声波速度测井..课件

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1、石油地球物理测井原理石油地球物理测井原理成都理工大学能源学院成都理工大学能源学院20132013年年1010月月 主讲：杨主讲：杨 斌斌1声波测井的物理基础声波速度测井长源距声波测井阵列声波测井全波列声波测井应用声声波波在在不不同同介介质质中中传传播播时时，速速度度、幅幅度度及及频频率率的的变变化化等等声声学学特特性性也也不不相相同同。声声波波测测井井就就是是利利用用岩岩石石的的这这些些声声学学性性质质来来研研究究钻钻井井的的地地质质剖剖面面、识识别别油油气气层层和和裂裂缝缝层层段段、判判断断固固井井质质量量的的一一种种测井方法。测井方法。声声波波测测井井包包括括：普普通通声声波波测测井井、全

2、全波波列列声声波波测测井井、声声波波变变密密度度测测井井、阵阵列列声声波波、超超声声电电视视测测井井及及声声波波成成像像、噪噪声声声声波波技技术术等等。它们都是以研究岩石介质的声学性质为基础来识别岩层它们都是以研究岩石介质的声学性质为基础来识别岩层。第第3章章 声波测井声波测井21、纵波和横波、纵波和横波声声波波在在弹弹性性介介质质中中的的传传播播速速度度定定义义为为单单位位时时间间内内声声波波传传播播的的距距离离，与与介介质质的的弹弹性性和密度有关。在均匀各向同性介质中，纵波速度、横波速度的表达式为：和密度有关。在均匀各向同性介质中，纵波速度、横波速度的表达式为：纵纵波波和和横横波波同同时时

3、在在岩岩石石中中传传播播时时，纵纵波波的的传传播播速速度度大大于于横横波波。由由于于研研究究最最先先到到达接收器的声波比较方便，声波速度测井主要是研究纵波在岩石中的传播速度。达接收器的声波比较方便，声波速度测井主要是研究纵波在岩石中的传播速度。3.1.1 声波在岩石中的传播特性声波在岩石中的传播特性3.1 声波测井的物理基础声波测井的物理基础纵波和横波传播动画纵波和横波传播动画3一些常见介质和沉积岩的纵波传播速度一些常见介质和沉积岩的纵波传播速度2）、孔隙度）、孔隙度 岩性相同孔隙流体不变的岩石，孔隙度越大，岩石的声速越小。岩性相同孔隙流体不变的岩石，孔隙度越大，岩石的声速越小。3）、岩层的地

4、质年代：）、岩层的地质年代：老地层比新地层具有较高的声速老地层比新地层具有较高的声速4）、岩层埋藏的深度：）、岩层埋藏的深度：在岩性和地质时代相同下，声速随埋藏深度加深而增大在岩性和地质时代相同下，声速随埋藏深度加深而增大不不同同矿矿物物的的弹弹性性模模量量不不同同，由由不不同同矿矿物物组组成成的的岩岩石石的的弹弹性性系系数数和和密密度度不不同同，声声速速大大小小也也不不同同，决决定定这这一一传传播播速速度度的的主主要要因因素素是是岩岩石石的的密密度度，而而沉沉积积岩岩岩岩石石的的密密度度主主要要取取决决于于岩岩性性、岩岩石石的的结结构构(胶胶结结状状况况和和孔孔隙隙发发育育程程度度)，以以及

5、及岩岩石石的的地地质时代和埋藏深度等。质时代和埋藏深度等。密密度度较较小小的的粘粘土土、泥泥岩岩和和疏疏松松砂砂岩岩，声声波波的的传传播播速速度度较较慢慢，越越致致密密或或密密度度越越大的岩石，声波传播速度越快。大的岩石，声波传播速度越快。2、声速的地质影响因素、声速的地质影响因素1）、岩性）、岩性4声声波波通通过过波波阻阻抗抗不不同同的的两两种种介介质质的的分分界界面面，会会发发生生反反射射和和折折射射，并并遵遵循循斯斯奈奈尔尔(Snell)反射及折射定律，入射波、反射波、折射波在同一平面内沿不同方向传播反射及折射定律，入射波、反射波、折射波在同一平面内沿不同方向传播3.1.2 声波在介质界

6、面上的传播特性声波在介质界面上的传播特性对于折射纵波对于折射纵波第一临界角：第一临界角：产生滑行纵波条件：产生滑行纵波条件：对于折射横波对于折射横波第二临界角：第二临界角：产生滑行纵波，条件：产生滑行纵波，条件：首波示意图首波示意图声波在界面上的反射和传播声波在界面上的反射和传播入射纵波入射纵波53.2 声波速度测井声波速度测井声声波波换换能能器器都都是是由由压压电电晶晶体体制制成成（反反效效应应发发生生声声波波，正正效效应应接接收收声声波波），其其固固有有振振荡荡频频率率为为20千千周周/秒秒，激激发发频频率率常常采采用用20次次/秒秒。声声波波测测井井声声系系的的最最小小源源距距为为1米米

7、，间距为间距为0.5米。米。源源距距间间距距3.2.1 单发双收声速测井仪的测井原理单发双收声速测井仪的测井原理单发双收声速单发双收声速测井仪示意图测井仪示意图刻槽隔声体刻槽隔声体l声速测井：声速测井：是测量井下岩层的首波是测量井下岩层的首波（初至波）速度，进而判别井外岩层（初至波）速度，进而判别井外岩层的岩性、估计储集层孔隙度的一种测的岩性、估计储集层孔隙度的一种测井方法。通过测量从发射探头经地层井方法。通过测量从发射探头经地层传播到接收探头的时间差。传播到接收探头的时间差。61、井内声场分析井内声场分析发发射射器器在在井井内内产产生生声声波波，声声波波接接收收器器记记录录首首波波（首首先先

8、到到达达接接收收器器的的声声波波）到到达达时时间间。根根据据首首波波到到达达时时间间，确确定定首首波波的的传传播播速速度度。测测井井时时，要要确确保保首首波波是是地地层层纵纵波波测测井井时时间间。井井内内存存在在以以下下几几种种波波：(1)、反反映映地地层层滑滑行行纵纵波波的的泥泥浆浆折折射射波波；（2）、反反映映地地层层滑滑行行横横波波的的泥泥浆浆折折射射波波；（3）、井井内内泥泥浆浆直直达达波波；（4）、井井内内一一次次及及多次发射波；（多次发射波；（5）、井内流体制导波（管波或斯通利波）、井内流体制导波（管波或斯通利波）井内声波传播示意图井内声波传播示意图到达接收换能器的波形图到达接收换

9、能器的波形图初至波初至波续至波续至波7直达波的处理直达波的处理为为了了消消除除经经仪仪器器外外完完直直接接传传来来的的直直达达波波，可可在在发发射射器器与与接接收收器器之之间间加加入入隔隔声声体体或或者在仪器外壳上刻槽，使声波沿着曲折的路径传播而拉长其传播距离者在仪器外壳上刻槽，使声波沿着曲折的路径传播而拉长其传播距离井下声波传播的最井下声波传播的最短路径短路径多次反射波的处理多次反射波的处理为为了了消消除除经经泥泥浆浆传传来来的的直直达达波波以以及及反反射射波波的的干干扰扰，则则需需适适当当增增长长发发射射器器至至第第一一接接收收器器的的距距离离(称称为为源源距距)使使直直达达波波与与滑滑行

10、行波波所所通通过过的的路路径径大大体体相相等等，便便可可首首先先接接收收到滑行波。根据一般的低速度岩石计算，采用到滑行波。根据一般的低速度岩石计算，采用1米的源距，可以实现这一要求。米的源距，可以实现这一要求。井下仪器的偏心井下仪器的偏心会使测量的时差增大，使用扶正器使井下仪器居中会使测量的时差增大，使用扶正器使井下仪器居中声波测井仪器声系声波测井仪器声系部分的外形部分的外形8如如果果发发射射器器在在某某一一时时刻刻t0发发射射声声波波，声声波波经经过过泥泥浆浆、地地层层、泥泥浆浆传传播播到到接接收器收器其其中中，l是是两两个个接接收收器器之之间间的的距距离离，称称为为“间间距距”。这这样样时

11、时差差的的大大小小就就反反映映地地层层声声速速的的高高低低。所所以以声声波波速速度度测测井井就就是是测测量量声声波波在在两两个个接接收收探探头头之之间间的的时时间间差差，它它等等于于间间距距所所对对应应的的地地层层中传播速度的倒数中传播速度的倒数单发射双接收声系原理图单发射双接收声系原理图源源距距间间距距2、单发双收声速测井仪的测量原理、单发双收声速测井仪的测量原理声速测井原理动画声速测井原理动画9 （1） 仪器工作原理仪器工作原理发发射射声声脉脉冲冲后后立立刻刻记记录录滑滑行行纵纵波波先先后后到到达达两两个个探探测测器器的的时时间间t1和和t2，再再按按上上式式记记录录t，由由地地面面仪仪器

12、器将将两两个个接接收收先先后后产产生生的的电电信信号号的的时时间间差差t转转换换成成与与其其成成比比例例的的电电位位差差进进行行记记录录，仪仪器器在在井井中中移移动动，就就得得到到一一条条随随深深度度变变化化的的反反映映地层声波传播速度的声波时差曲线。地层声波传播速度的声波时差曲线。（2）深度记录点：）深度记录点：两个接收探头的中点。两个接收探头的中点。（3）单发双收声系的优点）单发双收声系的优点、能能够够直直接接测测量量岩岩层层的的声声波波速速度度或或时时差差。在在l固固定定的的情情况况下下，在在整整个个井井眼眼剖剖面上得到的岩层速度是指在面上得到的岩层速度是指在l间距内的平均值。间距内的平

13、均值。、为了提高对薄层的分辨率，可减小间距，最小间距为、为了提高对薄层的分辨率，可减小间距，最小间距为l=0.1524m、选择间距需要考虑的因素有、选择间距需要考虑的因素有 纵向分辨率：纵向分辨率：为有效划分薄层，间距选择要小为有效划分薄层，间距选择要小 相相对对误误差差：当当仪仪器器测测量量系系统统误误差差（精精度度）一一定定时时，间间距距减减小小会会使使相相对对误误差增大；差增大； 声声功功率率：在在声声功功率率一一定定时时，间间距距过过小小时时，会会使使接接收收探探头头之之间间的的相相互互干干扰扰增大；间距过大时，第增大；间距过大时，第2个接收探头的信号衰减过大导致周波跳跃个接收探头的信

14、号衰减过大导致周波跳跃10声速测井曲线实例声速测井曲线实例微电极微电极声波时差声波时差111）、在在井井眼眼几几何何尺尺寸寸变变化化的的井井眼眼不不规规则则层层段段，时时差差曲曲线线出出现现异异常常。在在井井眼眼扩扩大大段的上及下界面分别出现时差增大和减小的尖峰。段的上及下界面分别出现时差增大和减小的尖峰。井径变化对声波时差影响示意图井径变化对声波时差影响示意图上发射器上发射器AC曲线曲线1AC曲线曲线23、单发双收声系存在的问题、单发双收声系存在的问题12在井径扩大的岩盐处，时差增大或减小十分明显在井径扩大的岩盐处，时差增大或减小十分明显井径对声波速度测井曲线影响的实例井径对声波速度测井曲线

15、影响的实例在膏盐剖面上单发双收的实测曲线在膏盐剖面上单发双收的实测曲线扩径段扩径段扩径段扩径段扩径段扩径段132）、深度误差）、深度误差仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深度上。该深度误差无法校正仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深度上。该深度误差无法校正记录点深度误差图记录点深度误差图O为仪器记录点R1、R2的中点O实际深度点，为声传播路径的中点a接收器与井壁之间的距离（井径）p纵波入射角H测井深度对于上发下收，实际深度应为对于下发上收，实际深度应为141、双发双收声系结构双发双收声系结构仪仪器器的的井井下下声声系系包包括括两两个个发发射射器器和和两两个个接接收收器器。它它们们的的排排列

16、列方方式式如如右右图图。其其中中，两两个个接接收收器器之之间间的的距距离离（间间距距L）为）为0.5米，米，T1、R1和和R2、T2之间的距离为之间的距离为1米。米。测测井井时时，上上、下下发发射射器器交交替替发发射射声声脉脉冲冲，两两个个接接收收器器接接收收T上上、T下下交交替替发发射射产产生生的的滑滑行行波波，得得到到时时差差 、 ，地面仪器的计算电路对二者取平均值有：，地面仪器的计算电路对二者取平均值有：记录仪记录平均值对应的时差曲线记录仪记录平均值对应的时差曲线声波速度测井井下仪声波速度测井井下仪器外形及结构示意图器外形及结构示意图源源距距间间距距3.2.2 井眼补偿声速测井原理井眼补

17、偿声速测井原理152、井眼补偿原理井眼补偿原理补偿声波时差的确定补偿声波时差的确定井眼补偿声速测井仪原理图井眼补偿声速测井仪原理图当当在在上上、下下两两次次发发射射之之间间的的时时间间内内仪仪器移动距离很小时器移动距离很小时 16双发双收声波测井仪的双发双收声波测井仪的井眼变化补偿示意图井眼变化补偿示意图双双发发双双收收声声速速测测井井仪仪的的T1发发射射得得到到的的t1和和T2发发射射得得到到的的t2曲曲线线，在在井井径径变变化化处处的的变变化化方方向向相相反反，所所以以，取取二二者者的的平平均均值值得得到到的的曲曲线线恰恰好好补补偿偿掉掉了了井井径径变变化化对对测量结果的影响测量结果的影响

18、。消消除除深深度度误误差差：上上发发射射时时，测测量量地地层层的的中中点点位位于于仪仪器器记记录录点点的的上上方方；下下发发射射时时，测测量量地地层层的的中中点点位位于于仪仪器器记记录录点点的的下下方方，当当接接收收器器对对应应地地层层速速度度及及井井径径变变化化不不大大时时，即即可可保保证证实实际际记记录录点点与与仪仪器器记记录录点点重重合合，不不再再出出现现深深度度误差误差3、补偿声速测井仪的优点补偿声速测井仪的优点17当当上上下下围围岩岩岩岩性性相相同同时时，曲曲线线对称于地层中点对称于地层中点岩岩层层界界面面位位于于时时差差曲曲线线的的半半幅幅点处点处在在界界面面上上下下0.25m不不

19、反反映映岩岩层层的的时差（当时差（当l=0.5m）3.2.3 补偿声速测井曲线特征补偿声速测井曲线特征1 1、曲线基本特征、曲线基本特征182 2、地层厚度对曲线的影响、地层厚度对曲线的影响1）、厚层）、厚层 在在地地层层中中部部时时差差曲曲线线出出现现平平直直段段，该该段段时时差差值值为为地地层层时时差差值值。当当地地层层岩岩性性或或孔孔隙隙性性不不均均匀匀时时，曲曲线线稍稍有有波波动动，取取地地层层中中部部时时差差曲曲线线的的平均值平均值作为地层的时差值。作为地层的时差值。 时时差差曲曲线线的的半半幅幅点点处处对对应应于于地地层的上、下界面层的上、下界面层厚对声波时差测井曲线的影响层厚对声

20、波时差测井曲线的影响2)、薄层、薄层目的层时差受相邻地层时差影响较目的层时差受相邻地层时差影响较大大。若若相相邻邻地地层层时时差差高高于于目目的的层层的的时时差差，则则目目的的层层时时差差增增加加；反反之之，目目的的层层时时差差减减小小。厚厚度度越越薄薄，围围岩岩影影响响越越大大，时时差差与与地地层层实实际际时时差差值值差差异异越越大大，半半幅幅点点间间的的距离越大于目的层真实厚度。距离越大于目的层真实厚度。不能应用曲线半幅点确定地层界面不能应用曲线半幅点确定地层界面厚层厚层薄层薄层地地层层厚厚度度的的大大小小是是相相对对于于声声速速测测井井仪仪的的间间距距来来说说的的，厚厚度度大大于于间间距

21、距的的称称为为厚厚层层，小小于于间间距距的的称称为为薄薄层层。由由于于声声速速测测井井的的输输出出（时时差差）代代表表0.5米米厚厚地地层层的的平平均均时时差差，因此它们的声速测井时差曲线存在一定差异。因此它们的声速测井时差曲线存在一定差异。193)、薄互层、薄互层间间距距大大于于互互层层中中的的地地层层厚厚度度时时，测测井井值值不不能能反反映映地地层层的的真真实实速速度度，甚甚至至还还可可能能出出现反向。现反向。交互层的声波时交互层的声波时差测井曲线差测井曲线小结：小结：间间距距大大于于地地层层厚厚度度时时，声声波波时时差差曲曲线线分分辨辨地地层层的的能能力力变变差差，甚甚至至无无法法分分层

22、层和和正正确确读读取取时时差差值值，因因此此间间距距尺尺寸寸必必须须小小于于目目的的层层中中最最薄薄地地层层的的厚厚度度。间间距距越越小小，分辨地层的能力越强，但测量的精度也就越差。分辨地层的能力越强，但测量的精度也就越差。应该合理选择间距，目前我国现场多采用应该合理选择间距，目前我国现场多采用0.5m的间距。的间距。203 3、声波时差曲线读值方法、声波时差曲线读值方法均均匀匀层层中中：由由上上下下岩岩层层界界面面内内缩缩0.3m，取平均值（图，取平均值（图a）非非均均匀匀层层中中读读值值：采采用用由由上上下下岩层界面内缩岩层界面内缩0.3m取面积平均法取面积平均法层层内内非非均均质质性性或

23、或划划分分有有效效厚厚度度：将将层层分分两两段段取取值值，含含泥泥质质夹夹层层由由上上下下界界面面内内缩缩0.3m，扣扣除除夹夹层层后后取面积平均值（图取面积平均值（图d）214 4、首波触发的相位移动和、首波触发的相位移动和“周波跳跃周波跳跃”现象现象 在在正正常常情情况况下下，第第一一接接收收器器R R1 1和和第第二二接接收收器器R R2 2应应该该被被首首波波的的同同一一个个波波峰峰（一一般般为为头头一一个个周周期期的的负负峰峰）的的前前沿沿所所触触发发（一一定定的的触触发发电电平平）。由由于于某某种种原原因因造造成成声声波波衰衰减减严严重重，使使两两个个接接收收器器不不是是被被同同一

24、一个个峰峰触触发发而而造造成成的的相相位位明明显显滞滞后后、曲曲线线跳跳动动现现象象。第第二二道道首首波波被被第第二二周周或或推推迟迟多多周周后后的的幅幅度度峰峰所所触触发发，由由于于每每差差一一个个峰峰，时时差差就就增增大大一一个个周周期期，称称为为周周波波（期期）跳跳跃跃。在在这这种种影影响响条条件件下下所所测测时时差差将将不不反反映映岩岩层层的的真真实实声声速速，且且时时差差增增大大，在在声声波波时时差差曲曲线线上上，以以急急剧剧地地偏偏转转或或特特别别大大的的时差值反映出来。时差值反映出来。声波测井曲线上的周波跳跃声波测井曲线上的周波跳跃声波周波跳跃的解释声波周波跳跃的解释22引起周期

25、跳跃的地层有：引起周期跳跃的地层有： (1)、裂隙地层或破碎带裂隙地层或破碎带； (2)、含含气气的的未未胶胶结结的的纯纯砂砂层层（含含油油水水的的纯纯砂砂层层或或含含泥泥质质的的砂砂层层，一一般般不不引引起起周期跳跃）；周期跳跃）； (3)、井壁垮塌井壁垮塌（井径扩大较大的地层），以及泥浆中溶有气体时。井径扩大较大的地层），以及泥浆中溶有气体时。周周波波跳跳跃跃可可以以作作为为裂裂缝缝层层段段或或储储集集层层中中含含气气的的特特征征标标志志。但但它它是是一一种种无无规规律律的的现象，结果很难解释。应该不断改进仪器，尽量避免它的干扰。现象，结果很难解释。应该不断改进仪器，尽量避免它的干扰。23

26、一般是指井壁滑行波的影响范围，它和声波的波长一般是指井壁滑行波的影响范围，它和声波的波长有关：有关：6、探测范围探测范围在在频频率率为为20kHz、岩岩层层中中声声波波速速度度为为15007600m/s时时，波波长长为为838cm。根根据据实实验验，声声波波测测井井的的探探测测范范围围大大约约等等于于三三倍倍波波长长。在在上上述述条条件件下下，研研究究深度大约为深度大约为25115cm 。5、源距和间距源距和间距首先要考虑使首波先于直达波到达接收器，选择首先要考虑使首波先于直达波到达接收器，选择1m的源距就足够了的源距就足够了间距的大小影响分层能力间距的大小影响分层能力声声速速测测井井记记录录

27、的的地地层层速速度度与与真真实实速速度度有有某某些些差差别别，井井壁壁附附近近存存在在声声速速较较低低的的过过渡渡带带。由由于于过过渡渡带带声声速速低低于于地地层层速速度度，为为了了得得到到从从没没有有遭遭到到破破坏坏的的由由地地层返回的折射波，要有足够大的源距。过渡带大约在层返回的折射波，要有足够大的源距。过渡带大约在15125cm范围。范围。243.2.4.1 3.2.4.1 含水纯砂岩层的声波孔隙度计算含水纯砂岩层的声波孔隙度计算含水纯砂岩层的声波孔隙度计算含水纯砂岩层的声波孔隙度计算WyllieWyllie威利时间平均公式（威利时间平均公式（威利时间平均公式（威利时间平均公式（孔隙均匀

28、分布、压实的纯地层孔隙均匀分布、压实的纯地层孔隙均匀分布、压实的纯地层孔隙均匀分布、压实的纯地层）：体积模型：把把声声波波在在单单位位体体积积岩岩石石中中传传播播的的时时间间分分成成几几部部分分传传播播时时间间的的体体积积加加权值权值声声波波在在单单位位体体积积岩岩石石内内传传播播所所用用的的时时间间由由2部部分分：岩岩石石骨骨架架部部分分（1- -）以以vma传播所经过的时间、充满流体的孔隙部分传播所经过的时间、充满流体的孔隙部分以以vf传播所经过的时间的总和。传播所经过的时间的总和。砂岩体积模型示意图砂岩体积模型示意图砂砂岩岩纯纯水层水层3.2.4 补偿声速测井曲线解释和应用补偿声速测井曲

29、线解释和应用25常见岩石（矿物）骨架和流体的声波时差值常见岩石（矿物）骨架和流体的声波时差值26声波时差与孔隙度的关系图声波时差与孔隙度的关系图纯纯岩岩石石声声波波时时差差与与其其孔隙度的线性关系孔隙度的线性关系地地层层孔孔隙隙度度油层油层水层水层含钙质致密层含钙质致密层泥质粉砂层泥质粉砂层27在压实、固结的纯地层：在压实、固结的纯地层：A、粒粒间间孔孔隙隙的的石石灰灰岩岩及及较较致致密密的的砂砂岩岩（孔孔隙隙度度为为1825%）可可直直接接利利用用平平均均时间公式计算出孔隙度，不必进行任何校正时间公式计算出孔隙度，不必进行任何校正B、孔孔隙隙度度为为2535%的的砂砂岩岩，其其声声波波孔孔隙

30、隙度度需需要要引引入入流流体体校校正正系系数数。气气层层：流体校正系数流体校正系数0.7；油层：流体校正系数；油层：流体校正系数0.80.9其中：其中：a流体校正系数；流体校正系数； 声波孔隙度；声波孔隙度； 流体校正后的地层孔隙度流体校正后的地层孔隙度28声波地层因素公式声波地层因素公式由由法法国国道道达达尔尔(ToTAL)石石油油公公司司的测井分析家提出：的测井分析家提出：式式中中：x岩岩性性指指数数，砂砂岩岩取取1.60，石石灰灰岩岩取取1.76，白白云云岩岩取取2。此此式式的的应应用用效效果果比比Wyllie公公式式精精确确，使使用用范范围围广广，对对砂砂岩岩、石石灰灰岩岩、白白云云岩

31、岩都都适适用用，但但在在地地层层含含泥泥质质和含气时，要引入适当的校正，计算公式如下：和含气时，要引入适当的校正，计算公式如下：Vsh泥质含量；泥质含量；tsh泥岩的声波时差；泥岩的声波时差；tg地层条件下的天然气的时差；地层条件下的天然气的时差；tf地层条件下钻井液滤液的时差；地层条件下钻井液滤液的时差；Sg地层含气饱和度。地层含气饱和度。孔隙度与声波时差间的非线性关系孔隙度与声波时差间的非线性关系29未固结含水纯砂岩层计算未固结含水纯砂岩层计算要进行压实校正：要进行压实校正：压实校正系数（压实校正系数（1 11.31.3）目的层上下泥岩地层的声波时差；目的层上下泥岩地层的声波时差；目的层上

32、下泥岩地层的声波时差；目的层上下泥岩地层的声波时差； 常数，一般取常数，一般取常数，一般取常数，一般取1 1 1 1。压实校正系数压实校正系数压实校正系数压实校正系数CpCpCpCp的确定：的确定：的确定：的确定：标准泥岩对比法标准泥岩对比法标准泥岩对比法标准泥岩对比法或者或者压实校正系压实校正系数数压实校正后的声压实校正后的声波孔隙度波孔隙度3.2.4.2 3.2.4.2 非压实、非纯地层和含油气地层的声波非压实、非纯地层和含油气地层的声波非压实、非纯地层和含油气地层的声波非压实、非纯地层和含油气地层的声波孔隙度计孔隙度计孔隙度计孔隙度计算算算算30 法法 利用纯水砂岩层的声波测井与感应（或

33、侧向测井）资料。首先确定利用纯水砂岩层的声波测井与感应（或侧向测井）资料。首先确定出出 求出求出F值，在利用值，在利用F值计算出纯水地层孔隙度值计算出纯水地层孔隙度 ，由声波，由声波时间公式求出未经压实效正的孔隙度值时间公式求出未经压实效正的孔隙度值 ，则；，则；中子孔隙度、密度孔隙度法中子孔隙度、密度孔隙度法 对于含泥质的纯水地层，利用中子测井所得孔隙度或密度对于含泥质的纯水地层，利用中子测井所得孔隙度或密度孔隙度可以确定出压实系数：孔隙度可以确定出压实系数：31统计法统计法 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

34、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：确定。如胜利油田第三系砂岩地层关系式为：确定。如胜利油田第三系砂岩地层关系式为：确定。如胜利油田第三系砂岩地层关系式为：随深度增加，随深度增加，CP减小减小1胜胜利利油油田田正正常常层层系系；2胜胜利利沙沙四四段段；3兴隆台、曙光油田兴隆台、曙光油田压实校正系数压实校正系数Cp与地层深度的关系与地层深度的关系32 含泥质地层孔隙度计算和校正含泥质地层孔隙度计算和校正 含泥质、含油气地层孔隙度计算和校正含泥质、含油气地层孔隙度计算和校正33例

35、例1 已知：已知：tlog85 s/ft；tf189 s/ft，tma49 s/ft，求地层孔隙度，求地层孔隙度解：解： 例例2 已已知知：tlog75 s/ft；tf189 s/ft，tma49 s/ft，tsh100 s/ft，vsh=20%，求泥质校正后的地层孔隙度，求泥质校正后的地层孔隙度解：解： 例例3 已已知知：tlog=380 s/m；tf=620 s/m，tma=180 s/m，Cp=1.5，求求压压实实校校正以后的地层孔隙度正以后的地层孔隙度解：解： 压实校正前压实校正前压实校正后：压实校正后：34由由于于不不同同地地层层具具有有不不同同的的声声波波速速度度，可可以以根根据据

36、声声波波时时差差曲曲线线划划分分不不同同岩岩性的地层性的地层1)、砂泥岩剖面、砂泥岩剖面在在砂砂泥泥岩岩剖剖面面中中，砂砂岩岩声声速速与与砂砂岩岩胶胶结结物物的的性性质质及及含含量量有有关关。通通常常钙钙质质胶胶结结砂砂岩岩比比泥泥质质胶胶结结砂砂岩岩的的低低，并并且且声声波波时时差差随随钙钙质质含含量量增增加加而而减减小，随泥质含量增高而增高。小，随泥质含量增高而增高。泥岩：泥岩：t较高。较高。页岩：页岩：t则介于砂岩和泥岩之间。则介于砂岩和泥岩之间。砾岩：砾岩：t较低。较低。声速测井曲线划声速测井曲线划分砂泥岩层实例分砂泥岩层实例微电极微电极井径井径3.2.4.3 3.2.4.3 划分地层

37、划分地层划分地层划分地层352)、碳酸盐岩剖面、碳酸盐岩剖面在在碳碳酸酸盐盐岩岩剖剖面面中中，致致密密石石灰灰岩岩和和白云岩的时差最低，白云岩的时差最低，若含泥质，时差稍有增高；若含泥质，时差稍有增高；当当有有孔孔隙隙或或裂裂缝缝时时，时时差差明明显显增增大大，甚至还可能出现周波跳跃现象甚至还可能出现周波跳跃现象碳酸盐岩剖面用声波碳酸盐岩剖面用声波速度测井曲线划分裂速度测井曲线划分裂缝带的实例缝带的实例声幅测井声幅测井声波时差声波时差363)、膏盐剖面、膏盐剖面在膏岩剖面中，无水石膏和岩盐的在膏岩剖面中，无水石膏和岩盐的t有明显的差异，有明显的差异，在在岩岩盐盐层层部部分分因因井井径径扩扩大大

38、， t时时差差曲曲线有明显的假异常线有明显的假异常声波时差曲线划分声波时差曲线划分无水石膏和盐岩层无水石膏和盐岩层井径井径37气气和和油油水水的的声声速速及及声声衰衰减减差差别别很很大大，因因此此在在高高孔孔隙隙度度和和泥泥浆浆侵侵入入不不深深的的条条件件下下，声波测井可以较好地确定声波测井可以较好地确定含气疏松砂岩含气疏松砂岩1)、产生周波跳跃、产生周波跳跃常常见见于于特特别别疏疏松松的的砂砂岩岩气气层层中中。由由于于含含气气疏疏松松砂砂岩岩具具有有较较高高的的孔孔隙隙度度，且且孔孔隙隙内内含声波吸收强的天然气，致使声波能量衰减大，产生周波跳跃含声波吸收强的天然气，致使声波能量衰减大，产生周

39、波跳跃气层周波跳跃实例气层周波跳跃实例微电极微电极4mSP井径井径声波时差声波时差3.2.4.4 3.2.4.4 判断气层判断气层判断气层判断气层38SP负异常负异常RmfRw岩岩 性性 、孔孔 隙隙 性性基基 本本 一一致致 的的 渗渗透层透层油层油层气层气层2)、声波时差增大、声波时差增大上气下油测上气下油测井曲线实例井曲线实例气层的声波时差气层的声波时差值明显大于油层值明显大于油层微电极微电极微电极微电极感应感应感应感应393.2.4.5 3.2.4.5 其他应用其他应用其他应用其他应用裂缝层段识别，编制压实曲线。裂缝层段识别，编制压实曲线。裂缝层段识别，编制压实曲线。裂缝层段识别，编制

40、压实曲线。白浅白浅22、21、1井井K1与与J3界面处泥岩界面处泥岩压实曲线（附估算压实曲线（附估算的剥蚀量）的剥蚀量）参见教科书参见教科书P333336页页40声声速速测测井井测测量量沿沿传传播播时时间间最最短短的的路路径径传传播播的的纵纵波波首首波波的的速速度度，一一般般认认为为声声波波时时差差不不受受洞洞穴穴和和高高角角度度裂裂缝缝的的影影响响，只只受受骨骨架架和和粒粒间间孔孔隙隙影影响响，声声波波孔孔隙隙度度反映岩石粒间孔隙度。反映岩石粒间孔隙度。中中子子和和密密度度测测井井确确定定的的是是岩岩石石的的总总孔孔隙隙度度，那那么么它它与与声声波波孔孔隙隙度度s之之差差即即为缝洞孔隙度（或次生孔隙度）洞孔隙度（或次生孔隙度） 计算缝洞孔隙度计算缝洞孔隙度41