声学在石油测井和地球物理勘探中应用的研究新进展.pdfVIP

石 油 仪 器 2012年 第 26卷 第 2期 PETROLEUM INSTRUMENIS · 综 述 · 声学在石油测井和地球物理勘探中应用的研究新进展 法 林 王 蕾 郑雅娟 张 奇 张小虎 (1．西安邮电大学 陕西 西安)(2．西安石油大学 陕西 西安)(3．长庆油田第五采油厂 陕西 西安) 摘 要：以机一电类比的方法建立 了声源换能器和接收换能器的机一电等效电路，建立了电驱动信号与声源辐射的声信号 以及声信号与被接收换能器转换成的电信号之间的关系，以电驱动信号与声源换 能器的电一声冲击响应取代以往声波测井 正演研究中所采用的假设声源函数；将声波测井过程类比成一个信号传输系统，建立 了声波测井传输 网络模型，用信号传 输 系统的概念和理论分析声波测井过程 ，为声波测井信号在媒质 中的传播速度及其幅度和相位等信息的精确测量奠定了理 论基础；根据岩石的 K“aiser’效应现 象，开发了岩石声发射地应力测试的数据采集系统，用该系统采集的岩石样品声发 射数据可用于地应力预测，为油井的压裂设计提供依据，也为 自然地质灾害 (如地震)预测提供一种技术手段 ；提 出了用 测井数据构造地震子波字典的算法，用以区域的数 口石油井的测井数据构造 出了该区域的地震子波字典 ，用该 区域的地震 勘探数据和该地震子波字典中的字进行匹配追踪 ，进而反演油藏。 关 键 词：声波测井；地震勘探 ；油藏；反演；地应力测量 中图法分类号 ：TEl32．14 文献标识码：A 文章编号：1004-9134(2012)02—0001—06 别是薄层油藏)的一种有效方法 。 0 引 言 1 声源信号的确定 传统的声波测井方法通常采用一些假设的数学函 数如 Tsang子波、Gaussian脉冲子波等来描述声源， 通过采用机一电类 比的方法，建立了声源换能器 没有考虑声波换能器的电一声转换和声一电转换对声 和接收换能器的机一电等效电路 ，推导出了它们的电 波测井信号产生的传输延迟，以及对其幅度和频率特 一 声冲击响应和声～电冲击响应 。建立了电驱动信号 性产生的影响_】J。我们用信号和信息传输 的概念和 与声源辐射的声信号之间的关系以及声信号与被接收 观点，把声波测井过程类比成一个信号传输系统，建 换能器转换成的电信号之间的关系。用电驱动信号与 立了声波测井传输网络的物理模型[]。根据岩石的 上述电一声冲激响应的卷积作为声源辐射的声信号子 K“aiser”效应现象，我们开发了岩石声发射地应力测 波，取代以往声波测井研究中所采用的假设的声源函 试的数据采集系统[7j，用该系统采集的岩石样品的声 数，使得声波测井的正演研究模型更贴近声波测井的 发射数据可用于地应力预测，为油井的压裂设计提供 实际情况 。 依据 ，也为 自然地质灾害 (例如地震)预测提供一种 利用压电方程和质点运动方程来建立压电换能器 技术手段。我国大多数油田都进人中后期开发，为保 的声一电和电一声等效电路，如图1所示 。 证油田石油和天然气的稳产和增产，都在研究寻找油 气藏的精确方法，特别是研究寻找薄层油气藏的精确 依据图1，推导声源的电一声冲激响应和的接收 方法 。我们提出了利用一个区域多口油井的测井数据 换能器的声一电冲激响应如下 和依据该区域的地质模型建立了该区域地震子波字典 hi(t)=Kle +21K21e一