论文部分内容阅读
【摘要】随着我国经济和技术手段的不断发展和进步,声波测井技术已被广泛应用。声波测井技术是指,技术人员依据声波在岩层中的传播特点,来探测井下的地质状况。为了更好的发挥声波测井的作用,笔者对声波测井技术在测井中的工作原理与方法进行了阐述,并分析了该技术的现实应用情况,探讨了声波测井技术的主要发展趋势。
【关键词】声波测井 测井 应用
20世纪60年代,声波测井方法已开始被应用于测井工作中。目前,该技术已发展成最流行的物理测井方法之一。由于在不同的介质中,声波会展现出不同的传播特性,同时,声波还不受泥浆侵入的影响。因此,技术人员可利用声波技术,来探测井下的地质情况。
1 声波测井技术工作方法
由于声波是声音借于机械振动所产生的运动形式,因此,声波的传播情况与介质的弹性有密切关系。因声波具有作用快、能量小等特点,所以技术人员在运用声波测井时,可将岩石作为弹性主体,并依据其传播特点来研究井下的地质情况。目前,声波测井技术主要包括声幅测井技术与声速测井技术。同时,声波测井技术采用的设备称作声波测井仪,通过该仪器发出的声波,工作人员可估算井下岩层的空隙度,从而探测井下岩层的性质。
声波测井体系由地面控制器、记录处理设施及井下换能器三部分组成。其中,记录处理设施用于记录接收换能器时产生的时间差,而非声波信号抵达该技术系统时的初始时间,这种测量方法有助于减小测量误差,从而提高结果的精密度。此外,声波测井技术还引入了信号网络,从而将声波测井过程转变为网络信号传输模型,以便更加精确的探测出井下以及井眼周围的地质情况。
2 声波测井技术在测井中的应用
近年来,声波测井技术经历了快速的发展:声幅测井、声速测井—长距声波测井—超声波测井、多极子列阵声波。因此,声波测井技术已不再单纯依靠声学技术,而是在其基础上还融入了声学理论、电子信息技术、计算机网络信息处理模型等现代测量技术。目前,声波测井技术在测井工作中的应用主要表现在以下几方面。
2.1 划分底层
声波测井在测井中划分底层,主要是以声波在不同岩石中的传播特点、速度与时差值各异为理论依据,例如:在泥岩石的剖面中,由于泥岩中含有丰富的石膏、钙等元素,且其渗透性较强。因此,泥岩石的时差值大于砂岩石的时差值。而在碳酸盐岩石的剖面中,可根据岩石周波的跳跃规律,及碳酸盐岩石的裂缝性与孔隙性,将其划分为白云岩与石灰岩,与泥岩石的现象相似,含石灰成分较多的石灰岩的时差值大于白云岩。因此,利用声波独有的时差值,能够准确反应出所测井下岩层的致密程度,并通过分析时差曲线,对地层做出合理的划分与对比。
2.2 识别裂缝、判断气层
笔者经研究发现,在岩层性质较为固定的条件下,气层段呈现较高的时差值。此外,该层段还较易出现周波跳动活跃的现象。因此,通过气层段的该种特点,工作人员可判断其为气层,而非油层,声波探测结果如图1所示。但是,若井下地质层中不含有气层,且具有明显的周波跳动现象与时差增幅较大的现象时,工作人员则可认定该处存在异常发育的岩石裂缝。
2.3 计算岩层孔隙程度
由于岩层中存在的孔隙会对该岩层的密度,产生直接的影响,且岩层的密度值与声波在岩层中的传播规律密不可分。因此,工作人员在利用声波测井探测井下岩层性质时,可在借助声波传播规律的基础上,利用怀利平均时间公式,计算出岩层的孔隙度,其计算公式如下:
3 声波测井技术的发展趋势
随着科学技术的快速发展,基础声波测井技术的精确度与功能也日益完善,随之,技术人员也开发出了多极声波测井技术与偶极声波测井技术。而目前的测井技术也充分应用了多种综合技术,如三维立体成像技术等。本文主要以电声测井技术与随钻测井技
4 结论
综上所述,为了更好的进行油田勘探、测井等,我国声波测井法还需进一步深入的发展,并且还本着提高经济效益、降低测井成本的原则。根据井下实际地质情况,我国需在测井方法、测井理论等各方面有所創新,如充分发展电声测井技术与随钻测井技术,从而缩短我国与国外测井技术的差距,进而使我国测井技术达到国际领先水平。
参考文献
[1] 潘福熙,苏孝勇,郭云峰,徐冰.基于ANSYS的小井眼偶极声波换能器有限元分析[J].国外测井技术.2012(4):59-61
[2] 陈雪莲,魏周拓,王延茂.相控线阵声源在裸眼井和套管井外地层中产生的声束对比[J].测井技术.2012(4):352-356
[3] 尚高峰,尉小龙,宋哲,刘治国.声波测井法计算剥蚀厚度在十红滩地区的应用[J].铀矿地质.2012(5):307-310
[4] 法林,王蕾,郑雅娟,张奇,张小虎.声学在石油测井和地球物理勘探中应用的研究新进展[J].石油仪器.2012(2):1-6
[5] 高艳玲,沈继斌,陈华勇,蔺敬旗,王志强.过套管偶极子声波测井资料评价压裂缝高度[J].国外测井技术.2012(3):40-42
[6] 陈雪莲,唐晓明.孔、裂隙并存地层中的声波测井理论及多极子声场特征[J].地球物理学报.2012(6):2129-2140
【关键词】声波测井 测井 应用
20世纪60年代,声波测井方法已开始被应用于测井工作中。目前,该技术已发展成最流行的物理测井方法之一。由于在不同的介质中,声波会展现出不同的传播特性,同时,声波还不受泥浆侵入的影响。因此,技术人员可利用声波技术,来探测井下的地质情况。
1 声波测井技术工作方法
由于声波是声音借于机械振动所产生的运动形式,因此,声波的传播情况与介质的弹性有密切关系。因声波具有作用快、能量小等特点,所以技术人员在运用声波测井时,可将岩石作为弹性主体,并依据其传播特点来研究井下的地质情况。目前,声波测井技术主要包括声幅测井技术与声速测井技术。同时,声波测井技术采用的设备称作声波测井仪,通过该仪器发出的声波,工作人员可估算井下岩层的空隙度,从而探测井下岩层的性质。
声波测井体系由地面控制器、记录处理设施及井下换能器三部分组成。其中,记录处理设施用于记录接收换能器时产生的时间差,而非声波信号抵达该技术系统时的初始时间,这种测量方法有助于减小测量误差,从而提高结果的精密度。此外,声波测井技术还引入了信号网络,从而将声波测井过程转变为网络信号传输模型,以便更加精确的探测出井下以及井眼周围的地质情况。
2 声波测井技术在测井中的应用
近年来,声波测井技术经历了快速的发展:声幅测井、声速测井—长距声波测井—超声波测井、多极子列阵声波。因此,声波测井技术已不再单纯依靠声学技术,而是在其基础上还融入了声学理论、电子信息技术、计算机网络信息处理模型等现代测量技术。目前,声波测井技术在测井工作中的应用主要表现在以下几方面。
2.1 划分底层
声波测井在测井中划分底层,主要是以声波在不同岩石中的传播特点、速度与时差值各异为理论依据,例如:在泥岩石的剖面中,由于泥岩中含有丰富的石膏、钙等元素,且其渗透性较强。因此,泥岩石的时差值大于砂岩石的时差值。而在碳酸盐岩石的剖面中,可根据岩石周波的跳跃规律,及碳酸盐岩石的裂缝性与孔隙性,将其划分为白云岩与石灰岩,与泥岩石的现象相似,含石灰成分较多的石灰岩的时差值大于白云岩。因此,利用声波独有的时差值,能够准确反应出所测井下岩层的致密程度,并通过分析时差曲线,对地层做出合理的划分与对比。
2.2 识别裂缝、判断气层
笔者经研究发现,在岩层性质较为固定的条件下,气层段呈现较高的时差值。此外,该层段还较易出现周波跳动活跃的现象。因此,通过气层段的该种特点,工作人员可判断其为气层,而非油层,声波探测结果如图1所示。但是,若井下地质层中不含有气层,且具有明显的周波跳动现象与时差增幅较大的现象时,工作人员则可认定该处存在异常发育的岩石裂缝。
2.3 计算岩层孔隙程度
由于岩层中存在的孔隙会对该岩层的密度,产生直接的影响,且岩层的密度值与声波在岩层中的传播规律密不可分。因此,工作人员在利用声波测井探测井下岩层性质时,可在借助声波传播规律的基础上,利用怀利平均时间公式,计算出岩层的孔隙度,其计算公式如下:
3 声波测井技术的发展趋势
随着科学技术的快速发展,基础声波测井技术的精确度与功能也日益完善,随之,技术人员也开发出了多极声波测井技术与偶极声波测井技术。而目前的测井技术也充分应用了多种综合技术,如三维立体成像技术等。本文主要以电声测井技术与随钻测井技
4 结论
综上所述,为了更好的进行油田勘探、测井等,我国声波测井法还需进一步深入的发展,并且还本着提高经济效益、降低测井成本的原则。根据井下实际地质情况,我国需在测井方法、测井理论等各方面有所創新,如充分发展电声测井技术与随钻测井技术,从而缩短我国与国外测井技术的差距,进而使我国测井技术达到国际领先水平。
参考文献
[1] 潘福熙,苏孝勇,郭云峰,徐冰.基于ANSYS的小井眼偶极声波换能器有限元分析[J].国外测井技术.2012(4):59-61
[2] 陈雪莲,魏周拓,王延茂.相控线阵声源在裸眼井和套管井外地层中产生的声束对比[J].测井技术.2012(4):352-356
[3] 尚高峰,尉小龙,宋哲,刘治国.声波测井法计算剥蚀厚度在十红滩地区的应用[J].铀矿地质.2012(5):307-310
[4] 法林,王蕾,郑雅娟,张奇,张小虎.声学在石油测井和地球物理勘探中应用的研究新进展[J].石油仪器.2012(2):1-6
[5] 高艳玲,沈继斌,陈华勇,蔺敬旗,王志强.过套管偶极子声波测井资料评价压裂缝高度[J].国外测井技术.2012(3):40-42
[6] 陈雪莲,唐晓明.孔、裂隙并存地层中的声波测井理论及多极子声场特征[J].地球物理学报.2012(6):2129-2140