声波测井-声幅7-2005.ppt

三地层波 1)包括地层纵波地层横波; 2)到达时间跟岩性有关: 砂泥岩剖面:比套管波到达晚 碳酸岩剖面:比套管波到达早 3)幅度跟岩性和胶结质量有关: 一声系和记录内容 单发单收; 记录套管波幅度 * 主讲人：李维彦 长江大学 地球物理与石油资源学院 第七章 套管井中声波测井 在套管井中测量声波信号的声幅测井主要用于评价固井质量，也称水泥胶结测井(CBL—Cement Bond Logging)。 主要内容： 1 套管井中波成分 2 声波波型与固井质量关系 3 声幅测井及其应用 4 变密度测井（VDL） 井眼直径 8.5 英寸 套管外径 7 英寸 套管内径 d 6.4 英寸 水泥环厚 0.75 英寸 套管壁厚 b 0.3 英寸 仪器外径 c 3.63 英寸 泥浆环厚 1.38 英寸 源距 L 3,5 英寸 钢 速度 V2 17544 英尺 / 秒 钢 时差 57 微妙 / 英尺 泥浆 速度 V1 5250 英尺 / 秒 泥浆 时差 189 微妙 / 英尺 水泥 声速 V2 9000~1 600 0 英尺 / 秒 水泥 时差 111~63 微妙 / 英尺 砂岩 骨架 声速 18000 英尺 / 秒 砂岩 骨架 时差 55.5 微妙 / 英尺 V1 V2 V3 V4 L a b c ?12 ?23 J0 第一节 套管井中波成分 接收器依次得到波有：套管波、地层波水泥环波、泥浆波 一、套管波(纵波横波复合波): 1套管波特性 通过套管传播的波叫套管波即滑行波、一次反射波及多次反射波（能量很弱）. 滑行波与一次反射波到达接收器时间只差0.2us，可看作同时到达。 套管波只与源距、套管、仪器尺寸有关到达接收器时间在全井段是不变的 套管波的声强（或幅度）大小与水泥胶结好坏有关， 设?12为折射系数, ?23为反射系数,入射声强为J0,则反射声强为: J=J0?12?23 ?21= J0 ?212?23 说明反射声强与套管水泥界面反射系数?23有关.胶结不好?23就大,声强幅度增大;管外是水泥还是泥浆或空气,接收套管波相差4~5倍。 因此套管波幅度的大小可确定第一界面水泥胶结质量。 V1 V2 V3 V4 L a b c ?12 ?23 J0 1—套管外为水 2—套管外为固结水泥 以d=14cm测得的声幅为100% 1)套管特性影响： (1)套管直径的影响: 套管直径本身对套管波衰减无关,反映了泥浆对套管波的衰减影响,直径大衰减大,套管波幅度减小. 2套管波影响因素 套管外有水泥 3000 (2)套管厚度的影响:自由套管时,厚度影响不明显,当外有水泥时,套管波衰减与厚度有关,厚度大反射回井中套管幅度大,衰减系数变小.(这与声场能量分布有关,套管厚度一般?) 由于泥浆、仪器测量条件影响，套管波不规则，要求记录本井自由套管幅度，用于刻度。 2)水泥环参数的影响: (1)水泥抗压强度的影响:水泥环抗压强度大,进入水泥环的能量就多,套管波就变小,衰减变大; 计算抗压强度值与出厂值比较(标定值),两者相等为胶结好,小于出厂值可能为套管与水泥胶结不好有裂隙或窜槽、水泥不纯、水泥凝固时间不够（一般48小时）。 （2）水泥环密度或声速影响：波阻抗Z大，进入水泥环的能量多，套管波幅度就低，衰减大； 1—理论计算 2—纯水泥加40%水，大气压 3—纯水泥加40%水，800psi 4—加8%膨润土 800psi 5—水泥、火山灰各50% 800psi 85F L=5ft,A=16%A0,套管厚0.304′′, 查得100PSI(1PSI=0.0704kg/cm2); A=2.6%A0,套管厚0.304′′, 查得500PSI(1PSI=0.0704kg/cm2); 水泥抗压强度的影响 (3)水泥环厚度影响：厚度小(1.905cm)套管波幅度变化明显,1.905cm变化不明显; 3)水泥 凝固时间对套管波的影响 实验水泥块 凝固时间 水泥凝固时间长,水泥强度大,套管波愈能透射到水泥环向地层传播使套管波幅度下降,衰减系数增大响.水泥凝固时间受速凝剂、水灰比、水泥中杂质等影响，实验考察30~48小时进行声幅测井比较合适。 二、水泥环波: 在第一界面上不会出现滑行波，只有一次或多次反射波（sin?2/sin?3