较小， 所以声波大 量进入地层， 因而套管波 很弱，图中 已看不见。 但地层波很 强。固井声 幅为低幅值。
⑸、声幅变密度测井仪Ф70mm，测试第二介面水泥固井 情况及串槽情况时间较长约4小时，故作业队现场不能离人。
油层
油层
套管与水泥 的界面 是 第一界面
油层
用此种方法可以 准确判断第一界面 的胶结质量,检查套 管外串通情况,判断 套管与水泥面的微 环空(热至微环空, 工程至微环空),在 某些条件下可判断 管外出气层的位置。
声波测井技术特点及应用
2020.10科学技术创新作者简介：韩守志（1976-），男，汉族，辽宁新民人，本科学历，毕业于大庆石油学院，中级，研究方向：测井，现从事测井。
（转下页）声波测井技术特点及应用韩守志（中国石油集团测井有限公司辽河分公司，辽宁盘锦124011）在现阶段油田测井过程中，声波测井作为重要的测井技术，在实际应用中取得了积极效果。
从声波测井技术的分类来看，这种测井技术主要分为带井眼补偿的声波速度测井、声波全波列测井，超声成像测井以及多极子阵列声波测井。
这几种测井技术在技术原理方面存在差异，在应用中也各有侧重，如何选择测井技术，除了要根据地层的实际情况进行选择之外，也要根据测井的要求进行选择。
因此，我们应当重点了解声波测井技术的原理特点及具体应用情况，为声波测井技术的全面应用提供有力支持。
1带井眼补偿的声波速度测井1.1技术原理声波测井技术在应用中，为了减少误差提高声波的测量效果，往往会进行井眼补偿，以减少声波在井中传输过程中造成的误差。
为了避免误差扩大，减少测量的影响因素，在声波测量中通过井眼的补偿，能够实现测量声速曲线上的提高，保证声速曲线的测量准确性，带井眼补偿的声波速度测井消除了井下变化以及下井仪倾斜所造成的影响，对提高测井的准确率和消除声波的误差具有重要作用，能够提高声波的传输质量和测量效果。
因此，带井眼补偿的声波速度测井，在实际测井中得到了有效的应用，并成为了重要的测井方式，满足了测井要求，目前基于在井眼补偿的声波速度测井设备成为了测井的主要选择[1]。
1.2应用及现状带井眼补偿的声波速度测井技术在应用中，可以实现对误差的纠正。
例如，在某井段的声波时差曲线上，进行矫正前后油基泥浆及水基泥浆声波曲线的对比我们可以看出，利用了带井眼补偿的声波速度测井能够最大的消除声波误差，在声波误差的控制方面，比其他的测量方式具备一定的优势。
同时，在具体测量中，带井眼补偿的声波速度测井，整个测量的范围较大，在静稳定的阶段，曲线不发生变化，在层段两端的测量也相对较小，比普通的测量方法具有较大的优势。
声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用
煤层 气 资 源普 查 中 固井质 量检 查提 供 实 际依 据 介质 形 成 的界 面上 ，将 发 生 声 波 的反射 和 折 射 。
及 经验 。
反射 波 的幅值 取 决 于两种介 质 的声 阻抗 。声 阻抗 声 波 变 密度 固 （ Ｚ ） 就是 介质 密度 （ ｐ ） 和 声 波 住 该 介 质 中的 传 播 速 度（ ｖ ） 的 乘积 （ ｚ ＝ ｐ ・ ｖ ） 。如 图 ２ — １左 边所 示 ， 为声 波 在 介 质 中传播 示 意 图。 两 种 介 质 的 声 阻 抗 差 越
声波变密度测井技术在煤层气资源普查 中的应用
声波变密度测井技术在煤层气资源
普 查 中 的应用
云南 煤层气 资源勘查 开 发有 限公 司 曾艳华 白 燕
摘要 ： 煤 层 气 资 源 普 查 项 目中 ， 当钻 孔 完钻 质 量 的 等 级 ，能 为煤 层 气排 采提 供 重 要 的技 术
” 。 并 下套 管后 ， 需要 把 套 管 与 井壁 间的环 形 空 间 用 依 据【
水 泥进 行 封 固， 以 防止 井 眼垮 塌 及渗 透 层 之 间的
相 互 串通 。由于 固井的 效果 受 井深 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 温度 、 井眼尺
一
声 波 变 密 度 测 井 技 术 是 固 井质 量 检 查 中的 项 重要 手段 ， 它 能检 查 水 泥 与套 管之 间 的胶 结
检 查 水 泥 与 地 层 之 间的胶 结 情 况 ： 能找 出 寸、 添加剂、 水 泥类 型 等诸 多 因素 的影 响 ， 对 于某 情 况 ；
能判 断 水 泥 的返 高位 置 。该 些 井段 即使使 用最 佳 方案 进 行 固井作 业 ， 也 可 能 套 管外 的 窜槽部 位 ； 出现 窜槽 。 固井 失败 的主要 后果 是会 导致 渗透 层 技 术 已经在 昭通煤层 气资源普 查项 目发挥重要 之 间流 体 的渗流 ， 或 导致 钻孔报 废 。 因此 ， 固井质 作 用 ，为煤层 气排采提供 了可靠的技 术辅助 支
声波测井技术及其在沉积环境分析中的应用
声波测井技术及其在沉积环境分析中的应用声波测井技术是一种常用于地质勘探领域的技术手段，通过测量地下岩石的声波传播特性，可以获取有关地层结构、岩性以及孔隙度等重要参数的信息。
本文将介绍声波测井技术的原理和分类，并重点探讨其在沉积环境分析中的应用。
一、声波测井技术的原理和分类声波测井技术基于声波在地下岩石中传播的原理，通过向井下发射声波并记录其传播时间和强度的变化，从而获取地层的声波速度、声波衰减以及反射等信息。
声波测井可以分为两大类：传播测井和反射测井。
传播测井是指通过测量声波在岩石中传播的速度和衰减程度，来推断岩石的物理性质。
常见的传播测井方法包括全波形测井和周向传播时间测井。
全波形测井可以记录完整的声波波形，通过对波形的分析可以获取更详细的信息。
周向传播时间测井则是通过测量声波在岩石中传播的时间，来计算声波速度和衰减程度。
反射测井是指通过测量入射声波与地层界面的反射波，来判断地层的厚度和界面位置。
反射测井方法主要有脉冲测井和连续波测井两种。
脉冲测井通过发送短脉冲声波并记录其反射波的到达时间，从而确定地层界面的深度。
连续波测井则是向地下连续发送声波，通过分析反射波的幅值和频率来判断地层的特征。
二、声波测井技术在沉积环境分析中的应用声波测井技术在沉积环境分析中具有广泛的应用价值。
以下将重点介绍声波测井技术在沉积相判别、孔隙度计算和岩性分析等方面的应用。
1. 沉积相判别声波测井可以通过分析地层中声波的速度和衰减情况，来判断地层的沉积相类型。
由于不同的沉积相具有不同的物理性质，如粒度、孔隙度等，其声波传播的特征也不同。
通过对比实测数据和已知沉积相标定的模型，可以将地层划分为不同的沉积相类别，为油气勘探和开发提供重要的地质信息。
2. 孔隙度计算声波测井技术可以通过测量声波在地层中传播的速度来计算孔隙度。
由于地层中的孔隙度与声波传播的速度存在一定的关系，通过建立声波速度与孔隙度的经验公式，可以根据测井数据估算地层中的孔隙度。
声波变密度测井
水泥
与套管和地 层胶结都良 好由于套管 和固结水泥 的差别较小， 所以声波大 量进入地层， 因而套管波 很弱，图中 已看不见。 但地层波很 强。固井声 幅为低幅值。
水泥与套管 胶结好，与地 层胶结差由于 套管和水泥胶 结良好，所以 声波并不在套 管界面上反射 而是进入了水 泥环。但水泥 环对声波能量 衰减很大，传 给地层的声波 能量也小，因 此，套管波和 地层波都很弱。 固井声幅也显
声波变密度测井是由声幅测井发 展而来的,声幅测井(CBL)又称水泥 胶结测井。是测量声波在井内传播 时，遇到不同界面后反射回来的声 波幅度的大小，来判断界面胶结程 度的一种仪器
发射探头
测井仪的声系由两 个压电晶体组成，一个
接收探头 发射，一个接收。
声源的工作频率为
套管与水泥 20KHZ,重复频率15-
用此种方法可以
准确判断第一界面
的胶结质量,检查套
油层
油层
套管与水泥 的界面 是
管外串通情况,判断 套管与水泥面的微
第 一 界 面 环空(热至微环空,
工程至微环空),在
某些条件下可判断
油层
管外出气层的位置。
声波测井只纪录声波波列 中的首波幅度，只能判断第 一界面的情况。实际上,仪器 在接收到首波以后,还会接收 到后续波,这些波可能是穿过 水泥环后返回的,
首波时间 曲线
CBL 曲线
变密度二维图
计算机带参数计算后得 到的第一界面胶结情况
人工判断的第二界面的胶结 情况
套管外
无水泥由于套 管外无水泥， 界面波阻抗差 别大，所以套 管波反射很强， 地层波较弱或 没有，因而变 密度相线的差 别不大，基本 是均匀分布， 套管接箍也能 反映出来，呈 人字纹显示。 固井声幅为高 幅值。
变密度声波测井技术原理
变密度声波测井技术原理一、测井原理简介声幅－变密度测井是由磁定位(CCL)、自然伽马仪(GR)和声幅-变密度仪(CBL-VDL)组成，能够实现一次下井，测出CCL、GR、CBL-VDL等多条组合曲线。
声幅－变密度(CBL-VDL)井下仪包括电子线路和声系两大部分，其中声系包括一个发射器和两个接收器，源距分别为3英尺和5英尺。
对于3英尺源距接收器，声波发射器发射声脉冲，经过泥浆（或井液）折射入套管，产生套管波。
套管波沿最短路径传播，折射入井里泥浆（或井液）。
接收器接受声波波列中首波的幅度。
经过电子线路把他转换为相应的电压值予以记录。
当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线。
并通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
对于5英尺源距接收器，接受到的是声波的全波列，分为三个部分，即套管波、地层波、直达波(泥浆波和井液波)，接收电子线路把信号转换为与其幅度成正比的点信号，经电缆传至地面，检波后只保留其正半周部分，这部分电信号加到示波器或显象管上，调制其光点亮度。
波幅大，电压高，光点就亮，测井图上显示条带为黑色。
而光点亮度低时，测井图上显示为灰色条带。
负半周电压为零，光点不亮，测井图上显示为白色条带。
变密度测井图就是黑(灰)白色相见的条带，以其颜色的深浅表示接收到的信号的强弱，通过对变密度测井图上显示的套管波、地层波和直达波(泥浆波和井液波)的强弱程度分析，来确定套管与水泥环和水泥环与地层胶结质量的好坏。
※仪器测井原理（CBL)1、声波发射器发射声脉冲被3英尺源矩接收器接收，经井液折射入套管，产生套管波；2、套管波沿最短路径传播，折射入井液；3、接收器接收声波波列中首波的幅度；4、幅度到达电子线路被转换为相应的电压值并予以记录；5、当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线；6、通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
※仪器测井原理（VDL)1、声波发射器发射声脉冲被5英尺源矩接收器接收声波全波列（套管波、地层波、泥浆和井液波）；2、线路把信号转换为与其幅度成正比的电信号，经电缆传至地面；3、电信号在显像管上被调制其光点亮度，根据其波幅大小和电压高低在测井图上显示成黑白相间的条带；4、测井图黑（灰）白相间的条带，以其颜色的深浅表示接收到信号的强弱；5、通过对全波列的强弱程度分析，确定套管与水泥环、水泥环与地层的胶结质量。