声电成像技术在测井中的应用

1、声电成像技术在测井中的应用声电成像技术在测井中的应用摘要：声电成像测井是一种新发展起来的为解决非均质性储层 难题的方法。文中从声电成像浏井原理出发，通过对成像图的颜色、 形态、地球物理意义、地质意义的研究分析，结合岩心资料，建立起 一套声一电成像解释墓本模型。实际生产中，在岩性判定、裂缝识别、 构造分析等基础地质研究方面，取得了很好的应用效果。关键词：声电成像测井 模式地质 应用声电成像测井技术是现阶段较为先进且有效的测井技术，利用该 技术能有效识别非均质性储层，具有高分辨率、大信息量、直观反映 井壁地层变化。能够及时获悉到地层或者井筒图像，能够全面的掌握 井下信息。目前已得到了广泛的应用，是

2、一种值得推广与宣传的先进 技术，在地质研究方面有重要意义。一、声电成像测井技术声成像测井既可以利用滑行波，还可以利用反射波进行测量。主 要通过反射波的能量及反射界面的声阻抗相关原理，来实现对反射波 能量实际强弱进行准确的测量。从而达到明确具体的井壁岩石及套管 实况。在实际中，遵循的测量原理是：运用换能器，在井下适当的位 置处安装一个换能器，以作为发射与接收，在两次发射的中间作接收， 实行的换能器工作方式是通过恒速在井中绕仪器轴旋转。与此同时对 声波进行接收与发射，将反射波的信号进行放大，然后送入到示波管 中，来当做示波器的控制信号，当反射波的强弱变为扫描线的亮暗， 通过照相机同步照相记录。声电

3、成像测井能够为我们展现清晰完整的 地层岩性剖面，且最后所得测量结果存在着一定的方向性，有时候能 替代钻进取芯。能进一步强化裂缝分析研究工作，利用电成像测井能 够及时掌握了解裂缝的类别、参数分布情况以及有效性；通过电成像 资料能够准确识别地层层理、沉积粒序及薄互层等的沉积结构特征。 结合具体的沉积特征对当前的沉积环境加以分析，增强功率。二、地质应用1、划分薄层电成像能够对厚度不足一英寸的地层成像，利于识别地层中的砂 泥岩，而且能够非常准确地计算砂岩层厚度。如果在厚泥岩层段中夹 薄沙层，泥质图像通常呈暗色，砂岩为浅色图像，产生易于识别的具 有清晰的薄层界面；当厚砂岩层段中夹薄的非渗透隔层时，有两种

4、可 能，一种是高电导率的泥质夹层形成的非渗透隔层，另一种是钙质胶 结的砂质夹层形成非渗透隔层。2、层内岩石结构分析和地质构造解释电成像仪器具有较高的分辨率，对井壁周围岩石的电阻率变化反 映十分灵敏，对于不同的岩石结构图像有明显不同的特征，所以进行 岩石结构分析。成像测井资料可以直观的反映井眼所穿过地层的变 化，从而识别地层的接触关系，如不整合现象等。（1）泥岩泥岩主要是由粘土矿物组成的，颗粒直径很小，一般小于0.01mm， 泥岩最常见的构造是水平层理、块状层理；由于泥岩的电阻率很低， 因此在电成像图上显示为黑色特征；在声成像图上（图1）。由于泥质削弱了超声波的回波能量，泥质地层的回波幅度降低，

5、 在图象上也表现为黑色，如图上的黑色条带。从常规曲线上看，泥岩 具有高放射性，自然伽马（GR）值高；非渗透性，自然电位（PS）与 基线基本重合。（2）砂岩砂岩从结构上看，是由碎屑岩、基质和胶结物三部分组成；从成 分上看，组成砂岩的主要矿物是石英，其次是长石。在电成像图上， 砂岩显示为浅色甚至白色微小的点状特征；在声成像图上（图1）， 因砂岩回波幅度相对较强，表现为亮黄色或白色，如图上的浅色条带 所示。从常规曲线上看，与其它岩石相比较，砂岩的渗透性和孔隙性 较好。因此，自然电位的异常幅度较大；自然伽马、电阻率、密度（DEN） 数值较高，声波时差（AC）数值较低。这些虽然不能唯一确定砂岩， 但与图

6、象相结合，即可准确地识别砂岩。（3）砾岩砾岩又称为粗碎屑岩，其中粒度大于2mm的陆源碎屑物质超过50%,还有充填物和胶结物。粗碎屑岩一般搬运距离不远，碎屑粗大， 绝大部分是岩屑而不是碎屑。由于砾岩中，砾石高阻，而充填物和胶 结物是低阻，所以在声一电成像图上（图1），砾岩呈现为不规则的 高阻白色特征与不规则的低阻浅色特征相混杂。这时常规曲线，电阻 率和密度较高，声波时差较小，自然电位幅度较低。3、裂缝识别在裂缝性储层当中，裂缝的识别和评价对油田开发息息相关。在 识别裂缝方面，较为传统的方法有以下几种：用孔隙度曲线分别计算 储层的原生孔隙和次生孔隙，通过次生孔隙的大小判别裂缝；利用地 层倾角的微电

7、阻率曲线进行电导率异常检测，从而指示裂缝；通过对 深浅双侧向在裂缝性介质中的响应模拟，直接计算裂缝的倾角及裂缝 的孔隙度。总的来说，这些方法在定性识别的准确性和定量计算的精 度方面并非十分理想。自从成像测井投人使用以来，人们对裂缝的识 别和评价有了一种全新的感觉，它将井壁的视觉效果展现在人们的面 前，犹如身临其境，它是目前最有效的识别和评价裂缝的方法闭。较 为普遍的裂缝有开启裂缝和诱导缝。（1）开启裂缝开启裂缝是地壳运动过程中，岩石受构造作用力而产生的裂缝， 这种裂缝是最广泛存在的裂缝（图2）。开启裂缝是没有充填其它物 质的裂缝。在水基泥浆中，裂缝中充填有导电的泥浆，这样裂缝的电 阻率就比岩石

8、的电阻率低很多，所以，可以根据电阻率的异常来识别 开启裂缝。开启裂缝在声一电成像图上显示为低阻黑色特征。（2）钻井诱生裂缝由于钻开地层后，原始地层应力释放，挤压井眼周围的地层，在 井壁上产生了钻井诱生裂缝。在声一电成像图上，钻井诱生裂缝显示 为黑色线条，其形态如下：A、钻井诱生裂缝在图像上呈与井轴近似 平行的黑色线条，分布在相距180，图像的两侧（图3）。B、钻井诱 生裂缝在图像上为黑色短线叠加而成雁状分布，也分布在相距180， 图像的两侧（图3）。4、层理特征分析声电成像测井资料具有丰富的地质信息，能够反映沉积韵律变 化，而且可以提取地层的层理倾向、倾角，从而反映古水流方向、层 理类型、沉积

9、能量等沉积特征的变化，为沉积环境分析提供了可靠的 保证。5、地应力分析对于应力不平衡地层，由于钻井导致应力释放，从而会产生井眼 在最小水平主应力方向的应力跨塌，以及沿最大主应力方向的钻井诱 导缝，因此可以根据成像图上的椭圆井眼长轴方向及成像图上的颜色 变化来确定最小水平主应力方向，并通过钻井诱导缝的方位来确定最 大水平主应力方向。结论：声电成像图是一种类似于定向岩心柱状展开面的彩色图 像，具有高分辨率、高井眼覆盖率和可视性特点，可直接反映井壁缝、 洞的分布情况，因此，在识别裂缝和溶洞、溶孔方面具有得天独厚的 优势，同时在精细岩性剖面划分，精细沉积分析，微构造解释等方面 都有很好应用效果。但是，声电成像在应用中也存在一些问题，主要 有声电成像模式的实验数据缺乏，造成模式库的信息不够丰富，地质 特征识别存在