XMAC交叉多极子阵列声波测井资料评价基础.ppt

交叉式多极阵列声波测井及应用 XMAC 前言XMAC为交叉式多极阵列声波测井仪 它是阿特拉斯公司继多极阵列声波测井仪 MAC 之后的又一代产品 兼容了MAC的所有功能 它是把单极 偶极 交叉偶极技术结合在一起的新一代测井技术 4 XMACCrossMultipoleArrayAcoustilog 4个发射器 两个单极发射器T1和T2 两个偶极发射器T3和T4 T3和T4是正交的 8个接收器组 接收间距为6英寸 每组有四个正交的接收器 T1与T3间距离为9英寸 T3与T4间距离为1英尺 T4与T2间距离为9英寸 R1与T2间距离为102英寸 R1 R8 8接收阵列 隔离体 发射器部分 单极2 T2 单极1 T1 偶极Y T4 偶极X T3 1678交叉多极阵列测井仪技术规格直径 98 6mm长度 10 7m耐温 204 C耐压 1400kg cm3重量 327kg垂直分辨率 0 39m最大测速 6 4m min Slide Slide 6 6 99 7 30 FileName 6 6 单极仪器 常规 QC V1 V2 斯奈尔定律 泥浆 地层 sinQ1 sinQ2 V1 V2sinQC V1 V2 Q2 Q1 1 V2 V1 产生纵波和横波V2 Vp Vs 2 V2 V1 V2 Vs 不能产生横波 9 快速地层中的单极波形数据 10 慢速地层中的单极波形数据 时间 ms 纵波 斯通利波 1000 5000 Slide Slide 16 16 99 7 30 FileName 偶极 横波 仪 接收器 发射源 Y接收器 X接收器 X发射源 Y发射源 X Y X Y 接收器 发射器 发射器 接收器 X X X Y Y Y X X X Y Y Y 14 12个线性偶极波形Tx线性 Rx3 Rx4 Rx5 Rx6 Rx7 Rx8 Ty线性 Ry1 Ry2 Ry3 Ry4 Ry5 Ry6 12个交叉偶极波形Tx交叉 Ry3 Ry4 Ry5 Ry6 Ry7 Ry8 Ty交叉 Rx1 Rx2 Rx3 Rx4 Rx5 Rx6 24个偶极波形 R1 R8 8接收阵列 隔离体 发射器部分 单极2 T2 单极1 T1 偶极Y T4 偶极X T3 T4发射 R1 R2 R3 R4 R5 R6接收T3发射 R3 R4 R5 R6 R7 R8接收 XMAC把单极技术 偶极技术和交叉偶极技术结合在一起 有三种工作模式 1 单极工作模式 常规时差测井 2 单 偶极全波工作模式3 正交偶极工作模式 偶极横波 其中正交偶极方式是XMAC的一大特色也是其命名的渊源 各向异性分析 纵 横 斯通利波的提取 机械参数求取 能量计算 波分离 WAVE 波形数据 渗透率计算 反射系数计算反射界面确定 率减计算 出砂分析 XMAC数据处理流程 主要应用探测油气层识别裂缝 溶洞判断地层各向异性确定地层最大主应力方向岩石的机械特性分析定性估算地层渗透率 20 1 探测油气层 气 核磁渗透率 斯通利波渗透率 中子孔隙度 密度孔隙度 气存在情况的斯通利波和核磁渗透率剖面 计算方法 建立地质模型 假设地层由骨架 胶结物 流体组成 则地层压缩系数 Cb 等于三项压缩系数之和 即 Cb V1C1 V2C2 V3C3 流体性质识别方法 当储层为多相流体时 必须先根据录井 试油等资料先确定地区性油 气 水的压缩系数标准 应用实例1 xx1井油气识别成果图 试油结果 酸化后 油 28 9方气 130490方水 46 2方 上盘上马组下盘上马组 应用实例2 xx2井油气识别成果图 xx3井斯通利波变密度图 xx4井斯通利波变密度图 2 识别裂缝 孔洞 FMI 应用实例1 xx3井声波幅度衰减与FMI对比图 50 106 45 90 35 63 纵波幅度不衰减 横波 斯通利波幅度衰减 说明图示井段地层存在低角度裂缝 并且有较强渗透性 应用实例2 xx3井声波幅度衰减与FMI对比图 FMI 78 98 60 114 66 124 63 140 59 174 纵波 斯通利波幅度衰减 横波幅度不衰减 说明图示井段地层存在高角度裂缝 并且有较强的渗透性 应用实例3 xx5井XMAC解释成果与FMI对比图 纵 横 斯通利波幅度衰减均不明显 说明图示井段地层为孔隙型或孔洞型储层 xx3井综合曲线 FMI图象与全波波形对比图 适用条件 当扫描成象测井显示地层为致密层或孔洞型 孔隙型储层或地层高角度裂缝发育时 可观测到反射P波 xx5井综合曲线 FMI图象与全波波形对比图 应用实例1 致密层 孔洞型 孔隙型储层出现反射P波 反射P波 试油结果 酸化后 油 41 2方气 192958方水 77 0方 xx5井综合解释成果图 应用实例2 反射P波 反射P波 试油结果 酸化后 油 28 9方气 130490方水 46 2方 快慢横波示意图 3地层各向异性分析 地层存在裂缝 地应力不均衡 高角度地层 造成地层各向异性的原因 理论基础 模型实验获得的全波波形图 xx5井地层横波各向异性处理成果图 应用实例 利用快横波方位确定地层最大主应力方向为北北 东向 xx5井地层横波各向异性处理成果图 应用实例 利用诱导缝走向及井眼崩落方向确定地层最大主应力方向为北北 东向 与利用快横波方位确定的地层主应力方向一致 谢谢 b 在4300 4301 5米处没有各向异性 成像图上指示发育较多的溶洞 无疑这类地层要产生各向异性 但这些界面方向多变 造成各向异性的不稳定 多数情况下互相抵消故在XMAC处理中没有各向异性表现 板深7 d 在4355 4357米处 横波发生了分裂 成像图上出现了诱导压裂缝或应力释放缝 或井壁应力崩落 特征 无天然裂缝的痕迹 且快横波的方向与最大水平主应力方向一致 横波分裂的原因肯定是构造应力的非平衡性所致 说明井壁周围是致密的 板深8井 e 在成像图上表现为天然裂缝的特征 没有应力因素 横波发生了分裂 说明是单组系高角度裂缝所致 且快横波方向与天然裂缝的走向一致 xx3井 用交叉偶极测井分析裂缝 快波方位 倾角分析 快波方位指示裂缝走向 各向异性大小反映裂缝发育程度 应力引起的各向异性 在砂泥岩地层交叉偶极数据计算的结果 没有应力引起各向异性 最大主应力方位 反映应力大小 xx3井各向异性分析图 从图中可以看出在4165 4175米处各向异性值较大 方位各向异性图颜色较黑 快慢横波波列耦合的不好 快慢波的慢度有差异 结合成象解释为一类储层 以上我们简单介绍了一下地层各向异性的作用 那么引起各向异性的原因有那些呢 下面从以下五个方面介绍以一下引起各向异性的原因 a 在成像图上没有出现任何诱导裂缝 天然裂缝 井壁应力崩落的特征 而快慢横波发生了分裂 其原因是构造应力的非平衡性所致 同时也预示着在井壁附近很可能存在其走向平行于最大水平构造应力的高角度裂缝 这对压裂酸化和水平井设计有重要的意义 对产能的潜在贡献较大 c 横波发生分裂 而成像图上几乎不见任何裂缝和地应力特征 这有可能是泥岩自身的各向异性或地层呈规则的层状分布所致 这两类地层在成像上很容易识别 或通过常规测井资料亦能区分 5 分析岩石的机械特性 利用纵波 横波时差 密度及泥质资料计算弹性模量和流体压缩系数 提供完全含水时的纵横波速度比 岩石杨氏模量 切变模量 泊松比等参数 xx6井斯通利波变密度图 1869 1874 21879 1884 21884 2 1891 xx6井渗透率指示图 结论在1869 1874 2米 1879 1884 2米 1884 2 1891米处 常规解释为主裂缝带但在渗透率指示图上 对应的渗透率较低 从斯通利波变密度及能量曲线上看都没有衰减 说明是闭合缝或填充缝 不可能有产能 试油结果只见到油花 日产水0 198方 斯通利波变密度图 官76 30 2 渗透率指示图 官76 30 2 无油花日产9 8方水 累计0 966方水 油花日 5 2方水累 1 09方水 结束语 目前为止共测了八口井 其解释成果与斯伦贝谢的DSI有很好的一致性 但现在还局限在定性阶段 今后我们打算从以下几个方面深化XMAC的研究工作 1 声波全波波形与地层物性的关系a渗透率与波形的关系b含气饱和度与波形的关系2 斯通利波