基于分数阶Fourier变换的声波测井全波列特征时频分析

目前,阵列声波测井信号处理大多在时间域或频率域中进行。但是,单纯的时间域或频率域方法有很大的局限性。为了打破这些局限性,笔者将分数阶Fourier变换方法用于阵列声波测井信号的分析之中,研究了不同性质储集层中信号幅度随分数阶Fourier变换阶数变化的规律。实验结果表明:在干层,幅度呈"1"型分布;在水层,幅度呈"Y"型分布,"Y"的两支开口较小,在阶数大于0.3的区域中,幅度较大;在油层,幅度呈"Y"型分布,"Y"的两支开口较大,在阶数大于0.6的区域中,幅度较大。因此,分数阶Fourier变换在提取阵列声波测井蕴含的储集层流体性质信息方面具有很好的前景。     

边界条件对声波测井弯曲振子振动模态的影响

换能器是声波测井仪器的重要组成部分,利用ANSYS有限元软件包可以对声波测井仪器所需的换能器进行设计.数值模拟了弯曲振子声波换能器在空气中不同机械边界条件下的振动模态,结果显示不同的机械边界条件影响相同频带内的振动模态个数和同一振动模态的频率.根据模拟结果和实验所需,设计、制作了声波测井弯曲振子换能器.对制作的弯曲振子的振动模态进行了实验室测量,并与数值模拟结果进行了对比分析,两者的基频的一致性较好.数值模拟结果可以对设计、制作和正确安装弯曲振子声源起到良好的指导作用.     

多极子阵列声波测井仪电子系统设计

一种新型多极子阵列声波测井仪器由上电子短节、声系和下电子短节等3个相对独立的部分组成,能够通过单极、交叉偶极和四极声波全波信号准确获得纵波、横波和斯通利波时差,并分析地层的各向异性特征,求取孔隙度、估算渗透率、识别岩性等。详细地介绍仪器命令总线、高速局部数据总线和耐高温环境设计的关键技术,分析了仪器的上电子短节为仪器的主电子仓,安装有信号合成及放大滤波、数据采集和系统控制,下电子短节为仪器的发射激励电子仓等主要参数,各主要部分的功能,并给出了初步试验结果。     

多极子声波测井资料在辽河油田硬地层中的应用

通过声波全波列测井中斯通利波的反射和差异能量分析,在辽河油田中进行了裂缝识别并评价了其有效性。利用由4个波列旋转得到的交叉能量成分可以描述碳酸盐岩中的有效裂缝。通过分析计算各向异性的最小和最大能量,并通过不同井的实际产量已证实这些计算结果的一致性,从而对有效裂缝进行了描述。用多极子声波测井可以提高地震资料解释的精度,确定岩性与岩石特征,并探测气层与裂缝。编制出适合辽河油田使用的岩石力学性质参数图并应用在生产中。     

各向异性双相介质中多极源声波测井理论研究

将各向异性地层模拟为横向各向同性双相介质 ,使其对称主轴与井孔中心轴线相垂直 .本文针对井孔模型下的多极源声波测井问题提出了一种解析的摄动方法 .将各向异性双相介质看作是由对应的各向同性双相介质加上摄动部分而组成 ,并引入 5个关于弹性模量偏离各向同性时的摄动量 ,对对称主轴与井轴垂直的各向异性双相介质的多极源声波测井问题进行了系统的理论研究和分析 ,严格求解了井孔内外的零级和一级近似声波场 .发现在n级多极源激发下 ,井孔中不仅出现n级多极声场 ,而且还能激发出与各向同性地层时不相同的高于和低于n级的多极声波场     

声波测井薄层厚度计算公式的研究与应用

以解决工程实践难题为目的,首次提出了根据换能器与薄层所处位置不同,分别利用其不同求薄层厚度公式之观点。研究了声波测井薄层厚度定量计算公式,详细介绍了公式在高背景上检出Vp低值薄层,在低背景上检出Vp高值薄层的应用情况。并就薄层纵波速度的获取以及如何选用合适计算公式等问题作了一些探讨。同时,通过实例证明了这些措施对提高薄层厚度定量计算精度的重要性。     

科学钻探中的地应力测量

本文详细介绍了在钻孔中利用声波测井和密度测井数据原位确定最小主应力的原理和方法。对于小型水力压裂实验确定地应力,以及利用其结果对测井结果进行刻度,从而获得连续地应力剖面的方法也作了系统讨论。对于预应力场中钻孔周围的应力分布和造成井眼变形的力学原理,以及利用多方位井径测量,声波井壁成像测井和微电阻率扫描成像测井确定主应力方向的方法作了介绍,文中给出ＫＴＢ主孔中应力测量结果的一些实例。     

大口径绳索取心钻进工艺在页岩气地质调查川蔺参1井中的应用

为了获取参数井压裂设计的相关参数,需要对井眼进行阵列声波测井和微侧向电阻率测井,需要采取大直径岩心进行力学实验。采用固体岩心钻探取心工艺,钻孔口径难以达到物探测井仪器入井要求,岩心直径也不能满足实验要求,必须采用大口径取心工艺才能满足设计要求。同时,常规取心工艺难以满足页岩气勘探对岩心（页岩或者煤心）提升时间的要求,绳索取心工艺在这方面优势明显。本篇介绍了大口径绳索取心工艺在页岩气地质调查井川蔺参1井的成功应用,根据大口径绳索取心钻具的结构特点,结合目的层岩性特征,总结了合理的取心钻进工艺参数和技术保障措施,取得了较好的效果。     

测井评价煤层气储层的方法探讨

根据煤层气储层实验室分析确定的体积模型（碳、灰分、挥发分、水分）,以测井曲线予以评价。其中以自然伽马测井确定湿灰分,该方法的前提条件是湿分主要是泥质且泥质不具放射性元素;以密度测井与人工伽马测井确定含碳量,并对密度测井作湿分校正;以灰分校正后的密度测井确定饱和水孔隙度;含气量的估算以声波测井和密度测井组成的复合参数ΔT/dDEN来确定,或以视电阻率曲线确定含气量。以某地区2个钻孔为例,讨论了煤层深度、压力等与水分、灰分、含气饱和度、含气量等参数的关系,认为含气量与深度成正比关系。     

纵波频谱特征与裂缝带关系初探——在中国大陆科学钻探中的应用

裂缝带的识别和判断,对于实现中国大陆科学钻探的研究目标,为地学研究提供基础的井中物性参数具有很重要的意义。阵列声波测井的纵波频谱参数为实现这个目标提供了可能。通过对纵波频谱特征的分析得到这样的认识:对于断裂构造,纵波的频谱特征有着明显的变化,如纵波的主频位置向低频偏移,在低频位置上其幅度(能量)急剧地增大,与上下未破碎的岩层有着非常明显的差别。通过这些明显的特征,可以很好地识别和判断构造破碎带。利用主峰位置漂移、主峰幅度、主峰的半幅值高宽、主峰的能量这几个参数,对中国大陆科学钻探主孔的裂缝带进行了识别和判断。