声波测井方法主要特点对比表
(3)如果储层内声速曲线呈台阶变化,则应分段取值,如图3—3。分段的最小厚度应与声速仪器的分层能力一致。
(4)储层厚度较小,声速曲线在储层内没有变化平缓的曲线段,而有明显的拐点,则取拐点的数值,如上图上层。如果没有拐点,曲线呈尖峰状,应凭经验判断,认为尖峰极值能代表地层读数,则取尖峰,若认为尖峰值失去代表性,则本层无法读数。
四、井径的影响
扩径段声波时差发生变化,使时差曲线出现假异常。
声波曲线的特点:
①当目的层岩层界面位于时差曲线半幅点
③在界面上下一段距离上,测量时差是围岩和目的层时差的加权平均效应,既不能反映目的层时差,也不能反映围岩时差。
④当目的层足够厚且大于间距时,测量时差的曲线对应地层中心处一小段的平均读值是目的层时差。
(1)储集层厚度较大,声速曲线呈平缓起伏变化者,读曲线平均值。此时曲线起伏范围一般在2—3mm以内。如图3-1.。
(2)如果储层内声速曲线有明显的时差减小的小尖峰,且尖峰位置与微电极等曲线电阻率增大的小尖峰一致,则这些尖峰是致密夹层的显示,其值不代表储层性质,应当扣除这些尖峰以后取曲线段的平均值,如图3-2.
2、岩石强度分析
岩石强度指岩石承受各种压力的特性。根据声波、地层密度测井资料,可以连续计算自然条件下岩石的各种弹性模量,以对岩石强度进行全面分析。用测井资料计算的岩石弹性模量为动态弹性模量,与实验室采用静压应变测量的弹性模量(静态弹性模量)不同。
3、裂缝检测
声波全波列测井资料能够指示地层裂缝。由于声波通过裂缝时,其幅度都会减小,表现在波形图上就是声波幅度减小。声波幅度衰减程度取决于波的性质(类型、频率)、裂缝倾角(水平裂缝、低角度裂缝、高角度裂缝)、裂缝张开度等因素。水平缝对横波幅度影响大;高角度裂缝对纵波幅度影响大。垂直传播的纵波和横波其衰减量与裂缝倾角的函数关系。
三、盲区
双发双收声系测量的地层时差是上、下两个发射器分别工作时,由两个接收器记录的首波到达时间的平均值计算得到的。其时差大小反映两接收器对应地层速度.在低速地层,上发射时声波实际传播距离与下发射时声波实际传播距离出现完全不重合。此时,在仪器记录点附近一定厚度的地层对测量结果没有任何贡献,称之为“盲区”。即所测时差与记录点所在深度处地层速度无关。
声波速度测井简称声速测井,测量地层滑行波的时差△t(地层纵波速度的倒数,单位μs/m)。主要用以计算地层孔隙度、地层岩性分析和判断气层等。
单层声速曲线取值方法
声速曲线的深度比例一般是1:200,横向比例一般是每厘米50s/m,向左增大。图3—1是声速和感应曲线取值实例。储集层为砂岩,邻层为泥岩水平线标出两者的界面;因泥岩井眼扩大,声速曲线在储集层顶界出现时差减小的假异常,而在底界出现时差增大的假异常。对储层评价来说,对测井曲线取值就是在储集层界面内读取代表储集性质的测井读数。对声速曲线来说,首先要排除井眼扩大引起的假异常,然后再分别情况取值。
三、确定地层孔隙度
1、威利时间平均公式
地层声速和地层孔隙度有关,大量数据表明,在固结、压实的纯地层中,地层孔隙度和声波时差存在线性关系,即威利时间平均公式。
四、其它应用
1、异常地层压力预测
地层压力指地层孔隙流体压力。沉积岩层的流体压力等于其静水压力,并对应一个正常压力梯度。在一些地区地层压力高于或低于有正常压力梯度计算的数值,即地层压力出现异常。地层压力高于正常值的地层称为异常高压地层;地层压力低于正常值的地层称为异常低压地层。对泥岩时差研究发现,它可以成功地预测邻近储层的地层压力。在半对数坐标系上作泥岩时差与深度的关系。在正常压力下,数据点都落在正常压实趋势线上;高压异常地层的数据点落在趋势线的右侧,时差增大;低压异常地层的时差小于正常值,数据点落在趋势线的左侧。
一、判断气层
气和油水的声速及声衰减差别很大。因此在高孔隙度和泥浆侵入不深的条件下,声波测井可以较好的确定含气疏松砂岩。气层在声波时差曲线上显示的特点有:
1、产生周波跳跃——它常见于特别疏松的砂岩气层中,这是由于含气疏松砂岩具有较高的孔隙度,且孔隙内含声吸收强的天然气,致使声波能量衰减大,产生周波跳跃。
声波在不同介质中传播时,其速度、幅度衰减及频率变化等声学特性是不同的。声波测井就是以岩石等介质的声学特性为基础而提出的一种研究钻井地质剖面评价固井质量等问题的测井方法。
声波测井分为声速测井和声幅测井。声速测井测量地层声波速度。地层声波速度与地层的岩性、孔隙度及孔隙流体性质等因素有关。根据声波在地层中的传播速度,就可以确定地层孔隙度、岩性及孔隙流体性质。
一、地层厚度
地层厚度的大小是相对声速测井仪的间距来说的,厚度大于间距的称为厚层;小于间距的称为薄层。由于声速测井的输出(时差)代表0.5米厚地层的平均时差,因此它们的声速测井时差曲线存在一定差异。
1、厚层
1)在地层中部时差曲线出现平直段,该段时差值为地层时差值。当地层岩性或孔隙性不均匀时,曲线稍有波动,取地层中部时差曲线的平均值作为地层的时差值。
2、碳酸盐岩剖面——在碳酸盐岩剖面中,致密石灰岩和白云岩的时差最低,,如含泥质,时差稍有增高;当有孔隙或裂缝时,时差明显增大,甚至还可能出现周波跳跃现象。
3、膏盐剖面——在膏盐剖面中,无水石膏与岩盐的声波时差有明显的差异,岩盐部分因井径扩大,时差曲线有明显的假异常,所以可以利用声波时差曲线划分膏盐剖面。
声波测井方法主要特点对比表
原理与特点
曲线特征
主要应用
影响因素
其它
声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层的地质特性及井眼工程状况的一类测井方法,包括声速测井、声幅测井、声波全波列测井等多种测井方法。
声波速度测井是测量滑行纵波在井壁地层中传播速度的测井方法,简称声速测井。它是最早发展的一种声波测井方法,也是目前使用最普遍的一种声波测井方法。因而声波测井常常就是指声速测井。
2)时差曲线的半幅点处对应于地层的上、下界面。
2、薄层
目的层时差受相邻地层时差影响较大。若相邻地层时差高于目的层的时差,则目的层时差增加;反之,目的层时差减小。不能应用曲线半幅点确定地层界面。
3、薄互层
间距大于互层中的地层厚度时,测井值不能反映地层的真实速度.
二、“周波跳跃”现象的影响
在一般情况下,声速测井仪的两个接收换能器是被同一脉冲首波触发的,对于疏松或含气地层,由于地层声吸收大,声波发生较大的衰减,这时常常是首波信号只能触发路径较短的第一接收器的线路。首波不能触发第二接收器,其线路只能被续至波触发,在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的时差急剧变化的现象,这种现象就叫周波跳跃。
二、划分地层——由于不同地层具有不同的声波速度,所以根据声波时差曲线可以划分不同岩性的地层。
1、砂泥岩剖面——在砂泥岩剖面中,砂岩声速与砂岩胶结物的性质及含量有关。通常钙质胶结砂岩时差比泥质胶结砂岩的低,并且声波时差随钙质含量增加而减小,随泥质含量增高而增高。泥岩时差高。页岩时差介于砂岩和泥岩之间。砾岩时差较低。