主讲：周文教授邓虎成讲师学时： 34( 理论 )+6( 实习 )

地球物理测井基本原理及应用 主讲：周文教授邓虎成讲师学时：34(理论)+6(实习)

第三章声波测井基本原理及解释 补偿声速测井原理及应用长源距声波测井及阵列声波测井

图3-1 井眼补偿声速测井仪原理图 3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.1基本原理 • 声速测井：测量发射探头发出的声波通过单位地层厚度所用的时间。是重要的孔隙度测井方法。 • 影响因素（井径的影响、地层厚度的影响）

图3-1 井眼补偿声速测井仪原理图 3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.1基本原理 • 采用（补赏）双发（T1、T2）双收（R1、R2）结构来克服井眼影响。 • 发射20KHZ固定频率声波(超声波)

图3-1 井眼补偿声速测井仪原理图 3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.1基本原理 • 记录上、下行的时差取平均值作为声波传播通过地层的时差。 • 接收器接收的是地层的初至滑行纵波。

图3-1 井眼补偿声速测井仪原理图 3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.1基本原理 • 时差为：△ • v-为首波的传播速度。 • 探测范围：井壁附近（几厘米—10几厘米）。

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.2曲线特征 • 输出的是声波传播通过地层的时差曲线，单位：微秒/米（μs/m）。 • 曲线与岩层中心对称，半幅度点分界。在界面附近上下约0.23m范围内时差不能反应地层真实值，应用时要扣除。读值时采用面积补偿原则。

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.2曲线特征 • 跳波和周波跳跃： • 在气层、疏松砂岩层、裂缝发育井段、井眼严重坍塌井段中声波测井会出现由“基线”到“极大值”之间的突然变化，这一特征为“跳波”，严重时称“周波跳跃”（图3-2）。 • 原因是声波能量发生严重衰减造成。

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.3解释和应用 • 主要用于确定岩层的孔隙度。 • 地层中声波传播速度与下列因素有关：岩石骨架成分、岩石孔隙度大小、流体类型。 • 声波测井测得的是地层基质孔隙度（有些人认为是次生孔隙度）。声波绕行现象

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.3解释和应用

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.3解释和应用 • 3.1.3.1含水纯砂岩层的孔隙度计算 • Wyllie(威利、怀利）时间平均公式（纯地层）： ——声波孔隙度，小数； ——地层的声波时差； ——岩石骨架的声波时差； ——地层孔隙中的流体时差。

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.3解释和应用 • 3.1.3.2未固结含水纯砂岩层计算 • 要进行压实校正： ——压实校正系数；压实校正系数的确定： ①计算法 ——目的层上下泥岩地层的声波时差； ——常数，一般取1。

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.3解释和应用 • ② 法 • 利用纯水砂岩层的声波测井与感应（或侧向测井）资料。首先确定出求出F值，在利用F值计算出纯水地层孔隙度，由声波时间公式求出未经压实效正的孔隙度值，则； • ③中子测井法 • 对于含泥质的纯水地层，利用中子测井所得孔隙度可以确定出压实系数：

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.3解释和应用 • ④统计法 • 根据大量资料统计，得出压实系数与埋深的关系式，用关系式计算确定。如胜利油田第三系砂岩地层关系式为： • 3.1.3.3泥质地层和含气地层孔隙度计算 • 应进行泥质和含气校正： • ①泥质校正

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.3解释和应用 • ②残余气校正 3.2.3.4其他应用 • 裂缝层识别，编制压实曲线等。

3.1补偿声速测井（BHC）原理及应用 3.1.3解释和应用

3.2长源距声波测井（LSS）及阵列声波测井 3.2.1基本原理 • 长源距声波测井（LSS）：其探测范围比BHC大得多，能测得地层中的全波波列资料（横波、纵波等）（全波测井或变密度测井）。

3.2长源距声波测井（LSS）及阵列声波测井 3.2.1基本原理 • 现有的测井仪，发射器与接收器的距离为2.4384和3.084m或3.084和3.657m。同BHC测井一样有两个发射探头和两个接收探头。 • 测井读数是两个接收器在两个深度的记录：一次是两个接收器横跨测量点时；一次是两个发射器横跨测量点时。

3.2长源距声波测井（LSS）及阵列声波测井 3.2.1基本原理 • 阵列声波测井可以测量BHC和LSS的所有测量结果。图3-4为多用途阵列声波测井仪的基本结构。图3—4 多用途声波测井器下井仪结构示意图

3.2长源距声波测井（LSS）及阵列声波测井 3.2.2曲线特征 • 如图3-5所示

3.2长源距声波测井（LSS）及阵列声波测井 3.2.3应用 • ①确定岩石力学参数 • ②判断固井质量 • ③裂缝层段识别白马8井网状缝发育井段全波波形图

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