声波变密度
[汇总]声波变密度
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目前，胜利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，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。
声波变密度
声波变密度简介声波是一种机械波，通过介质中的分子振动传播。
当声波在介质中传播时，会引起介质的密度变化。
这种密度变化与声波的振动特性密切相关，并且对声音的传播和感知产生重要影响。
本文将深入探讨声波变密度的原理、应用和相关研究。
声波的基本特性声波是由振动物体引起的机械波，需要介质来传播。
在空气中，声波是通过空气分子之间的碰撞传递能量。
当声源振动时，产生了一系列压缩和稀疏区域，这些区域随着时间向外传播形成了声波。
声波具有以下基本特性：1.频率：声音的频率决定了其音调高低，单位为赫兹（Hz）。
2.振幅：振幅决定了声音的响度或强度。
3.波长：声音在空气中传播时形成周期性压缩和稀疏区域，这个周期称为波长。
声波与介质密度变化的关系声波的传播过程中，会引起介质中的密度变化。
当声波通过介质时，介质中的分子会随着声波的传播而振动，导致分子之间的平均距离发生变化。
这种密度变化与声波的振动特性密切相关。
具体而言，当声波通过时，高压区域使得介质中分子之间的平均距离缩短，导致密度增加；低压区域使得分子之间的平均距离增加，导致密度减小。
这种周期性的密度变化形成了声波在介质中传播时的特点。
声波变密度的应用声纳技术声纳技术利用声波在水中传播时引起水中物体密度变化的特性。
通过发送和接收声波信号，可以探测水下物体、测量水深以及进行海洋地质勘探等应用。
在海洋地震勘探中，利用地震源产生强大的能量释放到海底，在水中产生一系列声波。
这些声波经过反射、折射等过程后被接收器接收到，并通过处理分析声波变密度的特征，可以获得地下地质结构的信息。
超声波检测超声波在医学、工业和科学研究中有着广泛应用。
超声波检测利用高频声波在物体中传播时引起的密度变化来获得物体内部的信息。
在医学领域，超声波可以用于诊断和治疗。
通过将超声波传递到人体组织中，可以观察器官和组织的结构、形态和功能。
例如，通过超声心动图可以观察心脏的收缩与舒张过程，并检测心脏病变。
在工业领域，超声波可以用于无损检测。
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
声波变密度处理
变密度测井解释一、数据加载平台工具——数据管理——数据浏览解编——在网上邻居中找井（如：Z197，里面有两个文件:Z.900常规曲线和ZW.900变密度wf1、wf2）——设置解编模块，点上端第三个图标，在出来的对话框中选yocurve常规和ycydl变密度，确定——解编，先点右键解编小的，名称改为Z197；再解编大的，名称改为Z197，覆盖前一个.（注：两个文件要解编到同一个文件中，故名称要起的一样）二、水泥胶结评价生产测井——工程测井——水泥胶结评价——打开Z197.WIS——1.波形预处理(1)，选择能够编辑，改曲线名称GR——ZGR；CBL ——ZSCB；（2）.调节深度棒，使之处在有曲线的范围内，点右道的“显示指定深度波形”图标——点WF1——再在波上按右键点一下——出现“显示波形”对话框——（3）.双击兰棒——填入波形整体量，即需将波形整体上移的幅度大小；其它三个值分别为0、200、0，一般不改动，视具体情况而定。
保存参数——点击处理——完成后保存为缺省模版——按否——做下一步2.波至检测（1）选择能够编辑，改曲线名称GR——ZGR；CBL ——ZSCB；（2）.调节深度棒，使之处在有曲线的范围内；（3）对深度：根据完井的GR曲线来对深度扫描其完井，算出需移动的深度后(方法同2.8）,打开平台工具——数据管理——WIS管理器——打开井——选中GR、磁定位、声幅曲线——移动深度（4）、对尖子：将声幅曲线自由套管段的尖子与磁定位对上、点住声幅曲线的名称——单击右键——数据编辑——选中要编辑的深度段——工具栏/单击曲线上下移动/填入要移动的量个别尖子进行单独编辑：店中曲线——拖动鼠标——选中要编辑的曲线段——单击右键——选中要编辑的方法{曲线数据编辑、……、乘法加法因子校正} （5）.填写参数卡套管波检测开始时间：把红线放到第一个波的波谷/波峰处，其所对应的时间，取整数值,266-200.套管波检测结束时间:下一个波峰/波谷所对应的时间值。
声波变密度测井影响因素研究
工作研究—16—声波变密度测井影响因素研究符 林 胡天然 姜博涵（中国石油集团测井有限公司辽河分公司生产测井项目部，辽宁 盘锦 124010）引言：现阶段，声波变密度测井方式应用效果较为显著，通常利用该方式检测固井仪器，以保证固井的质量。
同时，在实际的测井过程中，需以声波变密度为主要参数，根据该方式能够有效检测对声波信号强度。
因此，声波变密度仪器在油田测井工作中应当较为广泛，并以此解决相关问题，从而达到良好的检测效果。
1声波变密度测井原理利用声波变密度开展测井工作时，则需借助相关仪器，以此发射出高压脉冲，继而触发晶体，并将接收后的信号以此传递到线路中。
同时，利用通道声波信号进行有效处理，将处理好的信号传输到地面中。
因此，声波变密度测井的方式需通过对电路的控制，以达到良好的切换。
通常情况下，当完成测井工作之后，需明确具体测量的数据，并以此为声波，将其与首波进行同步，掌握其具体的时间差。
根据对数据的有效了解，以此能够准确计算出孔隙度，从而明确储层中的相关信息。
并且，在实际的测井工作过程中，确保首波与声波同步时，避免被干扰现象的影响，明确声波变密度测井的影响因素，防止测井工作质量出现下降的趋势，影响实际的测井效果。
例如，以中国石油集团测井有限公司辽河分公司为例，该公司成立于2018年，主要经营测井项目，对测井仪器进行检定。
同时，还包括油气田测井、射孔，并为人们提供测控技术服务以及测井数据等工作。
因此，该公司的工作开展过程中，以测井工作为主，在实际的测井过程中，主要采用的方法为声波变密度测井。
并且，该技术得到了显著的应用效果，但在具体的应用过程中通常还会出现有关问题。
为此，技术人员应当结合实际情况，针对影响因素，采取相应的方式，以此达到良好的检测效果，提高整体的测井质量，保证声波变密度测井工作符合规定的标准，满足测井工作的基本要求，可对测井工作进行有效分析，推动该技术的广泛应用。
2声波变密度测井的实际影响因素2.1电源频率影响 在实际测井工作中，技术人员应当根据测井工作的具体要求，并对其进行充分了解，以此结合具体情况，采用声波变密度的测井方式，在该方式的利用下需应用发电机为测井工作提供电源[1]。
固井质量测井评价技术
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
第2页
前言
固井有两个作用：一是要求把油层、水层、气层之 间都封隔起来，二是固定套管。随着科学技术的发展 ，固井质量评价测井技术也随之发展。
伽马密度+ 扇区水泥胶结 伽马密度+ 声波变密度 扇区水泥胶结测井
减率，可根据实验水泥抗压强度通过本标准图1求得，单位 为dB/m或dB/ft；
A1、A2——分别为近接收换能器R1和远接收换能器R2接 收的声幅值，单位为%或mV；
A1g、A2g——分别为当次固井最好水泥胶结井段近接收换 能器R1和远接收换能器R2接收的声幅值，单位为%或mV；
第24页
测井评价方法 4.1.2、水泥胶结指数（BI）法
第29页
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
第30页
固井测井实例 5.1、MZX1井固井施工特点
5.1、固井技术难点
大尺寸套管固井，环空间隙大，井眼轨迹不规则， 水泥浆的顶替效率低。 井深较浅,井底温度低,低温下水泥石强度发展缓 慢,低温下适用于水泥浆的外加剂少,配方筛选困难。 上部地层疏松，中部玄武岩含有大量裂缝，封固 段又长，易发生井漏，影响固井质量。
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测井评价方法 4.1.3、水泥胶结比（BR）法
水泥胶结比（BR）法
通常采用此种评价方法的评价标准为： BR≥0.8，固井质量良好； 0.4≤BR≤0.8，固井质量中等； BR<0.4，固井质量差。
第28页
测井评价方法 4.2、SBT固井质量测井评价方法
水泥胶结比（BR）法
第四节 固井声幅测井及变密度测井
三、固井声幅测井（CBL)
影响水泥胶结测井的因素
4 、套管厚度：套管对声波的吸收是固定的 , 但套管 厚度越小,对声波的衰减越大,测得的声幅值低. 5、微环：固井时,因热效应和压力的影响,套管膨胀,
注完水泥后 , 又可能收缩 , 在套管和水泥环间有
一环形空间,间隙<0.1mm,它使声耦合率变差,使 测得的声幅值增加. 6、仪器偏心和窜槽：不同方向到达的管波相位不同 , 相互抵消,测得的声幅值低.
削波放大 调辉方波 扫描线段
调宽方波 扫描线段
四、声波变密度测井（VDL) 5、变密度图的解释
① 自由套管：管外无水泥、形成套管－泥浆界面， Z套管 /Z泥浆 大，耦合率差，管波强、地层波弱或全 消失，在变密度图上出现平直的条纹，越靠近左边，
越明显，在套管接头的地方有人字纹。
套管接头 的人字纹 自由套管的 变密度图
① 套管波：声波信号是在套管内传播的纵波，速 度快，最先到达。
② 地层波：是在地层内传播的纵波、横波、视瑞
利波的组合，幅度值高。 ③ 泥浆波：通过泥浆直接到达接收探头的波，它 到达最晚、幅度稳定且幅度变化不大、频率低。
四、声波变密度测井（VDL)
4、变密度记录方式
① 调辉记录 ② 调宽记录
井下信号
三、固井声幅测井（CBL)
固井声幅测井原理
3 管波幅度与管外介质性质 的关系和分布有关 管波幅度受套管和 管内介质的影响是一个 定值，收到的信号幅度 就取决与套管外介质的
性质和分布。
三、固井声幅测井（CBL)
固井声幅测井原理
4.评价水泥胶结质量 由于套管与水泥接触， 且Z套管与Z水泥很接近，声耦 合率好，大部分能量都被 折射到水泥环中 ，而少部 分能量折回到井中被记录 ， 声幅值低 。反之 ，水泥胶 结不好，则声幅高。
用Geprad处理方法处理声波变密度
d2к 1≤d2к ≤12.5
178≤Δ 267≤Т1 359≤Т2 2≤αк ≤287 Т≤190 ≤375 ≤5 267≤Т1 ≤287 312≤Т1 ≤332 267≤Т1 ≤287 267≤Т1 ≤287 312≤Т1 ≤332 267≤Т1 ≤332 Т1>312 352≤Т2 ≤368 404≤Т2 ≤420 Т2≤420 5<αк <30
汇报提纲
一、测井资料评价固井质量现状 二、Gepard处理评价声波变密度资料 处理评价声波变密度资料 三、评价效果 四、结论与认识
一、测井资料评价固井质量现状 1、川渝油气田固井质量检测技术
川渝固井评价仪器主要为CBL-VDL、SBT、AMK2000、 川渝固井评价仪器主要为CBL-VDL、SBT、AMK2000、 CBL 由于USIT测井需要比较严格的测井条件， USIT测井需要比较严格的测井条件 USIT 。由于USIT测井需要比较严格的测井条件，且评价 技术与SBT和声波变密度相似，当价格比较贵时， SBT和声波变密度相似 技术与SBT和声波变密度相似，当价格比较贵时，声波变 密度显现了其优势。 密度显现了其优势。在川渝油气田用声波变密度检测固 井质量占任务的99 以上。 99％ 井质量占任务的99％以上。
2、用地层波能量评价第二界面，费时又需要一定 用地层波能量评价第二界面， 处理经验技术人员。 3、声幅变密度评价结论影响因素较多——有13种。 声幅变密度评价结论影响因素较多——有13种 ——
CBL/VDL 13种因素影响评价结果 种因素影响评价结果
凝固时间 管内作业 管内水泥 钻井液不干净
快速地层 双层套管 微直径 气侵
测井操作不当 仪器偏心
无自由套管刻度影响
套管波刻度
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。
声幅验收及评价标准
精选课件
11
数据齐全的测井通知单：
精选课件
12
数据不全的测井通知单：
？ ？ ？
？
精选课件
？ 13
3、稳定套管接箍问题
声幅曲线验收标准： 测量井段由井底遇阻曲线测到水泥返高面以上曲线 变化稳定井段，并测出5个以上的稳定套管接箍，且 每个套管接箍反映清楚，接箍幅度在2cm以上，。
如测不到5个连续稳定的套管接箍，应将曲线一 直上拉直至地面。
精选课件
8
精选课件
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重复曲线
伊52-12-1
主曲线
精选课件
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2、测井通知单基础数据不全或不准确
开发井：井号、井别、钻井队号、固井时间、测井时 间、油（气）顶、油（气）底、设计短套管位置、预 计水泥面、预计水泥塞、联入/套管头高、特殊工具位 置（悬挂器、热力封隔器、分级箍等）、候凝时间、 高低密固井井段、固井队技术员姓名、电话； 评价井：套管程序（技套、油套） 探井：水泥浆密度、钻井液密度、设计分级箍位置、 套管程序（技套、油套） 美威井：井内流体性质（泥浆密度、粘度） 、是否为 原钻机、套管程序 说明：固井质量检查测井通知单应为打印
18
目录 一、声波变密度测井曲线验收标准 二、固井质量评价标准 三、各甲方单位特殊要求 四、解释中要注意的事项
精选课件
19
固井质量评定执行标准：
吉林油田所有井都依照吉油市字 （2005）81号文件规定的《固井质量 评价标准》进行评定。
精选课件
20
利用声波幅度进行固井质量评价：
1、高密度水泥浆固井：密度＞1.75g/cm3
序号 1
测井项目 自然伽玛
深度比例 测速（m/h） 测量值单位 符号
声波变密度
声波变密度声波是由物体振动产生的机械波，是一种在介质中传播的能量。
声波可以通过介质中的分子振动传递，其具有振动的特性和传递能量的能力。
声波的特性之一就是可以改变介质的密度，这是因为声波的能量会引起介质分子的周期性振动，从而导致介质的密度发生变化。
声波的传播受到介质的影响，不同介质具有不同的性质和响应。
当声波通过介质时，介质中的分子会受到声波振动的力，导致分子的密度发生变化。
当声波通过时，分子会在声波周期性的振动中相互靠近和分离，从而使介质的密度周期性地变化。
声波在传播的过程中，介质的密度变化呈现出周期性的特征。
当声波传播时，由于分子会在声波的周期性振动中相互靠近和分离，介质中的分子密度也会跟随这一周期性变化。
在声波传播过程中，声压的变化会导致介质分子的周期性振动，进而引起介质密度的变化。
这种周期性的密度变化是声波的本质特征之一。
声波传播中的密度变化对声音的传递起着重要的作用。
当声波通过介质时，介质分子的周期性振动不仅仅影响到介质的密度，还会引起介质分子之间的相互碰撞和扩散。
这些相互作用进一步传递声波的能量，并影响声波的速度和幅度。
声波的密度变化也与声音的音量和频率有关。
声音的音量可以通过声波的振幅来描述，而声波的频率则决定了声音的音调。
当声音较大或频率较高时，声波的振幅也会相应增加，从而引起介质中分子的更剧烈的振动和密度变化。
除了介质内部的密度变化，声波的密度变化还会导致介质与周围环境之间的物理和化学反应。
例如，声波的密度变化可以引起液体中的气泡形成和破裂，从而影响声音的传播。
此外，声波的密度变化还可以引起固体中的应力和变形，从而改变介质的物理性质。
总的来说，声波的能量传播是通过介质中分子的密度变化实现的。
声波通过对介质分子的周期性振动引起介质密度的变化，从而传递声音的能量和信息。
声波的密度变化是声音传播的重要机制之一，它影响声音的音量、音调和声音对环境的影响。
所以说，声波变密度是声波传播的本质特征之一。
声波变密度测井全波列数值模拟与固井质量评价的开题报告
声波变密度测井全波列数值模拟与固井质量评价的开题报告一、研究背景和意义：随着油气勘探深入，在固井质量评价方面，声波变密度测井（Sonic and Density Logging）已经成为一种非常重要的技术手段。
其原理是通过声波传播信息来测量储层物理参数，如速度、密度等，从而评估储层的岩性、孔隙度、饱和度等信息。
同时，在全波列数值模拟方面，也可以对固井质量进行评价，这就需要对声波变密度测井具体参数进行数值仿真研究。
本课题将以声波变密度测井全波列数值模拟和固井质量评价为研究重点，探究其背后的物理机制和数值计算方法，旨在提高对储层地质构造和固井质量的认识，为石油开发提供技术支持。
二、研究内容和目标：1. 基于声波变密度测井原理，探究地层物理参数的获取方法，如声波速度、密度等。
2. 建立全波列数值模拟数学模型，揭示声波在地层中的传导规律，计算出声波在地层中的波形数据，并对整个波列进行分析。
3. 设计固井质量评价指标，并基于数值模拟数据进行评价，与实际固井实施情况进行比对，分析两者之间的关联性和影响因素。
4. 通过对比不同固井设计方案和材料的影响，优化固井质量评价的计算模型，提高固井施工的效率和质量。
三、研究方法：1. 理论分析法：通过文献资料、专家讲座和研究文章，深入分析声波变密度测井和全波列数值模拟原理，在此基础上设计固井质量评价指标。
2. 数值计算法：采用地质软件和数值分析工具，构建声波传播的全波列数值模拟数学模型，计算出声波在地层中的波形数据，并对整个波列进行分析，获取地层物理参数。
3. 大数据分析法：通过对采集的大量数据进行处理和挖掘，得到实际固井质量数据，并与数值模拟数据进行对比和分析，建立固井质量评价模型。
四、预期成果和实际应用价值：1. 建立声波变密度测井全波列数值模拟数学模型，深入分析声波传播规律和地层物理参数的获取方法。
2. 设计固井质量评价指标，建立固井质量评价模型，优化固井设计方案，提高固井施工效率和质量。
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。
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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目前，胜利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，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）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、技术完善与配套
（1）加强仪器维修管理，确保仪器工作在良好性能状态。
（2）配套了胜利测井公司研制的φ89mm 的SL1418单芯声波变密度测井仪。
（3）配备了专用于侧钻井、小井眼井的φ43mm单芯声波变密度测井仪。
（4）地面系统不断更新，现在使用的全部为SL3000型数控测井系统。
通过以上技术完善和配套，达到了仪器的配套系列化，具备了完成多种类型井的服务能力。
自从声波变密度测井在胜利油田推广应用以来，已先后在多个采油厂成功应用。
由于自身所具备的优势，为用户在
制定试油、开发方案时提供了科学可靠的资料依据，并且在实践中取得了良好效果。
目前在胜利油田，声波变密度测井已经广泛应用于生产井、侧钻井、水平井和探井固井测井中。
五、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。