声波变密度测井技术及其应用
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
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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油田地质勘探和油藏评价中常用的一种方法。
通过测量地下岩石中声波的传播速度和衰减程度，可以确定地下岩石的物理特性和岩性，从而推断出储层的含油性、渗透性和饱和度等重要参数，为油田开发与管理提供了重要的依据。
本文将对声波测井技术的原理、方法和应用进行浅论。
声波是一种通过介质传播的机械波，其传播速度和衰减程度受到介质性质的影响。
在地下岩石中，声波的传播速度和衰减程度受到地层岩石的密度、弹性模量和泊松比等因素的影响。
通过测量地下岩石中声波的传播速度和衰减程度，可以获得地层岩石的物理特性信息。
声波测井技术主要分为三类：传统声波测井、全波形声波测井和多次反射声波测井。
传统声波测井主要测量地下岩石中声波的传播速度和衰减程度，通过计算得到地层的岩石物性信息。
全波形声波测井则可以记录地下岩石中完整的声波信号，通过分析声波波形信息，可以获得更详细的地层物性信息。
多次反射声波测井则利用地下岩石中声波的多次反射和散射，通过分析多次反射和散射的声波信号，可以获得更深入的地层信息。
声波测井技术在油田地质勘探和油藏评价中具有广泛的应用。
在地质勘探中，声波测井可以帮助确定地层的层位、厚度和边界，并判断储层的连通性。
在油藏评价中，声波测井可以帮助确定储层的物理特性和岩性，评估储层的含油性、渗透性和饱和度等重要参数。
声波测井还可以用于判断地层的裂缝发育情况和地应力状态，对油藏的稳定性和开发方案提供指导。
声波测井技术也存在一些限制和挑战。
声波测井依赖于地层岩石的物理特性，对岩石的饱含状况和胶结物质的影响较为敏感，因此在化学腐蚀作用较大的含水含盐环境中的应用受到限制。
声波测井技术对地下岩石的水饱和情况和裂缝发育情况较为敏感，对于储层性质复杂或存在非均质性的地层，测井结果可能存在一定的误差。
声波测井技术的数据解释和处理也需要高水平的专业知识和经验。
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 。
声波变密度组合测井技术在采卤井修井中的应用
声波变密度组合测井技术在采卤井修井中的应用摘要：随着生产卤井开采时间的增加，井下开采盐层溶腔不断扩大、溶采高度逐渐上升，井下技术套管脱落或损坏，导致生产出卤量减少，为了保证盐矿正常采卤生产，通常采用机械修井方法，使盐卤生产井重燃生命活力。
利用声波变密度组合测井技术来了解卤井地层、地质、套管、盐溶腔高度等信息，以便为修井提供可靠的基础资料。
关键词：采卤井；修井；变密度测井；声幅测井；自然伽玛测井；磁定位测井；盐溶腔高度；割管；堆积物0前言随着盐岩卤井开采时间的增加，井下开采盐层溶腔不断扩大、溶采高度逐渐上升，井下套管脱落或损坏，导致生产出卤量减少，为了保证盐矿正常采卤生产，通常采用机械修井方法，使盐卤生产井重燃生命活力。
在机械修井中通常采取割管技术割掉上部可采盐层处的套管，使盐层充分暴露，以便水溶进行开采。
但在割管前对盐井的地层、地质、套管、盐腔溶高等情况的掌握十分关键，利用物探方法来了解盐井地层、地质、套管、盐溶腔高度等信息，以便修井打下理论基础。
我们在盐井修井施工中通常采用CBL/VDL测井技术来了解采卤盐井的相关物理信息。
1理论依据盐井成井后通常下入技术套管并用水泥浆进行固井，水泥与套管和地层胶结都良好时，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，地层波很强，固井声幅为低幅值，在变密度图上套管波信号很弱或不存在。
当采出卤水，使开采盐层形成溶腔，开采盐层段套管处于自由套管状态，管外原固井水泥可能脱落无水泥，形成溶腔后，地层波较弱或没有，界面波阻抗差别大，所以套管波反射很强，因而变密度相线的差别很大，套管接箍也能反映出来；声幅为高幅值，且在节箍处有明显负异常；自然伽玛值与完井前所测的自然伽玛曲线值相比较幅值低至基本为零。
2测井方法参数及测井原理声波变密度组合测井常用的测井参数有：声幅测井（CBL）、变密度测井（VDL）、自然伽玛测井（GR）、磁定位测井(CCL)。
2.1声波变密度测井原理和特点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。
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。
声幅变密度测井原理及解释方法
定性解释：
①“自由套管”即未胶结的套管
这种情况出现的水泥返高以上的井段，大 部分声能将通过套管传到接收器，而很少透 射到地层中去。所以特征是：声幅曲线（Ｃ ＢＬ）幅度高且较稳定，套管接箍处幅度显 示明显。变密度（ＶＤＬ）记录的套管波很 强，为黑白相间的直条带，黑白线条是平行 的，如显现摆动则说明仪器居中不佳。几乎 不出现地层波（甚至没有），套管接箍处出 现人字纹。
图七所示：第一胶结面差，第二胶结面无法评价 。 曲线特征：声幅曲线幅度高，变密度记录的套管波明显， 而不出现地层波。
图八所示：双层套管 曲线特征：声幅曲线的幅度值有所抬高； 变密度记
录的套管波较明显（第一道波往往缺失）后续波较难辩 认。
图九所示：微环胶结 曲线特征：声幅曲线幅度偏高（相当于胶结中等）；变
测井曲线的排列从左至右依次为： 自然伽玛、磁定位、张力、测速、声幅、 3英尺传播时间、5英尺传播时间、胶 结指数、变密度。
不同管径刻度值如下:
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) 89 81 76
69-72 62 59 51
三、测井资料解释方法
⑤微环胶结
水泥和地层胶结良好，套管和水泥 之间存在微小空隙，但能封住液体 运移，只有气体能通过。测井曲线 表现为：声幅曲线的幅度较高（相 当于胶结中等）变密度显示出套管 波，同时地层波也较明显。
⑥局部胶结
套管、水泥、地层相互之间只有一部分胶 结，而一部分没有胶结，在实际测井中常常 遇到。测井曲线表现为：声幅曲线（ＣＢＬ） 幅度略低于自由套管幅度值，即幅度值较高， 且不稳定。变密度（ＶＤＬ）显示的套管波 比自由套管时显示的弱，能显示出一些地层 波信息。
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。
分析声波变密度测井技术的应用
裂缝 性 储层 ， 而发 现 的该 油被高 度认 可 并使 用在 高产 工业 中。
这次 测井 的应用 取得很 好的 成果 ， 因此 在之后 的应 用多被 多次
外， 使 用该 技 术还能 够促 进 施工 效率 的提 升 ， 将 原本较 长 的施
分析声波 变密度测井技术的应用
李 相锌 （ 大 庆 钻探 工程 公 司测 井 公 司吉林 事业 部 ， 吉林 松原 １ ３ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 声波 变密度测 井技 术是 声波测 井技 术 中的其 中一种 ，
３声波变密度测井的应用
所采 用 的原 理是根 据 水 泥 、 泥 浆之 间 ， 对 声音 的 阻碍存 在 的较 ３ ． １ 检 查 固井质 量 大 差 异 来 对 所 传播 出来 的 声 波 不 同 来表 现 出不 同的 胶 结 质 ３ ． １ ． １ 套管外 无水泥 的情 况。套管处 于这种 情况 的时候 ， 对 量 。而本 文从 声波 变密度测 井技 术 的原理 、 应 用等 方面 来阐述 声波 的 反射能 力特 别 的好 ， 而 且 由于地 波 比较 弱甚至 是 没有 ， 其存在 的重要价值 ， 无论在 对 固井质量 的评价 上还是施 工质 量 所 以带来 的影 响很 少 ， 变 密度 的相 线 基本 上没有 什 么差 别 ， 分 与效 率上都有 重大作 用 ， 特 别是 在对油 田的开发上作 用显著 。 布很平 均 ， 而得 出的数 据 中固井声幅是 高幅 值且套 管的接 箍显
测井 方 法所 无法 相提 并论 的。远 探测 声波 反射 成 像测 井技 术 研 发 声波 变密 度测 井技 术从 根 本上讲 的 目标 就是 希 望能 在 我 国首 次被 使 用是 在 ２ ０ ０ ９ 年， 是 对 塔里 木 中 的油 田进行 检 够提 高经济 效益 。而该技 术所富 含的技 术水平 十分高 ， 对各种 测， 利用 该技 术发现 井壁储 层在没 有发 育的情 况下形 成 了井 旁 出 现 的问 题能 够 有效 解决 ， 所 以解 决 问题 的 能 力十 分 高 。 另
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
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 到旳第一界面胶结情况
人工判断旳第二界面旳胶结 情况
套管外
无水泥因为套 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 密度相线旳差 别不大，基本 是均匀分布， 套管接箍也能 反应出来，呈 人字纹显示。 固井声幅为高 幅值。
声波变密度测井是由声幅测井发 展而来旳,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旳声 波幅度旳大小，来判断界面胶结程 度旳一种仪器
发射探头
测井仪旳声系由两 个压电晶体构成，一种
接受探头 发射，一种接受。
声源旳工作频率为
套管与水泥 20KHZ,反复频率15-
旳声波幅度,相距五
英尺旳晶体用来接
受第二界面旳声波
幅度。
在水泥返高以上旳这一段， 称为自由套管。测井时，该段旳 声波幅度最大，依此作为CBL旳评 估原则，当首波幅度低于自由段 旳16%时胶结好，在16％-40％之 间时胶结很好，40％以上为胶结 较差， 所以能够做到半定量解 释。
资料分析
磁定位 曲线
甚至是经过地层传播旳声波信号,将这些波接受统计下来,
经过数据处理后,就得到了声波变密度曲线(VDL),它能反 应出第二界面旳胶结情况,以及与地层性质有关旳资料。
三
五英 英尺 尺
发射探头
Байду номын сангаас
变密度仪器采用
一种发射晶体和两
接受探头 个不同源距旳接受
晶体来构成声系。
油层
接受探头
相距三英尺旳晶体 用来接受第一界面
低异常。
实际测井曲线
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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。
（2）水泥与套管和地层胶结良好。
这种情况下，由于套管和固结水泥的差别较小，声波大量进入地层，因而套管波很弱，地层波很强，固井声幅为低幅值。
（3）水泥仅与套管胶结良好，与地层胶结差。
这种情况声波不在套管界面反射而是进入水泥环，水泥环对声波能量衰减很大，传给地层的声波能量很小，所以套管波和地层波都很弱，但固井声幅显示低幅值。
（4）水泥与套管胶结一般。
这种情况下套管把大部分声波能量反射回来，只有小部分声波能量进入地层，套管波和地层波都有一定的幅度。
3、声波变密度测井的优点
（1）能够对即套管与水泥和水泥与地层两个界面进行胶结状况的评价。
（2）施工效率提高。
采用组合测井方式，缩短了作业时间，降低了劳动强度，缩短了完井周期。
（3）在一定程度上提高了固井质量。
能够对两个界面进行评价，这对固井工作的要求和固井工艺的改进是一种促进作用。
（4）另外，可以帮助决策人员选择好的射孔层位，防止水窜；如果射孔后试油出水，一定程度上能够帮助正确认识储层性质；在低渗透井帮助确定是否采取压裂措施、确定压裂井段等参数；水泥返到地面时，声幅测井解释难度较大，可以采用声波变密度测井。
三、影响固井质量测井的因素
固井是钻完井的一道重要工序，固井质量的优劣，对测井质量会产生直接影响。
因而深入分析影响固井质量测井的因素，是十分必要的。
1.微环的影响。
水泥胶结时有体积膨胀到收缩的过程，从而形成有水的微小空间，称微环空间。
由于套管波的传播方向与界面平行，微环空间使声耦合变差，降低了固井测井的灵敏度。
2.仪器偏心的影响。
仪器偏心有两方面的影响，一是反射波到达换能器的时间发生变化；二是换能器离套管壁过近，换能器和套管之间形成多次反射，与测量波形成叠加，影响测量结果。
3.快地层或双套管的影响。
快地层或双套管中，水泥环外边界光滑且边界两侧介质存在明显声阻抗差异时，在边界上会出现较强的反射回波，影响测量结果。
四、结语
声波变密度测井不仅能够对套管与水泥的胶结进行评价，而且能够对水泥与地层的胶结进行评价，从而克服了普通声幅测井的片面性,提高了解释的可靠性。
能够在进行试油时，防止因窜槽、气侵等原因造成的固井质量问题而导致的施工失败。
该技术的推广应用还能够提高施工效率，降低劳动强度，同时具有明显的经济效益和社会效益。