陣列聲波測井

具有多探頭聲系、測量多波列的聲波測井方法。又稱數字陣列聲波測井。

基本介紹

• 中文名：陣列聲波測井
• 外文名：arraysonic log
• 類型：現代詞
• 釋義：使用多個接收探頭的特殊聲系

測井簡介

測井概述

根據地質和地球物理條件，合理地選用綜合測井方法，可以詳細研究鑽孔地質剖面、探測有用礦產、詳細提供計算儲量所必需的數據，如油層的有效厚度、孔隙度、含油氣飽和度和滲透率等，以及研究鑽孔技術情況等任務。此外，井中磁測、井中激發激化、井中無線電波透視和重力測井等方法還可以發現和研究鑽孔附近的盲礦體。測井方法在石油、煤、金屬與非金屬礦產及水文地質、工程地質的鑽孔中，都得到廣泛的套用。特別在油氣田、煤田及水文地質勘探工作中，已成為不可缺少的勘探方法之一。

套用測井方法可以減少鑽井取心工作量，提高勘探速度，降低勘探成本。在油田有時把測井稱為礦場地球物理勘探、油礦地球物理或地球物理測井。

測井作為勘探與開發油氣田的重要方法技術，至今已近80年的歷史。隨著科技進步和測井技術本身的發展，它在油氣勘探、開發和生產的全過程中發揮著更大的作用，為油氣工業帶來更高的經濟效益。近十幾年來的測井技術，特別是20世紀90年代後，取得了重大進展。按照傳統的觀點，測井技術在油氣勘探與開發中，僅僅對油氣層做些儲層儲集性能和含油氣性能(孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油水的可動性)定量或半定量的評價工作，這已遠遠跟不上油氣工業迅猛發展的需要。而當今測井工作中評價油氣藏的理論、方法技術有了長足的發展，解決地質問題的領域也在逐步擴大。

測井方法的分類

測井方法眾多，電、聲、放射性是三種基本方法，特殊方法有電纜地層測試、地層傾角測井、成像測井、核磁共振測井等，其他測井方式還有隨鑽測井。各種測井方法基本上是間接地、有條件地反映岩層地質特性的某一側面。要全面認識地下地質面貌，發現和評價油氣層，需要綜合使用多種測井方法，並重視鑽井、錄井第一性資料。

1. 地球物理測井

通常指地球物理測井。把利用電、磁、聲、熱、核等物理原理製造的各種測井儀器，由測井電纜下入井內，使地面電測儀可沿著井筒連續記錄隨深度變化的各種參數。通過表示這類參數的曲線，來識別地下的岩層，如油、氣、水層、煤層、金屬礦床等。

2. 勘探測井

對石油工業來說，在勘探期間尋找新油田的測井稱勘探測井，內容有：①地層傾角測井（了解地下構造及沉積構造）；②飽和度測井（識別岩性、油、氣、水儲集層）；③電纜式地層測試（對油、氣、水儲集層進行測試）。

3. 開發測井

在開採過程中的測井稱開發測井。主要測定井下油、氣、水層的岩石物理性質，監測各油層的工作情況，檢查開發井的技術狀況等，是開發井採取作業措施和進行油田開發調整的重要依據。內容有飽和度測井、生產測井、工程測井。

4. 聲波測井

聲波在不同介質中傳播時，速度、幅度及頻率的變化等聲學特性也不相同。聲波測井就是利用岩石的這些聲學性質來研究鑽井的地質剖面，判斷固井質量的一種測井方法。

測井技術的運用

主要運用總結

1)利用地球物理測井信息進行地層層序劃分和標定。

2)利用測井資料進行油氣藏精細地質構造以及斷層研究。

3)以構造地質學基本理論為指導，通過構造應力分析，充分利用測井信息進行裂縫型儲集帶定量研究，認識裂縫發育分布規律。

4)地球物理測井沉積學的研究，綜合其他地質資料，進行沉積微相的分析，確立沉積環境和古水流方向。

釋義

具有多探頭聲系、測量多波列的聲波測井方法。又稱數字陣列聲波測井。

陣列聲波測井儀

陣列聲波測井儀是由長源距聲波全波列測井儀改進而來的。它具有相距0.61m的兩個聲波發射換能器，八個線陣排列的聲波接收探頭，其間距為0.15m。發射換能器與接收探頭的源距最短為2.44m，最長為4.12m。還具有源距為0.92m和1.53m的聲波速度測井聲系。陣列聲波測井儀的聲系可視為由線陣聲系和雙發雙收聲系組合而成。

原理

現代聲波測井儀普遍採用多個感測器，構成所謂陣列聲波測井儀，如阿特拉斯公司的DAC、MAC和斯侖貝謝公司的DSl等。通過記錄多條曲線進行相關和疊加處理，可以有效地壓制干擾，準確提取縱波、橫波和斯通利波的各種信息。由於接收器的間距較小，能滿足薄層研究的需要。

陣列聲波測井的聲系的下部是兩個壓電陶瓷發射器,間距2ft(61cm),發射器頻寬為5~18kHZ。聲系的上部有8 個壓電陶瓷接收器,每個接收器之間的距離為6in (15.2cm),這組接收器用於陣列聲波測井。第一個接收器與上發射器之間的源距為8ft,與下發射器之間的距離為10ft,第一個接收器與第五個接收器間的距離為2ft,這樣的聲系可組成源距分別為8ft 和10ft 的長源距聲波測井。

在聲系的中部有兩個間距為2ft 的接收器，它們與上、下發射器組成以源距分別為5ft 和7ft的標準井眼補償測井，可用於裸眼井測量；在下套管井中可用源距為3ft 的聲系進行水泥膠結測井(CBL),用源距為5ft 的聲系進行變密度測井(VDL),這兩種測量結果可用於檢查水泥固結質量。在儀器的最頂部是用於測量井內流體聲速的測量系統,發射器與接收器相距很近,測井時可連續測量中流體的聲波速度。

發展

陣列聲波測井是20世紀90年代出現的，它實現了聲波信號數控採集、數字傳輸和記錄。

線陣接收聲系的間距減小到0.15m，對地層有高的縱向解析度。在兩個發射換能器輪流工作一次時，線陣聲系接收探頭接收到16（2×8）個波列，每個波列在測量時間上比長源距聲波全波列測井的測量時間增加了一倍以上，達4000μs以上，這使測量記錄的偶極子聲源。

波列更加完整，能採集到速度慢、在時間上到達最晚的管波，為套用管波信息估算儲層滲透率提供了依據。

聲波曲線的影響因素

1、岩石的礦物成分不同，是造成岩石聲速差異的主要原因，即岩性是造成岩石聲速的主要因素。

2、孔隙性岩層的聲速要比相同岩性非孔隙性緻密岩層的聲速低。

3、孔隙度相同的砂岩，其含水時聲速遠高於含油時的聲速，而且砂岩孔隙度越大，砂岩骨架聲速越高，孔隙相同的含水砂岩和含油砂岩的聲速差異越明顯，含氣砂岩聲波時差最大。

4、埋藏深度對聲速也是有影響的，隨深度的增加，岩層所受的上腹地層壓力增加，使岩石的顆粒密度、彈性模量以及孔隙中流體密度、彈性參數都會發生變化，更主要的是，岩層孔隙度隨上覆岩層深度的增加而又規律減小，這就使岩層聲速增加，即相同岩性的地層的聲波時差減小。

套用

陣列聲波測井的資料可以用於識別岩性、估算儲層孔隙度和岩石的彈性力學參數；根據測量的全波列可以識別某些特殊的界面，例如井壁附近的地層垂直裂縫或高角度裂縫等。在套管井中，採用普通短源距聲系進行聲波幅度測井，以評價套管外的水泥膠結質量。