远探测声波成像测井的种类及应用实例

作者简介 ： 迟 秀荣（ １ ９ ７ １ 一 ） ， 女， 高级工程 师 ， 长期从事测井资料解释 工作。
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国 外 测 井 技 术
波（ ２ － ３ ｋ Ｈ ｚ ） ， 比用 于纵 波 成像 的 单极 高 频纵 波 （ 一 １ ０ ｋ Ｈ ｚ ） 传播 更远 。 ２、 裂缝 反射 横 波的能 量强 。 ３ 、 偶极 只有一 个模 式 ． 更 容 易识 别 裂 缝 。 而纵
１ 反 射 波成 像 理 论
１ ． １ 单极 子声波 反射 波成像
于２ ０ ０ ５ 年研 制 了新 型远 探测 声波 反 射波测 井仪 器 ，在裂 缝性储 层评 价 以及在 缝洞 型碳 酸盐 岩储集
层评 价 的应用 中取 得 了一 定 的效果 。但 是单极 声 源 无 指 向性 ，且 受 到 高 频 限 制 （ 约１ ０ ｋ Ｈｚ ） ，致使 波 衰减严 重 。 ． ２ ０ ０ ９ 年， 唐 晓 明提 出 了用 偶 极 子源 发射 横 波 的 应 用 。 沿 水 平 方 向传 播 的横 波 Ｓ Ｈ可 用 于 单 井 成 像 。深 横 波成像 分析 技术 可被 用来更 加精 细地 评价 诱 导缝 或 自然裂 缝 。它把 常规 测井 的测 量范 围从井 周１ 米 左 右提 高 到几 十米 ， 可描 述 远离 井 眼 （ 在 合适
旁成像的能力 。在此环境下 ， 偶极子源发 出的纵波 解决 了这一问题。相 比单极子源发出的纵波 ， 偶极 子源发 出的纵波频率低 ， 探测深度深 ， 衰减影响小 。
偶 极 子 的方 位 传 播模 式 加 上 ４ 个 交叉 偶 极 成 分 ， 使 得 方 位 敏 感 性 得 到 最 优 化 。 通 过 增 加 记 录 长 度 ７ ０ ％， 可增 加成 像深 度达 到 １ ０ ０ ｆ ｔ 或更 多 。
生的声波可 以按照传播方 向分为 ２ 类， 一类是直接
沿 井传 播 的波 ， 包 括 滑行 纵 波 、 滑 行横 波 、 导 波 以及
Ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ ｌ ｅ ｙ 波， 即井 中的模式波 ； 另一类是声源辐射到
井外 的能 量 ， 它在 地 层 中被 地质 构 造 界 面反 射 回到 井 中并 被 仪器 的接收 器 所接 收 ， 这 些 波在 声 波 测井
的情况下可达到 １ ０ ０ ｆ ｔ ／ ３ ０ ｍ） 的裂缝的方向和大小。 这项分 析 所需数 据 可通过测 量 声波各 向异性数 据 时
一
远探 测声波 反射 波成 像测 井 的原理 与二 维地震 方 法相 似 ， 测 量 的主 要 目的是 用 反射 纵 波对 地 层 的 反射 面 进 行成 像 。 当仪 器上 的声 源被 激 发 时 ， 其产
波有 多个 模式 （ 纵波 、 横波 、 斯 通利 波 ） 。
偶极 子 声 波 仪发 射 和接 收 两 种类 型的 横 波 ， 与
并 获 取 ，不 需要 占用 额 外 的 钻机 时 间 。 在斜 井 中 ，声波 方位各 向异性 同深横 波成像 相 结合 ，可通
过深 、浅 不 同区域成 像 ，更好 地解 释理解 裂缝 的方
向 和规模 。
外面地 层构 造 图像 。测 井 声波数 据 与常规 地震 勘探 数据 之间 的主要 区别 是声 波测 井数 据 中井 中模 式波
迟 秀荣 ， 刘瀚檐 ， 刘竹杰
（ １ ． 渤海 钻探 工程 有 限公 司测井分 公 司 ２ ． 大港 油田滩 海开发公 司 ） 摘 要： 单 井声波 反射 波 成像 测 井技 术 近几 年发 展迅 速 ， 已由单极 子 声波发 展 到 偶极 子 声 波 ， 由纵 波发 展 到横 波 ， 目前 已经 包括 ３ 种方法， 分别 为 单极 纵 波 法、 偶极 横 波法和 偶 极纵 波 法 。本 文 阐述
第３ ８ 卷 第１ 期 ２ ０ １ ７ 年２ 月
国 外 测 井 技 术
Ｗ ０ＲＬ Ｄ Ｗ ＥＬ Ｌ Ｌ ＯＧＧＩ ＮＧ Ｔ Ｅ ＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｖｏ１ ． ３８ Ｎｏ ． １
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １Hale Waihona Puke Baidu７
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综 述 ・
远探测声 波成像测 井的种 类及应用 实例
了不同反射波成像的原理 ， 并以一 口套管井水力压裂前后的成像解释阐述 了一个声波深横波成像 （ ＤＳ ＷＩ ） 的例子 … ， 以墨 西哥 湾盐穹构造 描 述 来阐述一 个声 波深 纵波成 像 （ ＤＣＷＩ ） 的 实例Ｉ 。 关键词： 声波反射波； 深横波成像 （ Ｄ ｓ ｗＩ ） ； 深纵波成像 （ Ｄ Ｃ ＷＩ ） ； 水力压裂； 构造描述 但Ｓ Ｈ不是唯一能识别井旁裂缝的体波 。在疏
松 地层 横 波 速度 迅速 减 小 ， 限制 了利 用 横波 进 行 井
Ｕ 刖 再
声 波 远 探 测 技 术 发 展 到 目前 已经 包 括 ３ 种 方 法， 分 别为 单极 纵波 法 、 偶 极横 波法 和偶极 纵波 法 。 单 极 纵波法 是 利用井 中单 极子 声源 向井外 辐射 纵波 ， 并接 收从 井外 地质 体反射 回来 的纵 波 ， 来 确定 地质体 的位置 。应用 井 眼声波 数据来 进行 井旁 裂缝 成像 最 初是 由 Ｈｏ ｒ ｎ ｂ ｙ （ １ ９ ８ ８ ） 提 出 的 。后 来 Ｆ ｏ ｒ ｔ ｉ ｎ 在 １ ９ ９ １ 年， Ｈ ａ ｌ ｄ ｏ ｒ ｓ ｅ ｎ 在２ ０ ０ ６ 也发 表 了相关 文章 。 国内 同行 也 进行 了大量 的研 究 工作 ， 大 港 油 田测 井 公 司
中称 为 反 射波 ， 它们 的 振 幅 比起 井 中的模 式 波 通 常 要小 得 多 。 当测井 仪 器位 于地 层 的上 部或 下部 时 ， 声波 能量 在地层 的下 界面 或上 界面 反射 回来被 接 收 器接 收 ， 这些 波 即为测井 声 波 中的反射 波 （ 见 图
１ ） 。 因此 对这 些 反射 波 进行 偏 移 处理 ， 以得 到 井壁