声幅-变密度测井(行业相关)

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固井声幅测井
采用单发单收声系，源距1m或0.9m（3英尺），声发 射器发射声脉冲，经泥浆折射入套管，产生套管波。按 照费尔玛原理，套管波沿最短路径传播，折射入泥浆。 接收器接收纵波首波，有的接收负峰，有的接收正峰。 然后经过电子线路转换为相应的电压予以纪录。仪器沿 井深移动，就测得一条随井深变化的固井声幅曲线。
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CBL刻度
CBL/VDL测井仪器需要在与目的层同尺 寸的自由套管井段进行刻度。若声幅曲线的 单位为百分数（%），则自由套管的声幅值 应当为95～100%。若声幅曲线的单位为毫伏 （mV），则不同外径的套管的自由套管声 幅值必须符合该仪器规定的理论值。
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第二部分
声幅-变密度测井曲线
▪磁定位 自然伽马:用于校正深度
J2
θ θ
J3
合情况差，故J5很小。接收器接收的
套管波J4的幅度变化反映套管外介质
的变化。套管外是水泥时，其声阻抗 J6
J5
（10.5 *106kg/m2.s)与套管耦合好，
J6 较大，使J2产生的衰减大，接收器
J4
R
接收的套管波J4就很小。透射入地层
的能量就很大，地层波就很强。反之，
套管波就很强，地层波就很正弱式稿。件
声幅-变密度测井
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前言 CBL-VDL测井原理 声幅变密度测井曲线
测井资料定性评价
声幅测井资料的定量解释
CBL-VDL测井的不足之处
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前言
▪ 声幅-变密度测井（CBL-VDL） 是检查固井作业后，套管和水 泥环（第一界面），水泥环与 地层（第二界面）封隔情况的 常用测井方法
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色条带。以其颜色的深浅表示接受到的信号强弱，从而
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判断一、二界面的胶结质量。
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固井声幅测井
采用单发单收声系，源距1m或0.9m（3英尺），声发 射器发射声脉冲，经泥浆折射入套管，产生套管波。按 照费尔玛原理，套管波沿最短路径传播，折射入泥浆。 接收器接收纵波首波，有的接收负峰，有的接收正峰。 然后经过电子线路转换为相应的电压予以纪录。仪器沿 井深移动，就测得一条随井深变化的固井声幅曲线。
射到套管壁，再经过套管壁入射到
第一界面，而后入射到第二界面。
泥浆
传播路径大致是：套管波、水泥
环波、地层波、泥浆波
套管
最早到达接收器的是套管波（又
叫滑行波），其次是地层波，最后
泥浆波（又叫直达波）
接收器
在水泥环中产生的滑行波,由于水泥
存在大量微孔隙,波在水泥中传播时很
快衰减,接收器收不到这种信号正式稿件
▪传播时间:指同步信号和首波正脉冲之间的时间间隔。 可以用来辅助判断水泥胶结质量，判断仪器是否居中
▪声幅曲线：判断套管和水泥的胶结质量，一般 CBL测井的声源主频为２0kHz（超声波）
▪变密度曲线：判断套管和水泥、水泥和地层之间的 胶结质量，记录方式有两种：
▪调辉记录：以颜色的深浅变化反映声波能量的变化
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前言
▪ 声幅-变密度测井仪，测的是超声波；声幅接 收的是纵波的滑行波，测的是首波幅度值。
▪ 变密度接收的是全波列，包括套管波、地层 波和泥浆波（井液波）
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第一部分
CBL-VDL水泥胶结评价测井原理
套管井中声波传播路径
根据几何声学的原理：套管井中
发射器
水泥
的声波由发射器发出，经过泥浆入 地层
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声波传播中幅度变化规律
声波经过透射，可由套管进入管外的介质，而后 进入地层，在地层中产生滑行波。其强度，即声幅 随管外介质和与地层相接触的介质的改变而改变。 其传播的衰减与地层的岩性有关。管外介质是泥浆 或空气时，它们与套管、地层耦合都很差， J6很小， 透射入地层的声能量很小，折射回来的声能量很小， 地层波很微弱。只有在第一界面和第二界面都胶结 的良好时，地层波才会较强，套管波却很弱或没有。
色条带。以其颜色的深浅表示接受到的信号强弱，从而
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判断一、二界面的胶结质量。
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常见介质的声学参数
介质
声速（m/s）
钢
5347
泥浆（缝、洞） 1600
水泥
2743-488
砂岩骨架
5486
砂岩（φ=20-35% ）3500-2750
砂岩（φ=5-20% ） 4910-3950
泥岩
1800
空气
330
▪调宽记录：以记录条带宽度的变化反映声能的变化
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第二部分
声幅-变密度测井曲线
传播时间
▪ 在套管波明显的条件下，传播时间主要反映测井仪器 的居中情况，如果测井仪器居中，在VDL套管波清晰的 井段，套管波传播时间稳定，且与垂直井段的套管波传 播时间的差异在±５μs范围内。
▪水泥胶结质量：仪器居中时，传播时间比正常值增大 或出现“周跳”表示水泥胶结良好。
变密度测井
采用单发单收声系，源距1.524m（5英尺）。在变密
度测井中，接收线路把声波转换为幅度成正比的电信号，
经电缆传至地面，检波后只保留正半周部分。这部分电
信号加到示波管或显像管上，调制其光点的亮度。正半
周波幅大，电压高、光点亮，照相胶片显示黑色条带或
灰色条带。负半周电压为零，光点不亮，在胶片上为白
变密度测井
采用单发单收声系，源距1.524m（5英尺）。在变密
度测井中，接收线路把声波转换为幅度成正比的电信号，
经电缆传至地面，检波后只保留正半周部分。这部分电
信号加到示波器或显像管上，调制其光点的亮度。正半
周波幅大，电压高、光点亮，照相胶片显示黑色条带或
灰色条带。负半周电压为零，光点不亮，在胶片上为白
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▪声波传播中幅度 变化规律
声波在套管中传波明的能量分配
声波J1由声源T发出,入射到套管壁上,
产生套管波J2和反射波J3,在传播中,
套管使J3产生的衰减很小,不予考虑。
C3 C2 C1
Hale Waihona Puke Baidu
在套管波J2传播中，不断向两边介质 发散子波J5、 J6。由于水泥的声阻抗
J0 A
J1
T
（39*106kg/m2.s）和泥浆的声阻抗 （1.5-4.9 *106kg/m2.s相差较大，耦
▪仪器偏心：传播时间减小，此时CBL代表的仍然是套管 声幅，但比正确值大幅度减小。
时差（us/m） 187 620
207-364 182
285.7-363.6 204-253
555.5 3000
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源距的选择
声 波 幅 度 ， 毫 伏
源距
声波衰减率dB/ft
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CBL采用３英 尺的源距是为了 尽可能提高声波 幅度曲线对水泥 胶结变化的敏感 性。
VDL源距５英 尺地层波更明显， 易于评价水泥环 第二界面的交接 情况