6-聲測(cè)井-聲速測(cè)井.ppt

1、1,接收探頭能接收到的波,（1）直達(dá)波,（2）反射波,（3）滑行波,2 聲波速度(縱波)測(cè)井,一、使滑行波成為首波的條件,2,滑行波：,直達(dá)波：,1、使滑行波先于直達(dá)波到達(dá)接收器R,一、使滑行波成為首波的條件,3,滑行波先于直達(dá)波到達(dá)接收探頭必須滿足:,即：,化簡(jiǎn)：,取泥巖VP=1800m/s，泥漿Vf=1600m/s，d=0.1m,臨界源距,一、使滑行波成為首波的條件,臨界源距：使滑行縱波和直達(dá)波同時(shí)到達(dá) 接收換能器時(shí)聲系的源距,4,2、在儀器外殼上刻槽，防止發(fā)射的聲波經(jīng)儀器外殼最先傳至接收器,使沿外殼傳播的波多次反射，幅度衰減,使不同相位、不同傳播路徑的波相互疊加,一、使滑行波成為首波的條

2、件,延長傳播路徑和時(shí)間,作用,5,R1，R2的中點(diǎn)為深度記錄點(diǎn),L為源距,l 為間距,二、 單發(fā)雙收聲速測(cè)井,我國l= 0.5 m,1、聲系,6,聲波時(shí)差t,聲波傳播單位距離所用的時(shí)間，單位ms/m或ms/ft,聲波時(shí)差曲線：,儀器勻速移動(dòng)，記錄聲波時(shí)差隨井深變化曲線,7,滑行波到達(dá)R1、R2的時(shí)間：,當(dāng)井眼規(guī)則時(shí)：,時(shí)差：,測(cè)量的是l 范圍內(nèi)的地層速度的平均值(0.5m),二、 單發(fā)雙收聲速測(cè)井,2、測(cè)量原理,8,探測(cè)深度：,縱向分辨率：,約為一個(gè)波長,3、探測(cè)特性,減小l 可以提高分辨率，但聲波經(jīng)過l 巖層所需時(shí)間變短，測(cè)量相對(duì)誤差增大,決定于間距l(xiāng) 的大小,4、單發(fā)雙收聲速測(cè)井缺點(diǎn),(1

3、) 測(cè)量時(shí)差與井徑和儀器傾斜有關(guān),二、 單發(fā)雙收聲速測(cè)井,9,探測(cè)深度：,縱向分辨率：,約為一個(gè)波長,3、探測(cè)特性,減小l 可以提高分辨率，但聲波經(jīng)過l 巖層所需時(shí)間變短，測(cè)量相對(duì)誤差增大。,決定于間距l(xiāng) 的大小,4、單發(fā)雙收聲速測(cè)井缺點(diǎn),(1) 測(cè)量時(shí)差與井徑和儀器傾斜有關(guān),二、 單發(fā)雙收聲速測(cè)井,(2) 儀器記錄點(diǎn)與聲波實(shí)際傳播路徑中點(diǎn)不重合,10,1、井眼擴(kuò)大對(duì)單發(fā)雙收的影響,擴(kuò)徑井段上界面,增大,擴(kuò)徑井段下界面,減小,三、雙發(fā)雙收井眼補(bǔ)償聲速測(cè)井,11,最終記錄其聲波時(shí)差為：,T1和T2交替發(fā)射聲脈沖， 分別測(cè)量時(shí)差Dt1和Dt2,2、井眼補(bǔ)償時(shí)差原理,2、井眼補(bǔ)償時(shí)差原理,12,優(yōu)點(diǎn)

4、,消除井徑變化和儀器傾斜影響,可消除深度誤差,缺點(diǎn),分辨率降低,對(duì)低速地層會(huì)出現(xiàn)“盲區(qū)”,2、井眼補(bǔ)償時(shí)差原理,13,測(cè)量TR1傳播時(shí)間tA,測(cè)量TR2傳播時(shí)間tB,測(cè)量TR1傳播時(shí)間tC,3、單發(fā)雙收井眼補(bǔ)償聲速測(cè)井,補(bǔ)償后的聲波時(shí)差:,測(cè)量TR2傳播時(shí)間tD,三、雙發(fā)雙收井眼補(bǔ)償聲速測(cè)井,14,四、影響測(cè)量的地質(zhì)因素,1、骨架(巖性),地層聲速取決于巖石的礦物種類。礦物的影響由其密度和彈性模量確定,復(fù)雜巖性時(shí)的聲速由各種單礦物的體積百分?jǐn)?shù)和聲速確定,15,常見巖石、介質(zhì)聲波速度和聲波時(shí)差,16,2、巖石結(jié)構(gòu),1) 巖石膠結(jié)差、疏松, 聲波速度??；反之，聲速大,2) 若巖石中有裂縫、溶洞等,

5、 則速度降低,四、影響測(cè)量的地質(zhì)因素,3、孔隙度f,巖性均勻、膠結(jié)物及膠結(jié)類型不變時(shí),孔隙度越高，其聲速越低,17,四、影響測(cè)量的地質(zhì)因素,4、巖石孔隙間的儲(chǔ)集物 f 和骨架不變，流體:油，氣，水 V氣小于V油， V油略小于V水 如：f 為2030的純砂巖，完全含水時(shí)的聲速僅比完全含油時(shí)的聲速大715 判斷砂巖儲(chǔ)層含油、含水困難 f為2530的純砂巖，孔隙中含氣時(shí)的縱波速度比完全含水時(shí)的縱波速度約低40 判斷含氣層 水的聲速：礦化度越高，聲速越高,18,5、巖層埋藏深度,巖性、地質(zhì)年代相同，埋藏深、壓實(shí)程度及聲速高,6、巖石生成的地質(zhì)年代 對(duì)孔隙度相同或相近、深度相近的巖層，老地層的聲速比新地

6、層的聲速要高,四、影響測(cè)量的地質(zhì)因素,19,1、劃分巖性,五、聲速測(cè)井資料的應(yīng)用,在砂泥巖剖面中，砂巖一般顯示較低的時(shí)差 泥巖時(shí)差顯示高值 鈣質(zhì)，t，泥質(zhì) ，t 頁巖時(shí)差介干泥巖和致密砂巖間 礫巖一般時(shí)差較低，并且?guī)r石越致密聲波時(shí)差越低 常用t來區(qū)分滲透性和致密砂巖,20,碳酸鹽巖剖面裂縫帶,1、劃分巖性,在碳酸鹽巖剖面中，致密石灰?guī)r和白云巖的聲波時(shí)差值最低 含泥質(zhì)，聲波時(shí)差會(huì)稍有增高 有孔隙或裂縫，聲波時(shí)差明顯增大，甚至?xí)霈F(xiàn)周波跳躍現(xiàn)象,21,膏鹽剖面,1、劃分巖性,在膏鹽剖面中，滲透性砂巖時(shí)差最高 泥巖由于普遍含鈣、含膏，時(shí)差值與致密砂巖相近 無水石膏時(shí)差很低 鹽巖由于擴(kuò)徑嚴(yán)重，聲波時(shí)差

7、曲線顯示周波跳躍現(xiàn)象,22,2、識(shí)別氣層和裂縫（周波跳躍）,五、聲速測(cè)井資料的應(yīng)用,在巖性相同情況下，氣層的聲波時(shí)差大于油水層的聲波時(shí)差,(1) 聲波時(shí)差增大,(2) 有可能出現(xiàn)周波跳躍現(xiàn)象 (特別疏松孔隙度很大的砂巖氣層),判斷氣層：,23,氣層的聲波時(shí)差值明顯大于油層,2、識(shí)別氣層和裂縫（周波跳躍）,24,門檻檢測(cè)技術(shù),2、識(shí)別氣層和裂縫（周波跳躍）,25,周波跳躍,地層對(duì)聲波衰減過大，使儀器(第二個(gè)接收探頭)未能檢測(cè)到首波波至,產(chǎn)生周波跳躍的原因：,氣層,裂縫,疏松地層,2、識(shí)別氣層和裂縫（周波跳躍）,井眼擴(kuò)徑嚴(yán)重的鹽巖層,26,周波跳躍導(dǎo)致聲波時(shí)差變大，或忽高忽低的變化,2、識(shí)別氣層和

8、裂縫,27,(1) Wyllie時(shí)間平均公式(1956),3、確定孔隙度,五、聲速測(cè)井資料的應(yīng)用,聲波在單位體積巖石內(nèi)傳播所用的時(shí)間等于巖石骨架部分所經(jīng)過時(shí)間與孔隙部分所經(jīng)過時(shí)間的總和,Wyllie公式不反映巖層的密度、彈性參數(shù)及孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)聲速的影響,28,骨架及流體 時(shí)差值(ms/m) 砂巖 182 168 石灰?guī)r 156 白云巖 143 硬石膏 164 淡水泥漿 620 鹽水泥漿 608,(1) Wyllie時(shí)間平均公式,29,(1) Wyllie時(shí)間平均公式,使用條件：巖性骨架單一、孔隙分布均勻、 固結(jié)且壓實(shí)的純地層,計(jì)算的孔隙度比實(shí)測(cè)巖心孔隙度偏高，與壓實(shí)程度有關(guān)，完全壓實(shí)時(shí)沒有差異,

9、Cp：壓實(shí)校正系數(shù),疏松巖石：,30,(1) Wyllie時(shí)間平均公式,確定壓實(shí)校正系數(shù)Cp的方法,建立地區(qū)統(tǒng)計(jì)關(guān)系式 聲波孔隙度與密度孔隙度對(duì)比 Cp=f聲波/f密度 泥巖時(shí)差與壓實(shí)泥巖時(shí)差對(duì)比 壓實(shí)泥巖時(shí)差300ms/m Cp=tsh/300 tsh ：解釋井段泥巖時(shí)差平均值,31,3、確定孔隙度,泥質(zhì)巖石關(guān)系式,次生孔隙(溶洞和裂縫)發(fā)育的碳酸鹽巖儲(chǔ)集層， 利用時(shí)間平均公式求得的孔隙度偏低,(2) 用雷依曼(Raymer)公式計(jì)算孔隙度(f37%),；,對(duì)于砂巖：m=2，對(duì)于碳酸鹽巖：m=22.2,32,4、合成地震記錄, 地震子波, 反射系數(shù)序列,地震資料與測(cè)井資料的主要差別：,縱向分辨率,地震 20