超声波成像测井ppt

UBI技术指标
直径 3.6-11.2英寸 长度： 20.3ft(6.30m) 重量： 210b 最高温度: 350 °F(175 °C) 最大压力： 20000psi(137.9MPa) 最大泥浆密度： 16lbm/gal(水基) 11.6lbm/gal(油基) 井眼范围： 5.5-12.5in 推荐测速： 2100ft/h (1in采样率） 800ft/h (0.4in采样率） 400ft/h (0.2in采样率） 成像分辨率：0.4in 250kHz 0.2in 500kHz
物理基础 地层响应 井眼描述 影响因素
限制条件
岩石电性 岩性、岩石结构、构造 三井径 贴井壁、无偏心影响
在油基泥浆（水小于30%）和小 井眼（小于7in)中不能用
岩石波阻抗 裂缝、溶洞 详细井眼信息 受井眼形状、仪器偏心 、井斜影响
高密度泥浆、大井眼效果差， 可在油基泥浆中使用
三、分区水泥胶结测井(SBT)
键槽井眼
键槽井眼
井眼垮塌
井眼垮塌
沿裂缝面的滑动
井眼垮塌 与滑动
井眼垮塌与剪切滑动
剪切滑动
剪切滑动
检查 取心位置
STAR 与 CBIL 比较
比较项目 分辨率 采样率
覆盖面积 探测深度
Star-II 0.2in
纵横向0.1in 70%（8in井眼） 2-5厘米
CBIL 0.2in
纵向0.1-0.3in 横向200-250点/周 100% 井壁
E S W N
E S W NN
CBIL技术指标
直径 长度： 重量： 最高温度: 最大压力： 额定速度： 扫描速率： 采样扫描： 3.265英寸(92.2mm) 14.9ft(4.55m) 270b(122.5Kg) 400 °F(204 °C) 20000psi(137.9MPa) 600ft/h(182m/h) 6转/分 250个样/转
超声波成象测井 井周声波成像测井
Ultra Sonic Imager、Ultra Borehole Imager
CBIL- 西方阿特拉斯 CAST-哈里伯顿 BHTV-华北测井公司
本章内容
?
§ 1
测井原理和仪器结构
?
§ 2
应用
结束
§1 测井原理及仪器结构
通过测量井壁岩石(套管）对超声 波的反射情况（回波的幅度和传播 时间）来获得井壁或套管壁的图象 。其物理基础是：不同声阻抗的物 质、表面的粗糙程度不同，对声波 的反射能力不同。
一、井下超声电视的发展
69年由Ｍobil研究室的Zemanek研制出 BHTV（Borehole Televiewer),但 性能不好，没广泛应用。 80年代－改进后被西方广泛应用 80年代末和90年代初－我国研制成功 井下声波电视。 90年代－世界各大测井公司有了自己 的声波电视
二、声波在界面的反射和折射
一、 CBIL的应用
识别裂缝、不整合面、断层等地质构造。
确定裂缝产状及发育方向，确定最大水平 主应力方向。 描述沉积特征 ─ 层状层理、交错层理、冲 蚀、结核、沉积韵律。 划分砂泥岩薄互层及有效厚度。 确定井眼几何形状。 检查套管变形，确定套管变形位置。 检查射孔井段，确定射孔孔眼位置。 检查对套管爆炸整形后的套管形状。 确定套管断裂位置。
USI超声换能器发出的声波在界 面的反射和折射
超声换能器
反射系数和透射系数
m 1 R m 1 2 T m1
2 c2 其中: m 1c1
脉冲－回波法
三、仪器原理
四、数据采样
v Sz n S
dn
ห้องสมุดไป่ตู้fr
其中S z , S 分别为纵向采样间距和 周向采样间距
v为测井速度
平均幅度30、70-80mV
磁定位
6分区声幅 平均声幅 全方位声幅 变密度 曲线 衰减曲线 衰减曲线 衰减图象
36
37
泉 241 井
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试油 油水同出
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窜槽
底部为水层
分区水泥胶结测井提供全方位井眼水泥胶结评价
侯101井
胶结良好 第一界面 部分胶结
» 确定套管与水泥、地层与水泥两个界面的水 泥胶结状况。 » 提供整个套管周围全方位的水泥胶结状况， 克服了常规水泥胶结测井的多解性。 » 判断窜槽的位置。 » 确定水泥返高和混浆带井段。 » 能有效地评价大直径套管井 ( 直径 406 毫米 ) 的水泥胶结状况。 » 不受快速地层的影响。
全方位固井质量评价 平均衰减量4-8dB/ft
n为转速 fr为声脉冲频率
数字声波井周成像测井(CBIL)
以脉冲回波的方式，对整 个井壁进行扫描，记录 回波幅度图象 回波传播时间图象
扫描采样250个点/转 扫描频率6转/秒 两个250千赫兹的聚焦陶瓷 换能器一个直径为1.5英寸 另一个直径为2.0英寸 测量方式
声成像
裸眼井
套管井
电成像
N
回波幅度图象
五、图象生成
象素的着色
幅度成象（声阻抗）
– 幅度低（阻抗小） – 幅度高（阻抗大） – 时间长（半径大） – 时间短（半径小）
黑（深 ） 白（浅） 黑（深 ） 白（浅）
传播时间成象（井眼半径成象）
六、其它显示方法
立体柱状图
纵截面图
横面图
六、其它显示方法
螺旋图
§2 声波井周成像测井地质应用
二、ＵＳＩ的应用
水泥胶结质量评价
套管检查
– 套管腐蚀 – 评价损坏情况 – 确定和识别射孔位置
三、ＵＢＩ的应用
在油基泥浆中成象
探测裂缝、孔洞 井眼稳定性分析
– – – –
键槽井眼 井眼垮塌 剪切滑动 泥岩蚀变
确定水平应力 井眼形状分析
裂缝性地层中FMIARI-UBI图象的比较