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超声波成象测井井周声波成像测井 Ultra Sonic Imager、Ultra Borehole Imager CBIL- 西方阿特拉斯 CAST-哈里伯顿 BHTV-华北测井公司 本章内容 §1 测井原理和仪器结构 §2 应用 §1 测井原理及仪器结构 一、井下超声电视的发展 反射系数和透射系数 三、仪器原理 四、数据采样 CBIL技术指标 UBI技术指标 五、图象生成 象素的着色 幅度成象（声阻抗） 幅度低（阻抗小） 黑（深 ） 幅度高（阻抗大） 白（浅） 传播时间成象（井眼半径成象） 时间长（半径大） 黑（深 ） 时间短（半径小） 白（浅） 六、其它显示方法 立体柱状图 纵截面图 横面图 六、其它显示方法 螺旋图 §2 声波井周成像测井地质应用 一、 CBIL的应用 识别裂缝、不整合面、断层等地质构造。确定裂缝产状及发育方向，确定最大水平主应力方向。 描述沉积特征─层状层理、交错层理、冲蚀、结核、沉积韵律。 划分砂泥岩薄互层及有效厚度。 确定井眼几何形状。 检查套管变形，确定套管变形位置。 检查射孔井段，确定射孔孔眼位置。 检查对套管爆炸整形后的套管形状。 确定套管断裂位置。 二、ＵＳＩ的应用 水泥胶结质量评价 套管检查 套管腐蚀 评价损坏情况 确定和识别射孔位置 三、ＵＢＩ的应用 在油基泥浆中成象 探测裂缝、孔洞 井眼稳定性分析 键槽井眼 井眼垮塌 剪切滑动 泥岩蚀变 确定水平应力 井眼形状分析 裂缝性地层中FMI-ARI-UBI图象的比较 检查取心位置 三、分区水泥胶结测井(SBT) 确定套管与水泥、地层与水泥两个界面的水泥胶结状况。 提供整个套管周围全方位的水泥胶结状况，克服了常规水泥胶结测井的多解性。 判断窜槽的位置。 确定水泥返高和混浆带井段。 能有效地评价大直径套管井(直径406毫米)的水泥胶结状况。 不受快速地层的影响。 井眼垮塌与滑动 井眼垮塌与剪切滑动 剪切滑动 剪切滑动 高密度泥浆、大井眼效果差，可在油基泥浆中使用 在油基泥浆（水小于30%）和小井眼（小于7in)中不能用 限制条件 受井眼形状、仪器偏心、井斜影响 贴井壁、无偏心影响 影响因素 详细井眼信息 三井径 井眼描述 裂缝、溶洞 岩性、岩石结构、构造 地层响应 岩石波阻抗 岩石电性 物理基础 井壁 2-5厘米 探测深度 100% 70%（8in井眼） 覆盖面积 纵向0.1-0.3in 横向200-250点/周 纵横向0.1in 采样率 0.2in 0.2in 分辨率 CBIL Star-II 比较项目 STAR 与 CBIL 比较 * ? ? 结束 通过测量井壁岩石(套管）对超声波的反射情况（回波的幅度和传播时间）来获得井壁或套管壁的图象。其物理基础是：不同声阻抗的物质、表面的粗糙程度不同，对声波的反射能力不同。 69年由Ｍobil研究室的Zemanek研制出BHTV（Borehole Televiewer),但性能不好，没广泛应用。 80年代－改进后被西方广泛应用 80年代末和90年代初－我国研制成功井下声波电视。 90年代－世界各大测井公司有了自己的声波电视 二、声波在界面的反射和折射 USI超声换能器发出的声波在界面的反射和折射 超声换能器 脉冲－回波法 v为测井速度 n为转速 fr为声脉冲频率 以脉冲回波的方式，对整个井壁进行扫描，记录 回波幅度图象 回波传播时间图象 扫描采样250个点/转 扫描频率6转/秒 两个250千赫兹的聚焦陶瓷换能器一个直径为1.5英寸 另一个直径为2.0英寸 测量方式 声成像 数字声波井周成像测井(CBIL) 裸眼井 套管井 电成像 回波幅度图象 N E S W N N E S W N 直径 3.265英寸(92.2mm) 长度： 14.9ft(4.55m) 重量： 270b(122.5Kg) 最高温度: 400 °F(204 °C) 最大压力： 20000psi(137.9MPa) 额定速度： 600ft/h(182m/h) 扫描速率： 6转/分 采样扫描： 250个样/转 直径 3.6-11.2英寸 长度： 20.3ft(6.30m) 重量： 210b 最高温度: 350 °F(175 °C) 最大压力： 20000psi(137.9MPa) 最大泥浆密度： 16lbm/gal(水基) 11.6lbm/gal(油基) 井眼范围： 5.5-12.5in 推荐测速： 2100ft/h (1in采样率） 800ft/h (0.4in采样率） 400ft/h (0.2in采样率） 成像分辨率：0.4in 250kHz 0.2in 500kH