超声波成像测井

1、超声波成像测井第1页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三本章内容?1 测井原理和仪器结构2 应用结束第2页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三1 测井原理及仪器结构通过测量井壁岩石(套管）对超声波的反射情况（回波的幅度和传播时间）来获得井壁或套管壁的图象。其物理基础是：不同声阻抗的物质、表面的粗糙程度不同，对声波的反射能力不同。第3页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三一、井下超声电视的发展69年由obil研究室的Zemanek研制出BHTV（Borehole Televiewer),但性能不好，没广泛应用。80年代改进后被西方广泛应

2、用80年代末和90年代初我国研制成功井下声波电视。90年代世界各大测井公司有了自己的声波电视第4页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三二、声波在界面的反射和折射第5页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三USI超声换能器发出的声波在界面的反射和折射第6页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三超声换能器第7页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三反射系数和透射系数第8页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三脉冲回波法第9页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三三、仪器原理第10页，共40

3、页，2022年，5月20日，17点23分，星期三第11页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三四、数据采样v为测井速度n为转速fr为声脉冲频率第12页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三以脉冲回波的方式，对整个井壁进行扫描，记录 回波幅度图象 回波传播时间图象扫描采样250个点/转扫描频率6转/秒两个250千赫兹的聚焦陶瓷换能器一个直径为1.5英寸另一个直径为2.0英寸测量方式声成像数字声波井周成像测井(CBIL)裸眼井套管井第13页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三电成像 回波幅度图象N E S W NN E S W N第14页，共

4、40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三CBIL技术指标直径3.265英寸(92.2mm)长度：14.9ft(4.55m)重量：270b(122.5Kg)最高温度:400 F(204 C)最大压力：20000psi(137.9MPa)额定速度：600ft/h(182m/h)扫描速率：6转/分采样扫描：250个样/转第15页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三UBI技术指标直径英寸长度：20.3ft(6.30m)重量：210b最高温度:350 F(175 C)最大压力：20000psi(137.9MPa)最大泥浆密度：16lbm/gal(水基) 11.6lbm/g

5、al(油基) 井眼范围：推荐测速：2100ft/h (1in采样率）800ft/h (0.4in采样率）400ft/h (0.2in采样率）成像分辨率：0.4in 250kHz0.2in 500kHz第16页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三五、图象生成第17页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三象素的着色幅度成象（声阻抗）幅度低（阻抗小） 黑（深 ）幅度高（阻抗大） 白（浅）传播时间成象（井眼半径成象）时间长（半径大） 黑（深 ）时间短（半径小） 白（浅）第18页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三第19页，共40页，2022年，

6、5月20日，17点23分，星期三六、其它显示方法立体柱状图纵截面图横面图第20页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三六、其它显示方法螺旋图第21页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三2 声波井周成像测井地质应用第22页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三一、 CBIL的应用识别裂缝、不整合面、断层等地质构造。确定裂缝产状及发育方向，确定最大水平主应力方向。描述沉积特征层状层理、交错层理、冲蚀、结核、沉积韵律。划分砂泥岩薄互层及有效厚度。确定井眼几何形状。检查套管变形，确定套管变形位置。检查射孔井段，确定射孔孔眼位置。检查对套管爆炸整形

7、后的套管形状。确定套管断裂位置。第23页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三二、的应用水泥胶结质量评价套管检查套管腐蚀评价损坏情况确定和识别射孔位置第24页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三三、的应用在油基泥浆中成象探测裂缝、孔洞井眼稳定性分析键槽井眼井眼垮塌剪切滑动泥岩蚀变确定水平应力井眼形状分析第25页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三裂缝性地层中FMI-ARI-UBI图象的比较第26页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三键槽井眼第27页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三键槽井眼第28

8、页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三井眼垮塌第29页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三井眼垮塌第30页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三沿裂缝面的滑动第31页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三井眼垮塌与滑动第32页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三井眼垮塌与剪切滑动第33页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三剪切滑动第34页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三剪切滑动第35页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三检查取心位置第3

9、6页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三比较项目 Star-IICBIL分辨率0.2in0.2in采样率纵横向0.1in纵向0.1-0.3in横向200-250点/周覆盖面积70%（8in井眼）100%探测深度2-5厘米井壁物理基础岩石电性岩石波阻抗地层响应岩性、岩石结构、构造裂缝、溶洞井眼描述三井径详细井眼信息影响因素贴井壁、无偏心影响受井眼形状、仪器偏心、井斜影响限制条件在油基泥浆（水小于30%）和小井眼（小于7in)中不能用高密度泥浆、大井眼效果差，可在油基泥浆中使用STAR 与 CBIL 比较第37页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三三、分区水泥胶结测井(SBT)确定套管与水泥、地层与水泥两个界面的水泥胶结状况。提供整个套管周围全方位的水泥胶结状况，克服了常规水泥胶结测井的多解性。判断窜槽的位置。确定水泥返高和混浆带井段。能有效地评价大直径套管井(直径406毫米)的水泥胶结状况。不受快速地层的影响。第38页，共40页，2022年，5月20日，17点23分，星期三36373839 全方位固井质量评价泉241井试油油水同出底部为水层窜槽磁定位6分区声幅衰减