斯通利波

摘要： 随着石油勘探类型的转变和发展,如何高效且准确地识别地层中的裂缝变得十分重要.本文构建了斯通利波在裂缝地层中传播的理论模型,得到了斯通利波在经过裂缝带时会形成反射斯通利波,以及地层中裂缝的条数越多、斯通利波反射系数越大的理论结果.在此基础上,对辽河盆地火成岩地层的声波测井数据进行了斯通利波波场分离(中值滤波),得到反射斯通利波,并计算了裂缝地层的反射系数.同时对该地层的电成像测井数据进行了孔隙度分布谱和区间孔隙度分析.研究表明:在裂缝发育的地层,反射斯通利波能量增强,反射系数变大;裂缝发育地层电成像孔隙度分布谱明显变宽,电成像区间孔隙度中大孔隙占比增大,显示次生孔隙(裂缝)发育.

摘要： 声波测井常用斯通利波来评价储层渗透性能和识别地层裂缝,描述声波在渗透性地层中的传播需要求解Biot孔隙弹性波动方程.本文采用有限差分方法来求解测井斯通利波在渗透地层和裂缝带的反射及透射问题.综合利用有限差分法和一维等效波数法研究和分析了不同层厚、孔隙度和渗透率下单个和多个渗透地层的斯通利波反射及透射系数以及变化规律,两种方法计算结果对比验证了一维等效波数法在0~2 kHz范围内的可靠性.对于等效波数法难以模拟、更为复杂的裂缝带模型,利用有限差分方法分析和研究了在不同渗透率、轴向和径向延伸长度下裂缝带的斯通利波反射和透射系数及其变化特征.本文结果表明:斯通利波在渗透裂缝带中激发的流体渗流是一种穿透深度有限的趋肤效应,因此要达到0.1 m以上的探测深度,需要使用较低的激发频率(0~2 kHz),低频段内的斯通利波反射和透射系数对井壁附近裂缝带的渗透性能均有响应.随着渗透率升高,斯通利波反射系数在低频明显升高,透射系数在高频降低显著;在高于Biot特征频率的频段,反射和透射系数曲线随渗透率升高呈复杂变化,与孔隙流体从渗流到波动的变化相关.本文的方法和结果有助于分析和解释斯通利波在裂缝型渗透地层的传播特征,为识别此类地层和评价其渗透性能奠定理论基础.

摘要： 针对现有地层压裂效果评估的声波测井方法通常用压裂缝密度来评价压裂缝体积,其结果往往不能准确反映实际产能的问题,研究了压裂缝的动态渗透性能及其与测井声场的相互作用,在实验观测的压裂缝分形现象基础上建立复杂压裂缝网的渗透率模型,将该模型的动态渗流响应与描述渗透性地层声波传播的Biot-Rosenbaum理论相结合,得到斯通利波速度频散特征与压裂缝渗透性能的关系,进而提出压裂缝渗透性能的评价方法。研究结果表明:复杂压裂缝导致的斯通利波速度频散特征可以与平板缝模型等效,前提是将压裂缝模型的平均渗透率等效于平板缝的渗透率;压裂缝开启的高渗条件(缝宽为10~100μm,渗透率为数百平方微米)和压裂缝闭合渗透率降低条件(缝宽为1~10μm,渗透率为数十平方微米)下,斯通利波速度频散特征具有明显差异。现场应用结果表明,提出的渗透性能定量评价模型可以评价压裂缝的渗透率和压裂贯通系数。

摘要： 塔里木库车地区发育致密砂岩储层,如何准确评价储层裂缝渗透性是油田面临的主要问题。针对这一问题,利用含人工造缝岩心开展了裂缝渗透率测量实验,根据实验结果对裂缝渗透率理论公式进行刻度,结合斯通利波能量衰减系数与裂缝张开度的关系,建立了裂缝渗透率计算模型并进行应用。结果表明:实验测得裂缝渗透率与裂缝张开度具有良好的相关性;刻度后的裂缝渗透率模型计算的渗透率与试井渗透率吻合较好,裂缝渗透率评价结果与产能测试数据匹配较好。试井渗透率和厚度乘积与模型计算的平均渗透率和厚度乘积的对比结果表明,模型计算所得渗透率相对误差小于20%,满足目前裂缝渗透性评价的需求。

摘要： 由于天然裂缝并非光滑裂缝,在通过声、电成像对裂缝进行识别过程中,如果将裂缝视为光滑裂缝,将会产生误差。斯通利波反射系数对裂缝宽度具有较高的灵敏度,常用斯通利波识别裂缝。分别采用物理实验和数值模拟的方法来研究粗糙裂缝对声波响应的影响,在实验方面,进行了模型井裂缝粗糙度实验,得到了粗糙裂缝的裂缝宽度和衰减系数之间的关系。对水平裂缝井眼模型进行数值模拟,研究正弦形状的粗糙裂缝对斯通利波的影响。采用迂曲度对裂缝表面的粗糙程度进行描述。实验结果显示随着裂缝表面刻槽的增加,斯通利波的衰减系数也会增加。模拟结果显示粗糙裂缝的宽度越小,和同样宽度的光滑的裂缝衰减系数之间的差距越大。通过拟合建立了斯通利波衰减系数与裂缝宽度、迂曲度的关系式。

摘要： 渗透率是和地下油气藏开采及流体注入有关的重要流动参数。有多种方法(如电缆测量方法、岩心测量以及试井)用于评价地层渗透率。以单井产能预测为目的的油气藏描述项目开展、以提高油气井生产能力为目的的射孔方案优化设计,都对地层渗透率的高精度定量评价提出要求。不同的渗透率评价方法用不同的原始资料估算出的渗透率随岩石的状态(井下环境)、流体饱和度分布、流体流向以及探测媒介的规模等因素不同而变化。本文重点梳理了国际公司海外项目已经开展或将要开展的电缆测量方法评价地层渗透率的技术(包括一些探索者利用采集到的测量数据做地层渗透率评价的应用案例),同时对非电缆测量方式进行渗透率评价的技术做了介绍,并对不同渗透率评价技术的优势和不足做了对比说明,结合客户实际采用的渗透率评价做法给出了地层渗透率评价技术的发展方向。

摘要： 为了定量确定裂缝宽度、倾角、延伸长度及填充物等不同因素对斯通利波幅度衰减的影响,将原先岩心样品固定、中部钻孔移动探头的激波管斯通利波测量方法,改进为岩心样品不钻孔垂直升降、沿激波管管壁固定分置多探头的测量方法进行实验分析.通过对斯通利波信号进行时间校正和幅度校正,有效改善了斯通利波首波信噪比,提高了测量精度.同时,利用全直径碳酸盐岩岩心,针对此测量方法加工了21组裂缝参数相异(裂缝宽度为毫米级)的岩心模型,并定义相对幅度表征斯通利波衰减.实验结果表明,斯通利波相对幅度随裂缝宽度增加呈指数衰减、随裂缝倾角增加线性降低、随裂缝深度增大呈指数衰减、随填充物渗透率增加而降低.在上述4种情况中,裂缝宽度对斯通利波幅度衰减的影响最大,其次是裂缝延伸长度和填充物渗透率,最后是裂缝倾角.

摘要： XMAC-Ⅱ正交多极子阵列声波测井仪是美国ATLAS公司ECLIPS-5700测井系统中标配成像测井仪器,探测深度大、适应范围广,在页岩气储层岩性、裂缝性、含气层和储层可改造性评价方面都得到了较好的推广应用。本文根据XMAC-Ⅱ正交多极子阵列声波测井仪在西南油气田-泸州区块实际获取的纵波、横波、斯通利波,从而计算出各向异性地层的大小和方位,评价裂缝的发育带,判断岩石裂缝的有效性,有效评价页岩气储层,为压裂开发提供有效参数,为油田增产、增效服务方面,起到了非常重要的作用。

摘要： 对于孔隙结构复杂的储层,现有的基于常规测井的渗透率模型计算精度低,无法满足生产需要。基于孔隙结构对储层进行分类,并根据测井资料的丰富程度提出两类渗透率计算模型:对于常规测井曲线齐全的井,利用测井曲线计算储层流动单元指数FZI,并进行储层分类识别,每一类储层单独建立渗透率模型;对于有阵列声波测井曲线的井,通过交会图筛选渗透率敏感参数,并建立基于阵列声波的渗透率模型。研究结果表明:声波时差(AC)、补偿密度(DEN)、补偿中子(CNL)测井曲线可准确计算流动单元指数FZI并识别I类、II类、III类储层,常规测井和阵列声波测井获得的密度曲线、泥质含量、斯通利波时差和泊松比等参数与渗透率相关性较高,基于这些参数建立的三因子指数模型对I类储层和II类储层适用性较好,双因子幂乘模型对III类储层适用性较好。基于流动单元和基于阵列声波的渗透率模型提高了复杂孔隙结构储层的渗透率计算精度,有效地支撑了气藏的高效勘探与开发。

摘要： 目前,在深井中采用多层套管实现层间封隔的方法已非常普遍,对多层套管井固井质量评价的需求越来越迫切,目前还未有针对外层套管与地层之间水泥胶结评价的有效手段.本文利用三维有限差分仿真了单极声波测井在双层套管井中的响应特征,探讨了利用套管波幅度和斯通利波频散特征识别外层套管与地层之间环空是否胶结水泥的可行性.数值计算结果显示在两层套管之间胶结水泥时,套管波的幅度或衰减对外层套管和地层之间是否胶结水泥非常敏感,外层环空若充填水泥则全波中的套管波幅度降低明显;在两层套管之间充填泥浆时,全波波形中首先到达的套管波幅度较大,其对外层套管的胶结状况不再敏感,通过对接收的阵列波形做频率-慢度相关分析发现,在外层套管和地层之间胶结水泥后,井孔内接收到的低于10 kHz的外斯通利波慢度明显增大,仿真波形的处理结果与解析计算的斯通利波的频散曲线吻合较好,进一步验证了可尝试利用内层环空激发的外斯通利波判断外层套管与地层之间是否胶结水泥.

摘要： 本文从简化Biot理论出发，利用实轴积分的方法，模拟了不同渗透率下地层中斯通利波的传播。结果表明：低频时渗透率越高，斯通利波的中心频率越低，到时越晚;在高频范围内它的适用条件不再满足。这也就是我们为什么用低频斯通利波来反演地层渗透率的原因。分析还得出，当渗透率较小的时候，应用简化的Biot理论反演渗透率的效果可能不如当渗透率较大的时候好。

摘要： 本文推导了两个半无限固体介质中斯通利(Stoneley)波的特征方程以及位移计算公式,并利用这一特征方程进一步详细讨论了两个半无限固体介质中斯通利波的特性.

摘要： 地层的纵横波速度是判别岩性的重要参数,多极子阵列声波测井技术的问世与使用,使人们能够从声全波中提取地层横波速度.在理论上,在地层横波速度小于井内泥浆的纵波声速的软地层情况,单极子只记录地层纵波和斯通利波,没有横波,偶极子可以测量地层横波速度.rn 但是,实际偶极子测井并不是在所有的软地层情况都能测量到地层的横波速度,遇到这种情况,再试图从偶极资料提取地层横波速度已经不现实,由于低频单极子斯通利波和泄漏模式纵波相对比较稳定,而且非常敏感于地层横波速度,因此,本文研究了利用频散的井孔斯通利波反演地层横波速度的方法,在生产实践中取得了良好的效果.

摘要： 本文首先利用解析法建立了两半无限流体-固体介质中斯通利波的物征方程及其位移计算公式,并进一步分析讨论了流体—固体介质中斯通利波和瑞利波的特性.

摘要： 本文首先利用解析法建立了两半无限流体-[固体介质中斯通利波的特征方程及其位移计算公式,并进一步分析讨论了流体-固体介质中斯利波和瑞利波的特性.

摘要： 本发明公开了一种斯通利波能量补偿校正的方法，包括以下步骤：步骤1，分析影响斯通利波能量值的因素；步骤2，对不同仪器测量的偶极声波提取的斯通利波能量进行归一化处理；步骤3，利用已完钻井灰岩段数据建立致密段扩径率‑‑斯通利波能量交会图；确定斯通利波能量校正模型；步骤4，根据形成的校正模型对单井进行斯通利波能量校正，并对储层进行有效性判别。本发明采用非储层段的斯通利波能量数据建立扩径率与斯通利波能量衰减之间的关系，确立了斯通利波的井眼扩径影响校正模型，将该模型应用在研究区所有井中，还原了斯通利波的原始属性，对储层的有效性判别起到很好的作用。

摘要： 本发明公开了一种利用纵波和斯通利波识别气层的方法和装置，该方法包括：S1：获得滤波后纵波波形和斯通利波波形，以及纵波的首波到达时间曲线和斯通利波的首波到达时间曲线；S2：分别对纵波和斯通利波进行傅里叶变换；S3：获得纵波及斯通利波在预设时间窗长内的振幅；S4：将纵波的振幅转换为纵波能量，以及将斯通利波的振幅转换为斯通利波能量；S5：根据纵波能量和斯通利波能量，获得气层的识别曲线。本发明利用阵列声波的纵波能量及斯通利波能量来计算地层含气量指示曲线，放大了天然气对纵波衰减与斯通利波衰减的响应特征，消除了某些气层只有纵波衰减响应或只有斯通利波衰减响应的影响，能够有效提高灵敏度，准确地判断含气地层所处的位置。

摘要： 本申请适用于工程物探领域，提供了一种斯通利波探测方法及系统，所述方法通过测量斯通利波获取在井孔中不同位置的压力数据和速度数据，基于此计算井孔中每个探测位置处斯通利波的传播速度；将每个探测位置处斯通利波的压力数据进行分离，分别建立对应的压力数据剖面图，通过两个压力数据剖面图确定每个探测位置是否存在不良地质异常体及类型；本申请通过将斯通利波的压力数据分离，使用分离后的压力数据所构成的上行波、下行波的压力数据剖面图来确定是否存在不良地质异常体。由于上行波的压力数据剖面图和下行波的压力数据剖面图能够相互验证对方的准确性，因此，避免了基于错误的压力数据进行地质体类型的判断，从而提高了探测的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种含裂缝岩心模型激波管斯通利波实验方法。该实验方法包括以下步骤：S100、准备含裂缝岩心模型，并确认裂缝倾角；S200、使用激波管对所述含裂缝岩心模型进行斯通利波测量，改变裂缝与声压测量点的相对位置，获得不同测量点位置的声压值，以建立声压随测量点位置变化的声压变化图；S300、在声压变化图中确定裂缝中心的位置；S400、在声压变化图中确定斯通利波经过裂缝前的衰减起始点位置，以及经过裂缝后的衰减结束点位置；S500、根据所述衰减起始点位置及衰减结束点位置所对应的声压，计算斯通利波经过裂缝前后的相对衰减幅度。

摘要： 本发明公开了一种斯通利波衰减基线的获取方法及装置，该方法包括：获取测井数据，测井数据包括：单极阵列声波测井数据；对单极阵列声波测井数据进行预处理，以得到斯通利波衰减曲线；根据预定压制规则对斯通利波衰减曲线进行平稳处理；对平稳处理后的斯通利波衰减曲线进行平滑处理，以得到斯通利波衰减基线。通过本发明，可以得到更准确地斯通利波衰减基线，为分离基质孔隙对应的斯通利波衰减和裂缝对应的衰减奠定了分析基础。

摘要： 本发明提供了一种斯通利波衰减提取方法及装置，所述方法包含：采集待测区块的测井数据，根据所述测井数据中的多级子阵列波测井数据获得斯通利波阵列波形；提取所述斯通利波阵列波形中的斯通利波速度曲线，根据所述斯通利波速度曲线计算获得斯通利波到时曲线；以所述斯通利波到时曲线为起始时间，通过开时间窗并统计所述时间窗内斯通利波振幅的方式获得斯通利波幅度曲线；通过不同源距下斯通利波幅曲线计算获得高分辨率斯通利波衰减曲线。

摘要： 本发明提供了一种基于全直径岩心的斯通利波渗透率测量装置及方法，其中装置包括：人工试验水管柱设备、以及与人工试验水管柱连接的声波脉冲发射设备、声波脉冲接收设备、数据采集设备和计算机；人工试验水管柱设备包括一模拟井孔和设置在模拟井孔内的全直径岩心，全直径岩心居中放置在模拟井孔中；全直径岩心的外层覆盖有塑料薄膜，中央钻设有一井孔，井孔内设置有水听器，水听器与声波脉冲发射设备和声波脉冲接收设备通信连接；水听器的外层包裹有直径略大于井孔的可膨胀压缩的橡塑泡沫。本申请为斯通利波计算渗透率和产能预测提供可靠的实验依据，提高渗透率和产能预测模型的可信度与精度，以更好地为油气的勘探开发提供强有力的技术支撑。

摘要： 本申请适用于工程物探领域，提供了一种斯通利波探测方法及系统，所述方法通过测量斯通利波获取在井孔中不同位置的压力数据和速度数据，基于此计算井孔中每个探测位置处斯通利波的传播速度；将每个探测位置处斯通利波的压力数据进行分离，分别建立对应的压力数据剖面图，通过两个压力数据剖面图确定每个探测位置是否存在不良地质异常体及类型；本申请通过将斯通利波的压力数据分离，使用分离后的压力数据所构成的上行波、下行波的压力数据剖面图来确定是否存在不良地质异常体。由于上行波的压力数据剖面图和下行波的压力数据剖面图能够相互验证对方的准确性，因此，避免了基于错误的压力数据进行地质体类型的判断，从而提高了探测的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种斯通利波能量补偿校正的方法，包括以下步骤：步骤1，分析影响斯通利波能量值的因素；步骤2，对不同仪器测量的偶极声波提取的斯通利波能量进行归一化处理；步骤3，利用已完钻井灰岩段数据建立致密段扩径率‑‑斯通利波能量交会图；确定斯通利波能量校正模型；步骤4，根据形成的校正模型对单井进行斯通利波能量校正，并对储层进行有效性判别。本发明采用非储层段的斯通利波能量数据建立扩径率与斯通利波能量衰减之间的关系，确立了斯通利波的井眼扩径影响校正模型，将该模型应用在研究区所有井中，还原了斯通利波的原始属性，对储层的有效性判别起到很好的作用。

摘要： 本发明公开了一种利用纵波和斯通利波识别气层的方法和装置，该方法包括：S1：获得滤波后纵波波形和斯通利波波形，以及纵波的首波到达时间曲线和斯通利波的首波到达时间曲线；S2：分别对纵波和斯通利波进行傅里叶变换；S3：获得纵波及斯通利波在预设时间窗长内的振幅；S4：将纵波的振幅转换为纵波能量，以及将斯通利波的振幅转换为斯通利波能量；S5：根据纵波能量和斯通利波能量，获得气层的识别曲线。本发明利用阵列声波的纵波能量及斯通利波能量来计算地层含气量指示曲线，放大了天然气对纵波衰减与斯通利波衰减的响应特征，消除了某些气层只有纵波衰减响应或只有斯通利波衰减响应的影响，能够有效提高灵敏度，准确地判断含气地层所处的位置。