XMAC交叉多极子阵列声波测井资料评价基础

0
方位各向异性 360
慢横波波形
200000
微侧向
200000
FMI
为北北-东向， 与利用快横
诱导缝
波方位确定
的地层主应 力方向一致。
诱导缝走向
xx5井地层横波各向异性处理成果图
板 深 7
b）在4300-4301.5米处没有各向异性，成像图上指示发育较多的 溶洞，无疑这类地层要产生各向异性，但这些界面方向多变， 造成各向异性的不稳定，多数情况下互相抵消故在XMAC处理 中没有各向异性表现。
官76-30-2 斯 通 利 波 变 密 度 图
官76-30-2 渗 透 率 指 示 图
无油花 日产9 .8 方水，累 计0.966 方水。
油花 日：5 .2方水 累：1.09方水
结束语
目前为止共测了八口井，其解释成果与斯伦贝谢的DSI 有很好的一致性。但现在还局限在定性阶段，今后我们打算 从以下几个方面深化 XMAC的研究工作： 1）声波全波波形与地层物性的关系 a渗透率与波形的关系 b含气饱和度与波形的关系 2)斯通利波幅度衰减与含气饱和度的关系 a油气两相和气水两相的斯通利波衰减系数与含气饱 和度的关系 b油气两相和气水两相的斯通利波衰减与流体压缩 系数的关系 3、建立纵横波比与含气饱和度的关系 由于时间仓促加之水平有限，错误和疏漏之处在所 难免，敬请各位专家批评指正。
以上我们简单介绍了一下地层各向 异性的作用。那么引起各向异性的原因 有那些呢？下面从以下五个方面介绍以 一下引起各向异性的原因 ：
a)在成像图上没有出现任何诱导裂缝、天 然裂缝、井壁应力崩落的特征，而快慢横 波发生了分裂，其原因是构造应力的非平 衡性所致，同时也预示着在井壁附近很可 能存在其走向平行于最大水平构造应力的 高角度裂缝。这对压裂酸化和水平井设计 有重要的意义，对产能的潜在贡献较大。
R8
●4个发射器，两个单极发射 器T1和T2,两个偶极发射器 T3和T4。T3和T4是正交的 ●8个接收器组，接收间距 为6英寸。每组有四个正交 的接收器。 ●T1与T3间距离为9英寸，T3 与T4间距离为1英尺，T4与 T2间距离为9英寸,R1 与T2 间距离为102英寸。
R1
4
1678交叉多极阵列测井仪技术规格 直径：98.6mm 长度：10.7m 耐温：204°C 耐压：1400kg/cm3 重量：327kg 垂直分辨率：0.39m 最大测速：6.4m/min
板 深 8 井
d）在4355-4357米处，横波发生了分裂。成像图上出现了诱导 压裂缝或应力释放缝（或井壁应力崩落）特征，无天然裂缝的 痕迹，且快横波的方向与最大水平主应力方向一致。横波分裂 的原因肯定是构造应力的非平衡性所致，说明井壁周围是致密 的。
xx3井
e） 在成像图上表现为天然裂缝的特征，没有应力因素，横 波发生了分裂，说明是单组系高角度裂缝所致，且快横波方 向与天然裂缝的走向一致
1、探测油气层：
3
Vp/Vs
2
1 50
100
150
200
250
横波时差 (us/ft)
300 350 400 水点 含油气砂岩 低值砂岩点
450
20
气 存 在 情 况 的 斯 通 利 波 和 核 磁 渗 透 率 剖 面
核磁渗透率 斯通利波渗透率
中子孔隙度 密度孔隙度
气
计算方法
①建立地质模型： 假设地层由骨架、胶结物、流体组成。则地层 骨架
定地层最 大主应力 方向为北 北-东向。
板深8井单极全波波形
快横波
纵波
慢横波
板深8井单极全波波形
xx5井地层横波各向异性处理成果图
应用实例
利用诱导缝
井眼状况
各向异性
平均各向异性
快波波形
2 2 2
深侧向
200000
浅侧向
井眼崩落
走向及井眼 崩落方向确 定地层最大 主应力方向
自然伽马
0 150
慢波时差 快波时差
1869-1874.2 1879-1884.2 1884.2-1891
xx6井斯通利波变密度图
xx6井渗透率指示图
结
论
在1869-1874 .2 米、1879-1884.2米、 1884.2-1891米处，常规解释为主裂缝带但 在渗透率指示图上，对应的渗透率较低， 从斯通利波变密度及能量曲线上看都没有 衰减。说明是闭合缝或填充缝，不可能有 产能。试油结果只见到油花，日产水0.198 方。
xx 2 井 油 气 识 别 成 果 图
上盘上马组
下盘上马组
2、识别裂缝、孔洞
xx3井斯通利波变密度图
xx4井斯通利波变密度图
应用实例1
自然伽马
0 150
纵波幅度
-15
横波幅度
75-20
斯通利波幅度
30 -15 -30 1000
渗透率
1
FMI
纵波幅度不 衰减，横波、
斯通利波幅
50/106
度衰减，说 明图示井段 地层存在低 角度裂缝， 并且有较强 渗透性。
一、XMAC测井仪概述 二、测量原理 三、处理流程
四、主要应用
单极仪器（常规）
接收器
P Wave P P P Wave
99-7-30 File Name
S Wave
Slide 6
S Wave P
6
P
发射源
斯奈尔定律
V1
Q1 QC
V2
sin Q1/sin Q2=V1/V2
sin QC=V1/V2
12个线性偶极波形 Tx 线性,Rx3,Rx4,Rx5,Rx6,Rx7,Rx8. Ty 线性,Ry1,Ry2,Ry3,Ry4,Ry5,Ry6. 12个交叉偶极波形 Tx 交叉,Ry3,Ry4,Ry5,Ry6,Ry7,Ry8. Ty 交叉,Rx1,Rx2,Rx3,Rx4,Rx5,Rx6.
R8
R1
24个偶极波形
适用条件
当扫描成象测井 显示地层低角度 裂缝发育时，不 能观测到反射P波。
板深8井综合曲线、FMI图象与全波波形对比图
xx5井XMAC解释成果与FMI对比图
适用条件
当扫描成象测
井显示地层为 致密层或孔洞
型、孔隙型储
层或地层高角 度裂缝发育时，
可观测到反射
P波。
xx3井综合曲线、FMI图象与全波波形对比图
应用实例1
试油结果（酸化后）： 油：41.2方
气：192958方
水：77.0方 反射P波
致密层、孔洞型、
孔隙型储层出现 反射P波 xx5井综合曲线、FMI图象与全波波形对比图
用交叉偶极测井分析裂缝
各向异性 快波方位 . .
倾角分析 声成像
570
快波方位指 示裂缝走向
裂缝走向 NNE/SSW
572
各向异性大 小反映裂缝 发育程度
30o
575
应力引起的各向异性
（在砂泥岩地层交叉偶极数据计算的结果）
(us/ft) [F2]
FAST DT
2000 3000 (us/ft) [F2]
时间 ( ms)
5000
10
偶极（横波）仪
接收器
P
P
S Wave
S Wave
P
P
发射源
99-7-30 File Name
Slide 16
挠曲波 偶极子
接收器
Y接收器 X接收器
X Y X
发射器
Y
Y发射源
接收器 发射器 X发射源
X XX YX
Y XY YY
X
Y
T4发射,R1,R2,R3,R4,R5,R6接收 T3发射,R3,R4,R5,R6,R7,R8接收
1) V2>V1,产生纵波和横波 V2=(Vp,Vs) 2) V2<V1,(V2=Vs)不能产生 横波
Q2
泥浆
地层
快速地层中的单极波形数据
纵波 3.35 横波 斯通利波
4.42
1000
接收偏移距 (m)
时间(ms)
4000
9
慢速地层中的单极波形数据
纵波 3.35 斯通利波
4.42 1000
接受偏移距(m)
59/174
xx3井声波幅度衰减与FMI对比图
应用实例3
井径大小 2
深侧向电阻率
200000
纵波时差
190 40
横波时差
190 40
自然伽马
0 150
浅侧向阻率
2 200000
纵波 横波 斯通 幅度 幅度 利波
斯通利波差
50
幅度 250
全波变密度图
纵、横、斯 通利波幅度 衰减均不明
显，说明图
示井段地层 为孔隙型或 孔洞型储层
纵、横、通利波的提取
各向异性分析
率减计算 能量计算 机械参数求取 波分离
反射系数计算 反射界面确定 出砂分析 渗透率计算
XMAC数据处理流程
一、XMAC测井仪概述 二、测量原理
三、处理流程
四、主要应用
主要应用
探测油气层 识别裂缝、溶洞
判断地层各向异性
确定地层最大主应力方向
岩石的机械特性分析
定性估算地层渗透率
AVERAGE SLOW Vs ANISOTROPY 2000 3000
1200
(us)
3700
0
(%) 15
(m/s)
泥岩
没有应力 引起各向 异性
最大主 应力方 位
反映应 力大小
X800
砂岩
0 0
3500 3500
从图中可 以看出在4165 ——4175米处 各向异性值较 大，方位各向 异性图颜色较 黑，快慢横波 波列耦合的不 好，快慢波的 慢度有差异， 结合成象解释 为一类储层。 xx3井各向异性分析图
45/90 35/63
xx3井声波幅度衰减与FMI对比图
自然伽马 0 150
纵波幅度
横波幅度
斯通利波幅度
应用实例2
渗透率
1
-15
75 -20
30 -15
-30 1000
FMI
纵波、斯通
78/98
利波幅度衰 减，横波幅
60/114
度不衰减， 说明图示井
段地层存在
66/124 63/140
高角度裂缝， 并且有较强 的渗透性。
骨架体积
骨架压缩系数
V1 （C1）
胶结物 V2 （C2） 流体 V3 （C3）
压缩系数(Cb)等于三项压缩系数之和，即：
胶结物体积 胶结物压缩系数 流体体积
Cb=V1C1+V2C2+V3C3
②流体性质识别方法：
当储层为多相流体时，必须先根据录井、试油
等资料先确定地区性油、气、水的压缩系数标准。
流体压缩系数
应用实例 1
水
油气
不确定性
试油结果
（酸化后）：
油：28.9方 气：130490方
水：46.2方
xx1井油气识别成果图
应用实例 2
Í 3-2-1 °É 703¾ É Å É Â ×Ó Ï Å É Â Á Ì Ê ±¶ ± Í ¼ å î ® Ï Ì Ï í é ë Â Ì Ï í ÷å ¶ ð Ô È ¼
c）横波发生分裂，而成像图上几乎不
见任何裂缝和地应力特征，这有可能
是泥岩自身的各向异性或地层呈规则的
层状分布所致。这两类地层在成像上很 容易识别，或通过常规测井资料亦能区 分。
5、分析岩石的机械特性：
利用纵波、横波时差、密度及泥质资料
计算弹性模量和流体压缩系数，提供完全 含水时的纵横波速度比、岩石杨氏模量、 切变模量、泊松比等参数。
DEPTH (ft)
X600
GR
0 200
Fast AZ
0 180
1200
1200
(gAPI) (deg)
Fast Wave Slow Wave
Fast Wavetrace
(us) [F2] 3700
ANIS-AVE AVE_ANIS
FAST Vs
Slow Wavetrace
(us) [F2]
3700
14
XMAC把单极技术、偶极技术和交叉偶极技术结合在一
起。有三种工作模式： 1、单极工作模式（常规时差测井） 2、单、偶极全波工作模式 3、正交偶极工作模式（偶极横波）。 其中正交偶极方式是XMAC的一大特色也是其命名的渊源。
一、XMAC测井仪概述
二、测量原理 三、处理流程 四、主要应用
WAVE(波形数据）
地应力不均衡
高角度地层
理论基础
各向异性模型 均匀模型
模型实验获得的全波波形图
应用实例
井眼状况
各向异性
平均各向异性
快波波形
2 2 2
深侧向
快横波
200000 200000
浅侧向 方位各向异性 360 0 慢横波波形 微侧向
自然伽马
0 150
慢波时差 快波时差
200000
利用快横
波方位确
纵波 慢横波
应用实例 2
试油结果（酸化后）： 油：28.9方 气：130490方 水：46.2方
反射P波
反射P波
xx5井综合解释成果图
3 地层各向异性分析
XReceiver
Slow Fast
Y Receiver
X Source
快慢横波示意图
q
Slow
Y Source
Fast
造成地层各向异性的原因
地层存在裂缝
前
言
XMAC为交叉式多极阵列声波测井仪，它是阿特 拉斯公司继多极阵列声波测井仪(MAC）之后的又一 代产品，兼容了MAC的所有功能，它是把单极、偶极、 交叉偶极技术结合在一起的新一代测井技术。
一、XMAC测井仪概述 二、测量原理 三、处理流程
四、主要应用
XMAC
Cross Multipole Array Acoustilog