聲波測井課全波

聲波測井課全波第一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日內(nèi)容提要1、諸論—全波列測井發(fā)展2、全波列組分和研究波特性3、聲系、記錄方式和信息提取4、全波測井地質(zhì)應(yīng)用第二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日第一部分諸論一、什么是聲波測井1、介質(zhì)—在流體中傳播的波稱聲波，在固體中傳播的波為彈性波—機械振動波。2、頻率—200~20000Hz，次聲波、聲波、超聲波3、波的特性—體波（縱波、橫波），界面波（全反射波：偽瑞利波、斯通利波）——根據(jù)聲波（或彈性波）在介質(zhì)中傳播原理，在井中測量聲波傳播速度、幅度等特性，以確定地層特性的測井方法第三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日二、目的應(yīng)用1、確定孔隙度—時差2、識別巖性—時差、幅度衰減3、油氣識別—時差、幅度衰減、Vp/Vs4、裂縫識別（或滲透性）—低頻斯通利波、波形、幅度衰減5、固井質(zhì)量、鉆井工程（彈性系數(shù)、地層壓力、破裂壓力）、采油開發(fā)（彈性系數(shù)、巖石強度、出砂指數(shù)）6、地震標(biāo)定、構(gòu)造確定、工程物探諸論第四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日三、聲波測井發(fā)展聲波測井40年代末50年代出現(xiàn)，先后出現(xiàn)有：聲速測井、聲幅測井、井下電視、長源距聲波、偶極子及多極子橫波測井、陣列聲波測井等模擬信號—數(shù)字—成像，數(shù)字化—信息化—成像化—系列化幾個代表的發(fā)展階段：1.Wyllei(1956)時間平均公式提出;2.70年代末長源距聲波全波列測井出現(xiàn);3.80年代中期陣列聲波測井出現(xiàn);4.90年代末偶極子及多極子橫波測井出現(xiàn);5.井下聲幅電視出現(xiàn)及井周聲波成像方法的完善.諸論第五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日三、聲波測井發(fā)展

從聲波測井發(fā)展特點來看，儀器的研制略超過方法理論的完善，即大致在理論方法指導(dǎo)下研制成功儀器，在測井資料前提下使方法完善。聲波測井理論70年代末發(fā)展起來（52年Biot）彈性、孔隙介質(zhì)、層狀（橫向）同性從幾何聲學(xué)——理論聲學(xué)（波動理論），通過數(shù)學(xué)分析、數(shù)值模擬、實驗測量使聲波測井理論得到完善。諸論第六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日測井儀器發(fā)展單發(fā)雙收雙發(fā)雙收長源距聲波全波列測井陣列聲波測井偶極子及多極子橫波測井第七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日測井儀器發(fā)展第八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日測井儀器發(fā)展第九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日測井儀器發(fā)展第十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日幾個重要的研究方向：1.井中波形理論數(shù)值模擬2.聲波全波列信息提取及解釋評價3.孔隙介質(zhì)聲學(xué)及聲波測井資料的地質(zhì)解釋研究4.聲脈沖發(fā)射成像測井及水泥膠結(jié)測井方法研究5.偶極子及多極子橫波測井研究6.井間聲波探測井及振電效應(yīng)探測技術(shù)研究諸論第十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日面臨問題及發(fā)展趨勢

1.對儲層的認識及地層的聲學(xué)模型2.反演問題多解性—地質(zhì)約束、物理約束3.服務(wù)對象擴大（儲層—非儲層）4.聯(lián)合反演(地質(zhì)、地震、其它測井結(jié)合）5.聲頻譜測井（頻率譜、幅度、應(yīng)力場）6.工程物探、生態(tài)環(huán)境波的正確認識（巖石物理、波動理論）—信息提?。〝?shù)字信號處理）—解釋模型（地質(zhì)）諸論第十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

第二部分全波列聲波波型成分第十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

全波列聲波波型成分第十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

全波列聲波波型成分1、滑行縱波特性：1）滑行縱波是一種體波(c)，沿井壁附近滑行傳播，速度為Vp，輕微頻散（在測井頻率段可忽略），是PPP波。2）一種非均勻波，在地層中，離井壁距離增加按負指數(shù)規(guī)律衰減，能量集中在3p（即Vp/f）范圍內(nèi)，在Z=p內(nèi)集中了滑行波能量63%，因此探測范圍在一個p左右。3)在井中傳播方式:滑行波在傳播過程中不斷向井中輻射能量,在井壁上傳播其波陣面是圓錐面；若源距選擇適當(dāng)，滑行縱波在全波中為首波，幅度小，傳播速度快。4）對于井內(nèi)接收點，滑行波的振幅隨源離L增加是衰減的直達波A1/Z滑行縱波A1/Z(lnZ)2。對于Z>e=2.72m,滑行波衰減快，對于Z<e=2.72m,直達波衰減快。第十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

全波列聲波波型成分1、滑行縱波特性：5）存在共振頻率，a為井徑；i為貝塞爾函數(shù)J１(i)的零點，為3.83、7.01….;對于一般砂巖頻率為10、20kHz。第十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

全波列聲波波型成分2、滑行橫波特性：1）滑行橫波是一種體波(S)，沿井壁附近滑行傳播，速度為Vs，輕微頻散（在測井頻率段可忽略），是PSP波。2）一種非均勻波，在地層中，離井壁距離增加按負指數(shù)規(guī)律衰減，能量集中在3s（即Vs/f）范圍內(nèi)，在Z=s內(nèi)集中了滑行波能量63%，因此探測范圍在一個s左右。3)在井中傳播方式:滑行波在傳播過程中不斷向井中輻射能量,在井壁上傳播其波陣面是圓錐面；若源距選擇適當(dāng)，滑行橫波在全波中為次首波，幅度較縱波幅度大。原因:橫波波長較縱波短,因此靠近井壁附近滑行橫波幅度較滑行縱波幅度有更多能量。橫波反射系數(shù)遠小于縱波，即有更多能量進入地層，在相同的情況下有更多的能量轉(zhuǎn)換為滑行橫波。第十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

全波列聲波波型成分2、滑行橫波特性：4）對于井內(nèi)接收點，滑行波的振幅隨源離L增加是衰減的。直達波A1/Z滑行橫波A1/Z2。不像縱波滑行橫波始終比泥漿直達波衰減快。5）存在共振頻率，a為井徑；i為貝塞爾函數(shù)J0(i)的零點，為2.4、5.52….;對于一般砂巖頻率為8、18kHz。6）當(dāng)Vs<Vf時,井中接收不到滑行橫波。第十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

全波列聲波波型成分3、偽瑞利波：1）它是全反射波（波數(shù)在k1~ks=/V）即聲射線入射角在（s，/2）之間；由于存在許多聲射線,偽瑞利波有許多模式波2）它是一種界面波,在徑向方向r,井內(nèi)按J0(1a)振蕩衰減（1為井中徑向上波數(shù)），在地層中近似指數(shù)規(guī)律衰減;在Z軸上不衰減；3）相速度,聲波測井發(fā)射信號是聲脈沖，看成不同頻率、不同振幅的各種連續(xù)波組成。其速度隨頻率變化稱頻散。頻散性嚴重;存在截止頻率只有聲源頻率高于截止頻率時才激發(fā)此波;隨著頻率的增加速度下降快,最后趨近泥漿速度。第十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

V0為泥漿波速導(dǎo)波特性第二十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

全波列聲波波型成分3、偽瑞利波：4）群速度存在極小值，低于泥漿波速度，此處為愛雷相，能量也為最大，稱高頻偽瑞利波；速度在Vs~V0之間為低頻偽瑞利波，截止頻率處能量幅度接近為零，并且速度為橫波速度，說明橫波與偽瑞利波是分離的5）低頻時與橫波密切，高頻時與流體波密切，縱波對它影響可以忽略第二十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

J0(1a)全波列聲波波型成分第二十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

全波列聲波波型成分4、斯通利波1）它是一種界面波在井內(nèi)、地層中傳播成指數(shù)衰減，受流體波影響大，受橫波影響小，縱波影響可忽略。2）具有頻散性質(zhì)，無截止頻率，說明在整個頻段都能激發(fā)此波；在高速地層（Vs>V0)低頻段V0.9V0,高頻段V0.96V0;在低速地層(Vs<V0),頻散嚴重,速度小于橫波速度，約為0.6V0。3）能量主要集中在低頻處，在小于5kHz范圍內(nèi)這種波的低頻波也稱為管波第二十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

V0為泥漿波速導(dǎo)波特性第二十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第二十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

第三部分聲系、記錄方式和信息提取第二十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

CSU：R12'R28'T12'T23700：T17'R12'R27'T2T1—R1、R2，T2—R1、R2，WF1(10')、WF2（8'）、WF3（12'）、WF4（10'）采樣數(shù)：n=512，采樣率：5us（960，2us）TC1、TC2、TC3、TC4；TS1、TS2、TS3、TS4TST1、TST2、TST3、TST4—DTC、DTS、DTSTtc=[TC1-TC2+TC4'-TC2']/2l（L=8'）tc=[TC3-TC4+TC3'-TC1']/2l（L=10'）ts=[TS1-TS2+TS4'-TS2']/2l（L=8'）ts=[TS3-TS4+TS3'-TS1']/2l（L=10'）聲系、記錄方式和信息提取1.長源距聲波全波列測井第二十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

1、長源距雙發(fā)雙收聲系用聚焦換能器發(fā)射、接收探頭，可使源距增大2~3倍，測量原理：CSU-雙發(fā)四收(8')（1）T1—R1、R2：TC1、TC2—t2（2）上移9.8‘(或10')T1、T2—R2：TC2'、TC4

'—t1（3）井眼補償t=（t1+t2）/(2*2')問題:源距10ft如何實現(xiàn)?第二十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

1、長源距雙發(fā)雙收聲系一、橫波波形識別(Vs>Vf)：1）根據(jù)縱橫波時差比變化范圍，確定橫波的初始波至點，砂巖:DTS/DTC=1.5~1.8(一般所有巖石1.4~2.2)TS—1.5~1.8TC橫波初始波至在縱波波至延續(xù)5~9周波后出現(xiàn),縱波頻率為16~18kHz同相軸類比法確定橫波初始波至。當(dāng)某橫波幅度小，橫波顯示不明顯，可用這種方法。

一般根據(jù)上下圍巖縱波、橫波波至相位特性，有先把縱波波至點連接起來，然后把橫波波至點連接起來，橫波波至的連線類似于縱波。第二十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第三十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日PSST聲波全波列測井第三十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

1、長源距雙發(fā)雙收聲系一、橫波波形識別(Vs>Vf)：4)用滑行波到達時間估計波至和時差TCL8'10'12'toc第三十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日1.長\短時窗能量比2.相似相關(guān)系數(shù)和能量二、長源距聲波相似相關(guān)法R(n,j)=1,兩段波形完全相似0.5兩段波形完全不相似0兩段波形完全不相似tmn=t2n-t1mK—窗長波形采樣點數(shù)；m—基本曲線自m采樣點開始取窗長n—對比曲線自n采樣點開始取窗長0.2Rm的最大值處認為縱波的波至第三十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日CSU全波波形縱波橫波斯通利波波基本波形對比波形第三十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日STC處理示意圖R>0.8質(zhì)量為可靠的R<0.6質(zhì)量為不可靠第三十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日CSU波形相似相關(guān)處理結(jié)果第三十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日1.加漢明窗函數(shù)（0<n<79）（n>79）2互功譜幅度和相位3.時差和衰減值三、長源距聲波頻譜法第三十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日CSU波形頻譜

橫波縱波第三十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日PDP方法提取CSU全波信息第三十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

第三部分聲系、記錄方式和信息提取2.陣列聲波成像測井聲波全波列測井第四十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日陣列聲波成像測井(DSI)\XMAC

第四十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日陣列聲波成像測井

1、縱橫波方式：單極子高頻聲源發(fā)射，中心頻率為12kHz。記錄8條全波列波形，源距L=9英尺，采樣間距為10us，采樣點為512。測量全波信息。2、斯通利波方式：單極子低頻聲源發(fā)射，中心頻率<4.9kHz。記錄8條波形，源距L=9英尺，采樣間距為40us，采樣點為512。測量斯通利波時差。第四十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第四十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第四十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日陣列聲波成像測井

3、上或下偶極橫波方式：偶極子聲源發(fā)射（F<4.7kHz)，記錄8條全波列波形，源距L=11英尺或11.5英尺，采樣間距為40us，采樣點為256。測量橫波時差。4、專家方式：利用上下偶極子交叉發(fā)射，T(X)—R(X)\R(Y),16條波形T(Y)—R(X)\R(Y),16條波形

第四十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第四十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日陣列聲波成像測井

MAC第四十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井MAC

第四十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第四十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日陣列聲波成像測井

STC法提取波形信息z0-為源距,z-為間距t0-為延期時間T-為采樣間隔相關(guān)系數(shù):設(shè)窗長為TW(s),時窗移動時差為S(s/ft),時窗在第一道波形上位置為,0<<1.能量:對選定時窗內(nèi)的信號作付氏變換,在有效頻帶內(nèi)計算幅度譜第五十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

L=9ftl=6in3.5ft第五十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井DSI縱橫波方式全波波形PSST第五十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井DSI斯通利波方式全波波形第五十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井DSI偶極方式橫波波形第五十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YN2井MAC縱橫波方式全波波形PSST第五十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YN2MAC斯通利波ST第五十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日STC法相關(guān)系數(shù):==信號能量:陣列聲波STC法第五十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日波形頻率特性分析

1.在時域上加時窗濾波

2.頻域上濾波

3.求取頻率特性參數(shù)第五十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TZ103井DSI全波信息提取STC第五十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井DSI全波波形信息提?。⊿TC法）第六十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井DSI全波信息提?。⊿TC法）第六十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YN2井MAC全波信息提?。⊿TC）第六十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YN2井斯通利波信息提?。⊿TC）第六十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井縱橫波頻率特性第六十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井DSI斯通利波頻率特性分析第六十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井DSI濾波的縱橫波第六十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井DSI全波頻率特性第六十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日頻譜法原理當(dāng)波沿著井壁傳播時，其特性的變化歸因于它們的相速度和衰減。設(shè)A()為第一個接收器接收的波幅,相位為(),當(dāng)波傳播時,它的幅度變化可由衰減系數(shù)a()表示,相位變化由波數(shù)k()表示,在某一距離Z處的波可表示為: a—衰減系數(shù)；Q—品質(zhì)因子；C—相速度；—相位差；—圓頻率；k—波數(shù)。當(dāng)波存在P個組分波,Z=(n-1)d,(n=1,M),不同源距的波形可表示為:第六十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日頻譜法原理第n個接收器波形頻譜預(yù)測公式：系數(shù)滿足的特征方程：令第六十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日接收器n的預(yù)測波時間序列表達式：時差估算的目標(biāo)函數(shù)：第七十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日P=1時波形預(yù)測方案第七十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井DSI全波信息提?。l譜法）第七十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井DSI全波信息提?。l譜法）第七十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井求取的斯通利波時差第七十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日陣列聲波測井1.利用偶極橫波測井資料評價地層的各向異性2.利用全波測井方法識別裂縫(1)反射斯通利波分離和反射系數(shù)求取(2)應(yīng)用斯通利波歸一化微差能量評價裂縫3.利用斯通利波信息等資料求取地層滲透率

第七十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第七十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波振動模式：垂直傳播水平傳播SH水平振動P水平振動SV垂直振動SV水平振動SH水平振動P垂直振動第七十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日各向異性地層中偶極橫波分離第七十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日利用偶極橫波資料評價地層各相異性1.接收的偶極橫波信號2.從交差偶極橫波信號中分離快慢橫波3.利用STC方法提取快慢橫波及快橫波方位確定4.各向異性系數(shù)確定

第七十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井上偶偶極橫波波形xx平行xy垂直第八十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井下偶偶極橫波波形yx垂直yy平行第八十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井各向異性分析第八十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TZ103井各向異性分析第八十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日陣列聲波測井2.射斯通利波信息提取(1)反射斯通利波分離和反射系數(shù)求取(2)應(yīng)用斯通利波歸一化微差能量評價裂縫

第八十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第八十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井1.R8-R1依次進入裂縫R2.源距Z0進入裂縫Z03.發(fā)射器進入裂縫h

123第八十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日反射斯通利波分離1.對斯通利波作加權(quán)平滑濾波余弦型2N+1點加權(quán)平均因子2.反射斯通利波和反射系數(shù)第八十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TZ24井反射斯通利波分離第八十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TZ24井反射斯通利波識別裂縫第八十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日歸一化斯通利波微差能量計算原理圖（接收器模式）T1R(8,6)T2,R(7,5)T3,R(6,4)T4,R(5,3)T5,R(4,2)T6,R(3,1)K=2第九十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日歸一化斯通利波微差能量計算原理圖（發(fā)射器模式）T6T31,42,53,64,75,8K=3第九十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

歸一化斯通利波微差能量計算公式：接收器模式

深度校正公式：發(fā)射器模式

歸一化斯通利波微差能量計算公式：第九十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

深度校正公式：補償模式歸一化斯通利波微差能量計算公式：深度校正公式：其深度與接收器模式和發(fā)射器模式校正后的深度對應(yīng)第九十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TZ24井斯通利波微差能量識別裂縫第九十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日陣列聲波測井

3.利用斯通利波信息等資料求取地層滲透率

第九十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日彈性地層孔隙地層斯通利波時差求地層滲透率第九十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YD2斯通利波信息求取地層滲透率第九十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井斯通利波信息求取地層滲透率第九十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第四部分資料應(yīng)用與解釋第九十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日1、識別巖性

石灰?guī)r1.9白云巖1.8含水砂巖含氣砂巖1.6第一百頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

巖性時差比巖性時差比砂巖（氣層）1.6石灰?guī)r1.9砂巖(水層)1.72白云巖1.8石英巖1.67~1.78鹽巖1.77砂巖1.58~2.08石膏2.49粘土1.936硬石膏1.85第一百零一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第一百零二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第一百零三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列相測井

轉(zhuǎn)換系數(shù)T=0~1.0顆粒骨架(粒狀灰?guī)r和塊狀礫巖)橫波轉(zhuǎn)換系數(shù)0.8泥質(zhì)骨架支撐橫波轉(zhuǎn)換系數(shù)0.5第一百零四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日2、計算孔隙度

第一百零五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井(孔隙類型)

第一百零六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第一百零七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井(識別裂縫)

1.低角度橫波幅度衰減大2.高傾角縱波幅度衰減大第一百零八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第一百零九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井(各向異性)第一百一十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井(滲透率)

第一百一十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井(滲透率)

第一百一十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

四、資料應(yīng)用與解釋7.識別氣層第一百一十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

滲透性井壁時全波波形隨氣飽和度變化PSST第一百一十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

非滲透性井壁時全波波形隨氣飽和度變化PSST第一百一十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YD2井巖心速度比與含水飽和度的關(guān)系第一百一十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第一百一十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第一百一十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日用縱橫波時差等資料確定地層流體壓縮系數(shù)飽和水速度比流體壓縮系數(shù)第一百一十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第一百二十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日聲波全波列測井

第一百二十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YN2MAC全波資料識別油氣第一百二十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YN2MAC全波資料識別油氣第一百二十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日MA5井聲波法識別油氣第一百二十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井聲波法識別油氣第一百二十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井聲波法識別油氣第一百二十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TZ103井聲波識別油氣第一百二十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YD2井聲波法識別油氣第一百二十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TAI2井聲方法識別油氣層凝析氣層5041~5045氣:4.2萬油:40第一百二十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TAI2井聲法識別油氣處理結(jié)果含氣油層含氣水層5101~5112氣:2.5萬油:34.3第一百三十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日利用水層地層的Vp/Vs指示氣層Gastagna(1985)Vp/Vs=A+BtsWilliam(1990)砂巖水層Vp/Vs=1.182+0.0042ts泥巖Vp/Vs=1.276+0.00374ts第一百三十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TZ103井縱橫波速度比差與孔隙度關(guān)系TZ103井巖石壓縮比與孔隙度關(guān)系第一百三十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日TZ103井縱橫波速度比差與含氣飽和度指示關(guān)系TZ103井巖石壓縮比與含氣飽和度指示關(guān)系第一百三十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日YD2井縱橫波時差比差與孔隙度關(guān)系YD2井縱橫波時差比差與流體壓縮關(guān)系第一百三十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井巖石壓縮比與孔隙度關(guān)系第一百三十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日KL2井縱橫波時差比與流體壓縮系數(shù)關(guān)系KL2井巖石壓縮比與氣飽和度指示關(guān)系第一百三十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日第一百三十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日第一百三十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日地層壓力、破裂壓力剖面預(yù)測研究第一百三十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日孔隙地層壓力巖石彈性、巖石強度應(yīng)力和破裂參數(shù)壓裂裂縫高度資料處理與評價提綱第一百四十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日測井資料確定巖石彈性參數(shù)縱波速度：橫波速度：體積彈性模量：切變模量：壓縮系數(shù)：泊松比：第一百四十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日測井資料確定巖石彈性參數(shù)巖石楊氏模量（104Mpa）切變模量（104Mpa）泊松比粘土頁巖1.7~4.5板巖4.872.18~2.720.115砂巖0.03~7.150.2~0.35正長巖6.29~8.631.71~3.200.18~0.256石英巖5~83.24~4.420.22~0.27石灰?guī)r2.5~8.012.31~2.650.22~0.35百云巖7.1~9.163.23~3.98硬石膏7.2~7.42.810.295第一百四十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

巖石典型的本構(gòu)關(guān)系εδ0ABCDEQPR硬化彈性軟化破裂第一百四十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日巖石破裂基本類型最小主應(yīng)力或圍壓σ3壓縮拉力σ1σ3破裂時的最大主應(yīng)σ1三軸壓縮單軸拉伸單軸壓縮σtσc破裂時主應(yīng)力之間關(guān)系σ3σ1σt切應(yīng)力、正應(yīng)力之間關(guān)系第一百四十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日庫侖（Coulomb）破裂準(zhǔn)則σ3σ1σ3σ1ABθS0—聚合強度，μ、φ—內(nèi)摩擦系數(shù)、內(nèi)摩擦角C0—單軸抗壓強度Φ=300時，C0=S0/0.289第一百四十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日庫侖（Coulomb）破裂準(zhǔn)則的圖示σ3σ1C00φ穩(wěn)定狀態(tài)破裂線穩(wěn)定狀態(tài)破裂線ABPS0σσ3σ1′σ12θ0τ

θ=第一百四十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

庫侖（Coulomb）破裂準(zhǔn)則μ

φ(°)

θ(°)q00.30.61.01.7017304560904553.56067.5759011.83.35.814內(nèi)摩擦系數(shù)、內(nèi)摩擦角、破裂方位角及系數(shù)q變化一般砂巖μ=0.6~1.0,θ=600~67.50,φ=300~450,平均為32.60第一百四十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日格里菲斯（Griffith）破裂準(zhǔn)則在三維應(yīng)力作用下，有：T0—單軸抗張強度三個應(yīng)力中有兩個為零時，第三個一定等于單軸抗壓強度C0，此時有C0=12T0第一百四十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日巖性強度聚合強度（砂巖）：抗壓強度：聚合強度（碳酸巖）：抗切強度：第一百四十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日巖性強度

巖石類型密度（g/cm3）孔隙度（%）抗壓強度（Mpa）抗拉強度（Mpa）火成巖花崗巖閃長石玄武巖2.6~2.72.7~2.92.7~2.810.51200~300230~270150~2004~7沉積巖砂巖頁巖石灰?guī)r2.1~2.51.9~2.42.2~2.75~307~252~2035~10035~7015~1401~2變質(zhì)巖大理石石英巖板巖2.5~2.82.5~2.62.6~2.70.5~21~20.5~570~200100~270100~2004~7第一百五十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日孔隙地層壓力巖石彈性、巖石強度應(yīng)力和破裂參數(shù)壓裂裂縫高度軟件設(shè)計資料處理與評價提綱第一百五十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日發(fā)展情況:Hubbert和Wills(1957)

(2)Mattews和Kelly(1967)

(3)Eaton(1969)

第一百五十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日(4)Stephen(1982)

(5)Andeson(1973)第一百五十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日(6)考慮抗強樓一柵靜彈性模量公式(1990)第一百五十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日地層破裂壓力計算原理在井壁上（r=a），應(yīng)力分量:式中：Tx、Ty分別為水平方向上最大和最小的主應(yīng)力（Tx>Ty>0）；Tr、、分別為離井軸r距離并與Tx按反時針方向成角處的徑向、周向法應(yīng)力和井周向切應(yīng)力分量第一百五十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日當(dāng)上覆地層壓力對水平應(yīng)力的貢獻為:地層破裂壓力計算原理時，周向應(yīng)力最大，容易發(fā)生切變破裂。第一百五十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日當(dāng)

上覆地層壓力對水平應(yīng)力的貢獻為:破裂壓力計算原理時，周向應(yīng)力最小，容易發(fā)生張性破裂。第一百五十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日Tx=Ty地層破裂壓力計算1.井中三個壓力2.三個破裂參數(shù)自然破裂:人工壓裂:切變破裂(坍塌):徑向應(yīng)力:周向應(yīng)力:徑周向應(yīng)力:第一百五十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日地層破裂壓力計算水平應(yīng)力:切變破裂:張性破裂:第一百五十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日水平應(yīng)力不等地層破裂壓力計算1.井中三個壓力2.四個破裂參數(shù)自然破裂:人工壓裂:TreTθe第一百六十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日切變破裂:拉伸破裂:TreTθeTnTsPm4=Pp-τuTnTreTθeTsTθ3

R0第一百六十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日靜彈性應(yīng)變模式水平最大、最小地應(yīng)力：靜彈性模式破裂壓力：第一百六十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日華北油田動靜彈性模量關(guān)系第一百六十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

計算公式中各參數(shù)確定1.上覆地層壓力2.孔隙流體壓力Pp=gρbHa-g（ρb-ρw）Hn第一百六十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日第一百六十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日當(dāng)Vcl<0.1時

當(dāng)Vcl>0.1時

1.沒有橫波時差2.沒有地層密度第一百六十六頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

GS12-18井地層破裂壓力剖面

第一百六十七頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

GS8-16井地層破裂壓力剖面

第一百六十八頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日地層破裂壓力評價方法ZH4x1井泥巖層段聲波時差正常趨勢線莊海4X1莊海4X2100012001400160018002000220024001001000聲波時差(μs/m)深度(m)應(yīng)用及效果分析第一百六十九頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

謝謝!

ZH4X1井地層壓力及破裂壓力處理成果圖應(yīng)用及效果分析第一百七十頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

ZH4X2井各層位儲層壓力預(yù)測表ZH4X2井地層壓力測試表相對誤差為4%應(yīng)用及效果分析第一百七十一頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

張海井與張參1井對比圖張海2-1井張參1井2-11.45應(yīng)用及效果分析第一百七十二頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

張參1井井眼穩(wěn)定性分析成果圖應(yīng)用及效果分析第一百七十三頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日◆設(shè)計鉆井泥漿密度◆

制定固井方案和酸化壓裂設(shè)計，指導(dǎo)優(yōu)質(zhì)鉆井◆保護油氣藏及合理增產(chǎn)應(yīng)用及效果分析★

破裂壓力與井眼穩(wěn)定性分析第一百七十四頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日

C29井破裂壓力與井眼穩(wěn)定性成果分析圖應(yīng)用及效果分析預(yù)測破裂壓力58.2MPa實測破裂壓力60.5MPa第一百七十五頁，共一百九十二頁，2022年，8月28日采油出砂強度分析是在不出砂的情況下所承受的最大壓降。在非固結(jié)的高孔隙度砂巖中進行高強度開采時，出砂是普遍的問題。進行砂巖強度分析就可以預(yù)測采油出砂時的壓差，把生產(chǎn)壓降控制在安全水平下開采，否則砂巖將遭到破壞，使井受到損壞或被堵塞。油層實際開采時，生產(chǎn)壓差（流壓與靜壓之差）要小于臨界生產(chǎn)壓差DP。應(yīng)用及效果分析★

采油出砂分析第一百七十六頁