现代声波测井技术应用研究

方 磊

（中石化华北石油工程有限公司测井分公司，河南新乡 453000）

现代声波测井技术应用研究

方 磊

（中石化华北石油工程有限公司测井分公司，河南新乡 453000）

随着我国石油探明储量的不断减少，提高测井技术已成为石油探勘工作的研究重点，声波测井是一种利用声速传播、声音振动特点等内容实现油井探测的技术，目前已在石油探测工作中得到广泛应用。

现代声波测井技术；油田；带井眼补偿

1 现代声波测井技术概述

从声学角度分析，声波测井技术实际上是一种冲液井孔波导问题，具体来说就是利用声波获得井孔内各种波动参数信息用以判断井下情况的方法[1]。比如地层岩石的密度、地层张力、单轴抗压强度、空隙压力、地层主应力、坍塌压力、破裂压力等，为井孔产能以及储层的评估评估提供数据依据。而且随着社会的发展、科技的进步，声波测井技术也不断的发展，其发展主要有4个特点：一是多源探测模式朝组合化模式发展，声波测井由传统单一的单极子声源测井转换为多极子声源声波测井，不仅综合了传统声波测井方式的优点，还结合测井需求进行改善；二是探测器数目朝阵列化发展，有效提升了探测信息的分辨率；三是辐射方位朝可控化方向发展，使声波的发射与各方向的辐射均得到有效的控制，四是信号采集朝数字化方向发展，提高了信号采集的效率。目前我国采用的声波测井技术类型有3种，分别是带井眼补偿声波测井技术、单极声波测井技术与多极声波测井技术，其中单极声波测井技术是指采用对称生源（单极子声源）于单极子接收技术展开井下测试的声波测井方式；多极声波测井技术包含四极子声源和偶极子生源的用于与井下测试的非对称生源声波测井方法。

2 带井眼补偿声波测井技术

2.1 带井眼补偿声波测井技术原理

因为单发双收的井眼补偿系统容易受到井眼的影响而产生严重误差，因此在声波测井中通常使用双收双发井眼补偿声系，双收双发补偿声系的作用原理图如图1所示。

图1 双收双发补偿声系示意图

其中T1、T2表示接收器，R1、R2表示沿井壁传播声波的时差，T1ACR1和T1ACR2则表示上发射声系声波沿着井壁传播的路径，同理T2DER1与T2DER2表示下发射声系的传播路径。

2.2 带井眼补偿声波测井技术的应用

带井眼补偿声波测井技术是目前使用最为广泛的现代声波测井技术，利用声波速度进行油井的探测。这种测井方法主要应用在以下方面：第一，可对井下储层进行划分并排除致密地层；第二，通过分析测试数据可以了解被测井岩石效果以及空隙曲线等情况，进而判断岩性；第三，根据测试数据并结合经验公式可计算地层孔隙度，识别裂缝，进而对所检测地层的地质断层、地形压力进行判断。应用带井眼补偿声波测井技术进行井下探勘测量，首先对井下发出发射器，使其岩井壁传播，然后再根据滑行纵波传到预计位置时近端与远端接收器的时间差来判断井下情况。而对井下深度等其他方面的测试，主要采用带井眼补偿性测试仪器，其补偿声系是双发双收类型的，使用这类仪器进行测试可以消除油井直径变化以及井下复杂环境对测试数据的影响。带井眼补偿声波测的补偿声速形式分有双发双收与单发双收两种形式，但是经过大量的案例检测表明单发双收形式极易受到仪器自身自主变动以及井下环境变化的影响而导致检测数据准确度不高。若两个单发双收的间距与源距均为平等的，则所检测发射器位置会颠倒从而导致声速曲线获得的数据异常甚至相反，需要取平均值才能获得正常值，但是这样不仅比较麻烦而且容易使工作人员对井下相关参数数据产生错误的判断，影响后续工作的顺利开展。双发双收声速测试仪器是在上下两端均设置发射器，这样可以使测试源距保持相同，消除井眼直径变化产生的影响，并记录井下环境变化产生的深度误差，为后续工作提供有利的依据。

2.3 对带井眼补偿声波测井的改进

因为在实际测井工作中，井径不规则变化更大，在声波测井时校正井眼难度很大，导致带井眼补偿声波测井受到一定的局限性，因此在实际测井中还需要结合实际情况进行相应的调整改进以最大限度实现补偿功能。例如在砂泥岩地层中因为泥岩变作用的影响，时差减小一般发生于砂岩井段，而时差增大井段通常发生在泥岩井段，在井径扩大段的声波时差就会呈现“小—大—大—小”的变化规律，为了消除井径扩径造成的声波时差影响，可采取漫反射生路法进行带井眼声波补偿测井，逐点查询不同位置声波接收器传播理论路径，然后再根据实际路径校正声波时差曲线。此外还需考虑岩层特性对井径声速测井产生的影响等其他相关的因素，从而确保声波时差校准的准确性。

3 结束语

总之，现代声波测井技术是一种先进有效的井下测试方法，为油气田的探勘开发以及石油工程项目施工提供了有力的支持。而且随着时代的进步，声波测井技术也在不断的改进、优化，使各种复杂地层条件的井下测试均得到满足，为我国油气田勘探事业做出了巨大贡献。

[1] 李彬.油气田声波测井技术的应用及发展[J].环球市场信息导报，2013，（12）：118.

Application of Modern Sonic Logging Technology

Fang Lei

With the continuous reduction of proven oil reserves in China，the improvement of logging technology has become the focus of petroleum exploration work.Sonic logging is a technology that utilizes the characteristics of sound velocity propagation and sound vibration to realize oil well detection.In the oil exploration work has been widely used.

modern sonic logging technology；oilf i eld；with borehole compensation

P631.81

：B

：1003–6490（2017）04–0054–01

2017–04–02

方磊（1986—），男，河南新乡人，助理工程师，主要从事石油测井工作。