XMAC交叉多极子阵列声波测井资料评价基础

1、 前前 言言 XMACXMAC为交叉式多极阵列声波测井仪，它是阿特为交叉式多极阵列声波测井仪，它是阿特拉斯公司继拉斯公司继多极阵列声波测井仪多极阵列声波测井仪(MAC(MAC）之后的又一）之后的又一代产品，兼容了代产品，兼容了MACMAC的所有功能，它是把单极、偶极、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。交叉偶极技术结合在一起的新一代测井技术。 三、处理流程三、处理流程 四、主要应用四、主要应用 4 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

2、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。R1R8三、处理流程三、处理流程 四、主要应用四、主要应用 Slide Slide 6 699-7-30 File Name6 6单极仪器（常规）发射源接收器PPPPPWavePWaveSWaveSWaveQCV1V2斯奈尔定律泥浆泥浆地层地层sin Q1/sin Q Q2=V1/V2sin Q QC=V1/V2Q2Q11) V2V1,产生纵波和横波 V2=(Vp,Vs)2) V2V1,(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Slide Slide 161

3、699-7-30 File NameSWavePPPPSWave偶极（横波）仪接收器发射源挠曲波偶极子Y接收器X接收器X发射源Y发射源XYXY接收器发射器发射器接收器XXXYYYXXXYYY14 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R1R8T4发射,R1,R2,R3,R4,R5,R6接收T3发射,R3,R4,R5,R6,R7,R8接收

4、XMACXMAC把单极技术、偶极技术和交叉偶极技术结合在一把单极技术、偶极技术和交叉偶极技术结合在一起。有三种工作模式：起。有三种工作模式：1 1、单极工作模式（常规时差测井）、单极工作模式（常规时差测井）2 2、单、偶极全波工作模式、单、偶极全波工作模式3 3、正交偶极工作模式（偶极横波）。、正交偶极工作模式（偶极横波）。其中正交偶极方式是其中正交偶极方式是XMACXMAC的一大特色也是其命名的渊源。的一大特色也是其命名的渊源。 三、处理流程三、处理流程 四、主要应用四、主要应用 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

5、定率减计算出砂分析XMAC数据处理流程三、处理流程三、处理流程 四、主要应用四、主要应用 主要应用2012350100150200250300350400450横波时差横波时差 (us/ft)Vp/Vs水点水点含油气砂岩含油气砂岩低值砂岩点低值砂岩点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计算方法建立地质模型：建立地质模型： 假设地层由骨架、胶结物、流体组成。则地层假设地层由骨架、胶结物、流体组成。则地层压缩系数压缩系数( (C Cb b) )等于三项压缩系数之和，即：等于三项压缩系数之和，即： C Cb b=V1C1+V2C2+V3C3=V1

6、C1+V2C2+V3C3流体性质识别方法：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。等资料先确定地区性油、气、水的压缩系数标准。骨架骨架 胶结物胶结物 V2V2流体流体 V3V3V1V1（C1C1）（C2C2）（C3C3）骨架压缩系数骨架压缩系数骨架体积骨架体积胶结物体积胶结物体积胶结物压缩系数胶结物压缩系数流体体积流体体积流体压缩系数流体压缩系数应用实例应用实例 1xx1xx1井油气识别成果图井油气识别成果图 水水油气油气不确定性不确定性试油结果试油结果（酸化后）（酸化后）：油：油：28.9

7、方方气：气：130490方方水：水：46.2方方 上盘上马组上盘上马组 下盘上马组下盘上马组 图图3-2-1 板深板深703井上盘上马组与下盘上马流体识别对比图井上盘上马组与下盘上马流体识别对比图应用实例应用实例 2 xxxx 2 2 井井 油油 气气 识识 别别 成成 果果 图图xx3井斯通利波变密度图xx4井斯通利波变密度图2 2、识别裂缝、孔洞、识别裂缝、孔洞FMI应用实例应用实例1xx3井声波幅度衰减与井声波幅度衰减与FMIFMI对比图对比图50/10650/10645/9045/9035/6335/63自然伽马0150纵波幅度横波幅度斯通利波幅度渗透率 75-15 30-20-15-

8、3010001纵波幅度不纵波幅度不衰减，横波、衰减，横波、斯通利波幅斯通利波幅度衰减，说度衰减，说明图示井段明图示井段地层存在低地层存在低角度裂缝，角度裂缝，并且有较强并且有较强渗透性。渗透性。应用实例应用实例2xx3xx3井声波幅度衰减与井声波幅度衰减与FMIFMI对比图对比图FMI78/9878/9860/11460/11466/12466/12463/14063/14059/17459/1740150自然伽马纵波幅度横波幅度斯通利波幅度渗透率 75-15 30-20-15-3010001纵波、斯通纵波、斯通利波幅度衰利波幅度衰减，横波幅减，横波幅度不衰减，度不衰减，说明图示井说明图示井段

9、地层存在段地层存在高角度裂缝，高角度裂缝，并且有较强并且有较强的渗透性。的渗透性。应用实例应用实例3xx5xx5井井XMACXMAC解释成果与解释成果与FMIFMI对比图对比图纵波幅度自然伽马150斯通利波差0井径大小深侧向电阻率浅侧向阻率横波幅度斯通利波幅度纵波时差横波时差全波变密度图22000002200000190401904025050纵、横、斯纵、横、斯通利波幅度通利波幅度衰减均不明衰减均不明显，说明图显，说明图示井段地层示井段地层为孔隙型或为孔隙型或孔洞型储层孔洞型储层xx3xx3井综合曲线、井综合曲线、FMIFMI图象与全波波形对比图图象与全波波形对比图适用条件适用条件当扫描成象

10、测当扫描成象测井显示地层为井显示地层为致密层或孔洞致密层或孔洞型、孔隙型储型、孔隙型储层或地层高角层或地层高角度裂缝发育时，度裂缝发育时，可观测到反射可观测到反射P P波。波。xx5xx5井综合曲线、井综合曲线、FMIFMI图象与全波波形对比图图象与全波波形对比图应用实例应用实例1致密层、孔洞型、致密层、孔洞型、孔隙型储层出现孔隙型储层出现反射反射P P波波反射反射P P波波试油结果试油结果（酸化后）（酸化后）： 油：油：41.2方方 气：气：192958方方 水：水：77.0方方xx5xx5井综合解释成果图井综合解释成果图应用实例应用实例 2反射反射P P波波反射反射P P波波试油结果试油结

11、果（酸化后）（酸化后）： 油：油：28.9方方 气：气：130490方方 水：水：46.2方方 快慢横波示意图快慢横波示意图3 地层各向异性分析地层各向异性分析SlowY SourceX SourceSlowY ReceiverXReceiverFastq q Fast地层存在裂缝地层存在裂缝地应力不均衡地应力不均衡高角度地层高角度地层造成地层各向异性的原因造成地层各向异性的原因理论基础理论基础各向异性模型各向异性模型均匀模型均匀模型模型实验获得的全波波形图模型实验获得的全波波形图xx5xx5井地层横波各向异性处理成果图井地层横波各向异性处理成果图应用实例应用实例利用快横利用快横波方位确波方位

12、确定地层最定地层最大主应力大主应力方向为北方向为北北北-东向。东向。0150自然伽马方位各向异性慢横波波形各向异性各向异性平均各向异性平均各向异性快波时差慢波时差0360快波波形井眼状况井眼状况快横波快横波慢横波慢横波纵波纵波快横波快横波慢横波慢横波纵波纵波深侧向2200000浅侧向微侧向22000002000002板深板深8井单极全波波形井单极全波波形板深板深8井单极全波波形井单极全波波形xx5xx5井地层横波各向异性处理成果图井地层横波各向异性处理成果图应用实例应用实例利用诱导缝利用诱导缝走向及井眼走向及井眼崩落方向确崩落方向确定地层最大定地层最大主应力方向主应力方向为北北为北北- -东向

13、，东向，与利用快横与利用快横波方位确定波方位确定的地层主应的地层主应力方向一致。力方向一致。诱导缝走向诱导缝走向FMI诱导缝诱导缝0150自然伽马方位各向异性慢横波波形各向异性各向异性平均各向异性平均各向异性快波时差慢波时差0360快波波形井眼状况井眼状况深侧向2200000浅侧向微侧向22000002000002井眼崩落井眼崩落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7d）在4355-4357米处，横波发生了分裂。成像图上出现了诱导

14、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5700 5725 5750 .各向异性. 声成像 裂缝走向NNE/SSW30o 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(us/ft) F2FAST DT20003000(us/ft) F2Fast Wavetrace 12003700(us

15、) F2Slow Wavetrace 12003700(us) F2ANIS-AVEGR0 200(gAPI)AVERAGE ANISOTROPY015(%)FAST VsSLOW Vs2000 3000(m/s)Fast Wave AVE_ANIS 1200 (us) 3700Slow WaveFast AZ 0 180(deg)DEPTH (ft)X600X800泥岩泥岩砂岩 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0 0350035000 035003500 xx3井各向异性分析图 从图中可以看出在41654175米处各向异性

16、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

17、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。 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1869-1874.21879-1884.21884.2-1891xx6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