1、声 幅 测 井（1 1）单发单收：）单发单收：（2 2）双发双收声系）双发双收声系：（1 1）地层吸收声波能量而使幅度衰减）地层吸收声波能量而使幅度衰减（2 2）存在声阻抗不同的两种介质界面）存在声阻抗不同的两种介质界面上，折射、反射使声波的能量发生变上，折射、反射使声波的能量发生变化。化。在裂缝发育及疏松岩石的井段，声幅的衰减主在裂缝发育及疏松岩石的井段，声幅的衰减主要是要是声波能量所致。声波能量所致。套管井中波幅的变化主要和套管与地层介质之套管井中波幅的变化主要和套管与地层介质之间的界面引起的声波能量分布有关。由此，间的界面引起的声波能量分布有关。由此，套管井中的声幅测井主要用来评价固井质
2、量。套管井中的声幅测井主要用来评价固井质量。1 1）不同角度的裂缝对波的衰减不同）不同角度的裂缝对波的衰减不同与水平线的夹角与水平线的夹角5050-80-80垂直裂缝垂直裂缝与水平方向的夹角与水平方向的夹角 30 疏疏),),由此声波通过由此声波通过较大裂缝较大裂缝,其接收到的能量比非裂缝地层低得多。其接收到的能量比非裂缝地层低得多。声波通过裂缝声波通过裂缝,能量衰减与裂缝的张开度、发育程度能量衰减与裂缝的张开度、发育程度有关，对于纵波，张开度大和裂缝发育，则声幅衰减增有关，对于纵波，张开度大和裂缝发育，则声幅衰减增加，测得的声幅低。加，测得的声幅低。3）溶洞性地层）溶洞性地层a.a.增加了波
3、的传播路径增加了波的传播路径b.b.溶洞引起波的散射，造成声波能量较大幅度的衰减，溶洞引起波的散射，造成声波能量较大幅度的衰减，所以声波在溶洞性地层传播，所以声波在溶洞性地层传播，。声幅曲线上，幅度值低。声幅曲线上，幅度值低。在时差曲线上，时差值高，可能出现周波跳跃。在时差曲线上，时差值高，可能出现周波跳跃。目前用于检查固井质量的声幅测井有水目前用于检查固井质量的声幅测井有水泥胶结测井、变密度测井等测井方法。泥胶结测井、变密度测井等测井方法。沿井轴方向在套管内传播的声波。沿井轴方向在套管内传播的声波。套管和水泥环间的界面。套管和水泥环间的界面。水泥环和地层间的界面。水泥环和地层间的界面。套管外
4、为流体介质。套管外为流体介质。套管外固体水泥与泥浆之间的界面。套管外固体水泥与泥浆之间的界面。固井后，由隔层相隔的两个或多个渗固井后，由隔层相隔的两个或多个渗透性地层流体通过一界面或二界面相通的现象。透性地层流体通过一界面或二界面相通的现象。套管套管水泥环水泥环地层地层套管波套管波单发单收，源距为单发单收，源距为1 1米，米，发射器发射的声信发射器发射的声信号的频率为号的频率为2020千赫。千赫。水泥胶结测井原理图水泥胶结测井原理图 一界面一界面二界面二界面a a、：声波以临界角入射到套管内壁，在套：声波以临界角入射到套管内壁，在套管内激发套管波；管内激发套管波；b b、套管波沿套管传播时，在
5、井内产生、套管波沿套管传播时，在井内产生，此波，此波被井内接收器接收并记录其被井内接收器接收并记录其；c c、套管波幅度与一界面的胶结程度有关，、套管波幅度与一界面的胶结程度有关，。这样，。这样，就得到了一条随深度变化的套管波幅度曲线，以反映一界就得到了一条随深度变化的套管波幅度曲线，以反映一界面胶结情况。面胶结情况。由于套管与水泥接触，且由于套管与水泥接触，且，大部分能量都被折射到水泥环，大部分能量都被折射到水泥环中，中，而少部分能量折回到井中被记录，而少部分能量折回到井中被记录，。反之，反之，。对固井质量的判断应用对固井质量的判断应用的概念：的概念：相对幅度相对幅度 20%20%相对幅度相
6、对幅度 40%20%40%mv%100泥浆浆井段曲线幅目的井段曲线的井相对对幅 最好在注水泥后最好在注水泥后进行测量进行测量,因为水泥有因为水泥有个个，过早或过晚，过早或过晚,都会造成错误解释。都会造成错误解释。实验证明，水泥环厚度实验证明，水泥环厚度，其对测井曲线的影，其对测井曲线的影响基本固定；响基本固定；，随水泥环厚度的减小，测井值升，随水泥环厚度的减小，测井值升高（失真），因此，在对资料进行解释时，应参考井径高（失真），因此，在对资料进行解释时，应参考井径曲线。曲线。见见P68图图2-16，。气侵泥浆的吸收系数大气侵泥浆的吸收系数大,使声波的使声波的,此时测此时测得的得的，造成误解。，
7、造成误解。固井时固井时,因热效应和压力的影响因热效应和压力的影响,套管膨胀套管膨胀,注完水注完水泥后泥后,又可能收缩又可能收缩,在在有一环形空间有一环形空间,间间隙隙0.1mm,它使它使使测得的使测得的。与井内泥浆气侵一样，仪器偏心也造成与井内泥浆气侵一样，仪器偏心也造成，造成胶结良好的假象。造成胶结良好的假象。水泥胶结测井曲线分两部分：水泥胶结测井曲线分两部分：和和。根据套管波幅度与一界面的胶结程度的关根据套管波幅度与一界面的胶结程度的关系，一般认为，系，一般认为，。水泥胶结测井曲线实例水泥胶结测井曲线实例 自由套管自由套管管外有固结的水泥管外有固结的水泥CBL套管波套管波一界面一界面CBL
8、测井曲线测井曲线CBL套管波套管波一界面一界面CBL测井曲线测井曲线 相对幅度越大，表明固井质量越差，一般相对幅度越大，表明固井质量越差，一般分为三个等级：分为三个等级：相对幅度小于相对幅度小于胶结良好；胶结良好；相对幅度介于相对幅度介于胶结中等；胶结中等；相对幅度大于相对幅度大于胶结不好（串槽）。胶结不好（串槽）。CBL测井曲线测井曲线自由套管自由套管一界面胶结差一界面胶结差一界面胶结中等一界面胶结中等一界面胶结好一界面胶结好(1)(1)沿套管沿套管 (2)(2)井内泥浆井内泥浆(3)(3)通过地层通过地层套管波套管波地层波地层波泥浆波泥浆波1)1)2)2)全面评价水泥胶结质量全面评价水泥胶
9、结质量,了解套管与水泥了解套管与水泥环、水泥环与地层的胶结情况。环、水泥环与地层的胶结情况。3 3）声波信号是在套管内传播的纵波，速度快，声波信号是在套管内传播的纵波，速度快，最先到达。最先到达。单发单收单发单收 源距为源距为15m15m 是在地层内传播的纵波、横波、视瑞利波的组合，是在地层内传播的纵波、横波、视瑞利波的组合，幅度值高。幅度值高。通过泥浆直接到达接收探头的波，它到达最通过泥浆直接到达接收探头的波，它到达最晚、幅度稳定且幅度变化不大、频率低。晚、幅度稳定且幅度变化不大、频率低。调辉记录调辉记录调宽记录调宽记录 变密度图的条带颜色深浅一致，只是条带的宽度不变密度图的条带颜色深浅一致
10、，只是条带的宽度不同而已，而调辉记录正好相反。同而已，而调辉记录正好相反。a.：一、二界面同时胶结良：一、二界面同时胶结良好，地层信号一般比较强；好，地层信号一般比较强；b.：一、二界面胶结良好，同时水泥：一、二界面胶结良好，同时水泥环强度高，地层信号一般比较强；环强度高，地层信号一般比较强；c.：地层声能吸收率高，声衰减高：地层声能吸收率高，声衰减高，地层信号弱。，地层信号弱。大部分能量通过套管大部分能量通过套管，进入地层中。进入地层中。变密度曲线变密度曲线为黑为黑白反差明显呈整齐直线条；白反差明显呈整齐直线条；为灰白模糊不清的曲线条为灰白模糊不清的曲线条或缺失，呈灰白间隔的直线条。或缺失，
11、呈灰白间隔的直线条。声幅曲线为声幅曲线为 全波列波形中全波列波形中，。大部分能量大部分能量中，中，进入地进入地层中。层中。变密度曲线变密度曲线为灰白模糊不清直线条或缺为灰白模糊不清直线条或缺失；失；为灰白模糊为灰白模糊不清的曲线条或缺失，不清的曲线条或缺失，呈灰白间隔的直线条。呈灰白间隔的直线条。声幅曲线为声幅曲线为 全波列波形中全波列波形中，。一部分能量在套管中传一部分能量在套管中传播，也有相当大能量播，也有相当大能量中。中。变密度曲线变密度曲线为灰白间隔直线条；为灰白间隔直线条；为灰白间隔的曲线条。为灰白间隔的曲线条。声幅曲线为声幅曲线为 全波列波形中全波列波形中，。，大部分能量通过套管，大部分能量通过套管透射水泥，再透射到地层中。透射水泥，再透射到地层中。变密度曲线变密度曲线为灰白模糊不清直线条或缺为灰白模糊不清直线条或缺失；失；为黑白反差为黑白反差明显的曲线条。明显的曲线条。声幅曲线为声幅曲线为 全波列波形中全波列波形中，。左图左图水泥与套管未水泥与套管未胶结的变密度测井图。胶结的变密度测井图。右图水泥与套管地层胶右图水泥与套管地层胶结良好的变密度测井图。结良好的变密度测井图。精品课件精品课件！精品课件精品课件！
