声学测井技术在石油工程中的应用探索

2020-01-04刘似晏

科学技术创新 2020年7期

刘似晏

（中国石油测井有限公司辽河分公司，辽宁盘锦124000）

在我国的石油工程当中加强对声学测井技术的应用能够进一步的提升探测的实际效率以及质量，对于我国的油田精确性的数据搜集以及图像变化能够进行更加清晰化的信息搜集，加强对此的研究能够进一步为我国的声学测井提供参考方案。

1 我国声学测井技术的主要技术特点

随着我国的信息技术在不断的发展，在我国的声学测井当中越来越多的信息技术以及信息理论在声学测井当中进行应用。现代化的声学测井技术在下井当中能够对地层当中的不同波进行多测的测量，有助于对岩层的实际密度、岩层数据参数等不同的方面进行多样化的数据搜集，更好的对地层当中的元素、特性等进行广泛的搜集，及时的搜集在矿井当中的不同的参数资料。通过对我国的现代化的声学测量仪器进行分析可以得知，在测量的过程当中能够及时的对油井当中的纵波、横波、斯通立波进行更加精确化的技术分析，更好的测量岩石当中的不同的数据参数，并根据地层当中的主要的信息参数对油井的实际质量进行判断。在实际的应用过程当中主要通过对油井当中的横波进行监测，对不同波的传播的实际速度进行更加精确化的分析。对其中的数据参数进行测量及时的根据参数建立适宜的力学研究模型，更好地对岩石当中的实际参数进行推断以便更好的实现对于参数的应用和模拟。对于相应的数据参与资料能够及时的对相应的水平应力进行分析，对于实际的压力等进行更加精确化的搜集。在进行声学的测量当中加强对于声学的进一步研究，对声学测量当中对声速以及不同的频率进行研究能够更好地加强声源与探测之间的相互匹配，促进声学探测当中的技术发展，更好的进行数据的搜集与测量。根据声学测量的技术要点，进一步加强对声学测量仪器的应用，对相应的技术进行更加全面和广泛化的技术研发。

2 声学测井评价指标分析

在声学测井评价当中主要通过对以下的几个评价指标进行分析，首先是对于油井井眼稳定性进行分析。对于新的油井在进行探测的过程当中应当考虑综合化的数据参数，对于相邻的油井进行分析，考虑在进行勘测的过程当中油井所承载风险，对相应的数据参数进行更加准确化的分析。在井眼的稳定性方面的探测当中结合在实际的探测当中的钻井液的实际密度进行分析，避免在实际的测量当中的压力较大，避免对于油井井壁形成一定的影响。在进行钻井的过程当中应当注重对于内部压力的测量，更好的确保钻井的深度以及井眼的稳定性能。其次是对于没有进行探测地层进行进一步的分析，在进行石油的钻探过程当中通过对实际的地层进行更加精准化的技术分析，进一步确保探测地层的压力承载值，对于地层的实际预测以及在后期的监测当中具有十分重要的意义，在现代化的测量油井的深度建设当中与实际的地震测量法进行应用能够进一步满足实际工程的需要。第一步通过对地层当中的声波的速度以及其他的信息进行监测与测量对于在钻井当中的实际的资料以及对不同波的速度和监测的压力值进行监测，进一步提升对于油井监测的精确化的技术程度对油井监测当中获得的不同的纵波的速度进行监测和转换，获得相应的资料，对已经测量得出的实际数据建立相应的物理实验模式，更好的规划出钻井当中的实际化的方案，更好的进行实验化的模拟操作，确保在钻井的过程当中的安全性，确保在进行钻井的过程中能够顺利以及平稳运行[1]。

3 声学测井仪器的应用

3.1 补偿声波测井仪

补偿声波测井仪通过两个发射器和两个接收器组成的，对于不同的声波类型能够进行更急精确话化的测量，这种声速的特殊类型通经过声波速度测井仪进行研究, 相对于原有的普通的声速测井仪，补偿性的声测仪增加了一个发生器，对声速的测量更加具有精确行性。一般来说，这种测量仪器在实际的测量结果当中会受到井径变化、仪器相对于井轴倾斜的影响。间距与源距较为固定的过程当中，对于测量的结果与发射器在接收器之上和发射器在接收器之下的测量结果的影响相反。补偿声波测井的测量结果更加具有精确行性，对于不同的井径变化与测量结果之间具有较大的联系，能够及时的对相应的数据进行精准化的检测，同时能够进行动态化的补充。使用井眼补偿声波测量仪对地层当中的纵波速度进行测量, 能够更加合理的对岩性和岩石孔隙度进行测量，但是由于声波传输的特殊性，在实际的探测当中探测得到的深度较浅，并且收受到实际环境的影响，在深远以及环境影响较大的环境测量当中具有一定的局限性[2]。补偿化的声波测量仪能够更好地对相应的声波的发射状况以及实际的反射状况进行搜集，加强对于不同资源的应用，更好的促进实际发展。

3.2 长远距声波测井

能够及时的对矿井当中的深源进行测量，对于长源位置具有良好的接收效果。这种声波测井仪通过两个接收器和两个发射器组成。在测量当中主要是对两个位置进行测量，首先通过一个发射器对声波进行发射，通过声波的传输在顶部两个接收器测产生一定的差值。当仪器两个发射器在第一个位置时并且与两个接收器位置接近时，两个发射器发射对声波进行发射，并通过自动化的仪器设备进行记录。在两个位置的记录当中通过不同的数据资源进行资料的搜集，根据资源的时间差，对资源信息数据进一步进行计算，以便更好的计算出所需要的数据资料，提升测量的自动化效果。长源波距测量对于精确化的深度测量具有较大的意义，能够更好的探测井中的深度，更好的反映波形图[3]。

3.3 阵列声波测井阵列声波

现代声波测井仪当中一般会应用到多个仪器，通过不同仪器之间的相互组合，构成阵列声波测井仪。在实际的测量的过程当中，通过进行多重波形的不捕获，对不同的数据曲线进行叠加处理，从而更加精确话化的捕获和准确提取纵波、横波和斯通利波的各种信息。接收器当中的实际间距较小，在进行检测的过程当中的阵列声波测井的声系分布通过两个压电陶瓷发射器,不同的间距的发射器的声速频率具有一定的差异性，例如，间距2ft(61cm),发射器带宽为5～18kHZ。在仪器的最顶部当中通过不同的间距进行测量，与接收器相距较近。在阵列测量的过程当中加强对于声速的测量能够进一步加强对于波形的转换对于测量的精确性[4]。

3.4 偶极子阵列声波测井研究

普通声波测井仪的单极子技术与偶极子技术在一起进行组合形成了偶极子测量检测技术，在进行地层横波速度低于井内流体声速时的松软地层的探测当中，能够更好的对地层当中的各种波进行捕获，对纵波、横波、斯通利波的时差及幅度、衰减系数等在显示屏当中进行参数显示。综合化的仪器设备应用能够进一步加强对波形的检测，例如在横波的测量当中的进行同偶极子阵列声波相比交叉偶极子阵列声波测井还可以提供地层横波各向异性的大小和方向。

3.5 超声波成像测井方式

在进行测量的过程当中采用旋转式超换能的方式对收集到的信息数据资源进一步进行转换，在外部环境当中对井口进行测量进行扫描，根据时差的影响对波形进行记录，更好的记录在波形当中的回程差。在岩石声阻抗的变化当中对于波形的变化具有一定的影响，会产生一定的回波幅度的变化同时在探测的过程当中由于井径的在进行测量的过程当中会产生间波传播时间的变化，在管壁当中的厚度不一的条件状况之下，对于超声波成像的方式进行应用能够更好的对不同的地质环境进行检测，以便更好的进行测量。该仪器通过进行测量的反射波幅度一以及对于传播时间的检测，及时的对按井眼内360 度方进行成图像，通过高分辨率的检测度进行高分辨率成像，更好的观测在岩石层面的几何界面的变化。