偶极横波远探测测井技术进展及其应用

高向军

摘 要：近几年来，声波远探测测井技术作为一门重要的物理的探测石油地球的技术得到了快速的发展。该文阐述了声波波远探测测井技术的进展，着重说明了偶极横波远探测测井技术的发展。这项技术能够对井周围的环境及构造做出有效探测，找出隐藏其中的储层构造，为探测页岩气的储集层构造提供有力的技术支持。

关键词：偶极横波 远探测测井技术 进展及应用

中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0043-02

油气勘探开发在不断的深入，测井技术也在不断地发展，声波远探测测井技术作为一种新的测井技术和方法也随之产生。该技术的应用前景十分广阔，它能够显现出与井相交的地质层构造；对井周围倾斜地层的裂缝、尖灭和断层等进行探测；在水平井中可以对油储边界进行追踪；在套管井中可以对井外地质构造进行探测；在测井的过程中还可以为下一步钻井的走向和位置提供信息。

经过多年的研究，我们对单井反射声波测井技术在理论、数据处理和成像方法等方面都取得了一定的成果，但依然也存在着不足之处。

1 声波远探测测井技术的进展

1.1 单井反射声波远探测技术的进展

单井反射声波测井技术是把井内声源传到井外地层辐射声场，并对井周围的地质构造反射回的声场能量进行探测。我国的大多数油气田都属于低渗透率、低孔隙度的储层。该技术填补了常规声波测井技术在探测深度和分辨率方面的不足，是一项前景十分广阔的测井技术。

1.2 偶极横波远探测测井技术的成像原理

为了对反射体对于辐射声场的反射进行讨论，本文以垂直于反射体平面的波入射面为参考面。在偶极指向处于入射面时，定义入射面内震动的横波和纵波为SV波和P波；在偶极指向与反射体走向平行时，定义沿此方向震动的横波为SH波。SH波和SV波位移的表达式，为：

现在用两组系统来接收这些入射波，包括正交的偶极发射系统及接收系统。一组系统为χ指向，另一组系统为У指向。实际上，接收到的信号就是把射入的位移矢量反射到χ、У方向，从而得到两个分量：

换句话说就是偶极的探测方法只可以判断反射体的走向，而不能判断其倾向。但是，在很多的探测过程中，地质体的走向也是很重要的。

2 实例分析

用声波进行测井时，有一部分的能量辐射到地层中时会被井周围的裂隙或地质界面反射，于是井中的探测仪器就会记下反射声波的信号。虽然这种信号比沿井传播的要弱很多，但是经过专门的技术处理后还是可以被提取从而获得井周围反射体的位形。

2.1 过井裂缝的探测

一系列连续性较好的与井孔斜交的反射体，它们的倾角约为50 °，径向成像深度约为20 m。通过对裂缝倾角和横波远测成像结果的反射体的倾角进行计算，得到的结果表明偶极横波远探测成像的反射体就是井壁裂缝的延伸，这就解释了过井的裂缝横向延伸的问题。

2.2 井周围裂缝带的探测

根据某井的四分量交叉偶极数据与单分量的纵波数据得到的井周围裂缝带的成像结果对比分析。其中对四分量交叉偶极数据分别在东西、南北两个方位实施了远探测成像处理。

东西方位的成像结果能够清晰地说明多分量偶极横波的成像结果是包含方位信息的，这对接下来的定向压裂以及射孔有着重要的意义和作用。

2.3 探测页岩地层中的排烃裂缝

声波远探测技术可以用来对井外页岩地层的构造进行探测。结果说明，应沿着与裂缝平面垂直的方向对页岩储层进行开采，与排烃裂缝连通从而获得最大开采率，而确定排烃裂缝的走向则有利于后续开采。

2.4 根据横波远探测的反射成像技术来辨别隐藏的储层

图四是西部某井在东西、南北两个方位的横波远探测成像结果图，在最初的常规测井没有发现油气储层，但是从远探测的成像效果图中却可以清楚地看到井周围20m内有很多的反射体，这些反射体在两个方位的形态构造都不相同。

3 结语

偶极横波远探测测井技术经过多年有了很大的发展，目前已应用许多探测领域，但是仍然存在着不足，我们需要的就是要对现有的技术进行改进和完善，进一步提高测量结果的有效性，使之成为勘探矿产资源、地下油气的一种可靠的技术。

参考文献

[1] Bradley T，Patterson D，Tang X M.Applying a Through-casing Acoustic Imaging Technique to Identify Gas Mi-gration Paths in a Salt Body[J].EAGE，2011，29（7）：75-74.

[2] Al Rougha H A B，Sultan A，Haldorsen J，et a1.In?tegration of Microelectrical and Sonic Reflection Ima?ging Around the Borehole-offshore UAE [C].Inter?national Petroleum Technology Conference，Doha，Qa?tar，2005，Nov：21-23.

[3] 唐晓明，魏周拓.利用井中偶极声源远场辐射特性的远探测测井[J].地球物理学报，2012，55（8）：2978-2807.endprint

摘 要：近几年来，声波远探测测井技术作为一门重要的物理的探测石油地球的技术得到了快速的发展。该文阐述了声波波远探测测井技术的进展，着重说明了偶极横波远探测测井技术的发展。这项技术能够对井周围的环境及构造做出有效探测，找出隐藏其中的储层构造，为探测页岩气的储集层构造提供有力的技术支持。

关键词：偶极横波 远探测测井技术 进展及应用

中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0043-02

油气勘探开发在不断的深入，测井技术也在不断地发展，声波远探测测井技术作为一种新的测井技术和方法也随之产生。该技术的应用前景十分广阔，它能够显现出与井相交的地质层构造；对井周围倾斜地层的裂缝、尖灭和断层等进行探测；在水平井中可以对油储边界进行追踪；在套管井中可以对井外地质构造进行探测；在测井的过程中还可以为下一步钻井的走向和位置提供信息。

经过多年的研究，我们对单井反射声波测井技术在理论、数据处理和成像方法等方面都取得了一定的成果，但依然也存在着不足之处。

1 声波远探测测井技术的进展

1.1 单井反射声波远探测技术的进展

单井反射声波测井技术是把井内声源传到井外地层辐射声场，并对井周围的地质构造反射回的声场能量进行探测。我国的大多数油气田都属于低渗透率、低孔隙度的储层。该技术填补了常规声波测井技术在探测深度和分辨率方面的不足，是一项前景十分广阔的测井技术。

1.2 偶极横波远探测测井技术的成像原理

为了对反射体对于辐射声场的反射进行讨论，本文以垂直于反射体平面的波入射面为参考面。在偶极指向处于入射面时，定义入射面内震动的横波和纵波为SV波和P波；在偶极指向与反射体走向平行时，定义沿此方向震动的横波为SH波。SH波和SV波位移的表达式，为：

现在用两组系统来接收这些入射波，包括正交的偶极发射系统及接收系统。一组系统为χ指向，另一组系统为У指向。实际上，接收到的信号就是把射入的位移矢量反射到χ、У方向，从而得到两个分量：

换句话说就是偶极的探测方法只可以判断反射体的走向，而不能判断其倾向。但是，在很多的探测过程中，地质体的走向也是很重要的。

2 实例分析

用声波进行测井时，有一部分的能量辐射到地层中时会被井周围的裂隙或地质界面反射，于是井中的探测仪器就会记下反射声波的信号。虽然这种信号比沿井传播的要弱很多，但是经过专门的技术处理后还是可以被提取从而获得井周围反射体的位形。

2.1 过井裂缝的探测

一系列连续性较好的与井孔斜交的反射体，它们的倾角约为50 °，径向成像深度约为20 m。通过对裂缝倾角和横波远测成像结果的反射体的倾角进行计算，得到的结果表明偶极横波远探测成像的反射体就是井壁裂缝的延伸，这就解释了过井的裂缝横向延伸的问题。

2.2 井周围裂缝带的探测

根据某井的四分量交叉偶极数据与单分量的纵波数据得到的井周围裂缝带的成像结果对比分析。其中对四分量交叉偶极数据分别在东西、南北两个方位实施了远探测成像处理。

东西方位的成像结果能够清晰地说明多分量偶极横波的成像结果是包含方位信息的，这对接下来的定向压裂以及射孔有着重要的意义和作用。

2.3 探测页岩地层中的排烃裂缝

声波远探测技术可以用来对井外页岩地层的构造进行探测。结果说明，应沿着与裂缝平面垂直的方向对页岩储层进行开采，与排烃裂缝连通从而获得最大开采率，而确定排烃裂缝的走向则有利于后续开采。

2.4 根据横波远探测的反射成像技术来辨别隐藏的储层

图四是西部某井在东西、南北两个方位的横波远探测成像结果图，在最初的常规测井没有发现油气储层，但是从远探测的成像效果图中却可以清楚地看到井周围20m内有很多的反射体，这些反射体在两个方位的形态构造都不相同。

3 结语

偶极横波远探测测井技术经过多年有了很大的发展，目前已应用许多探测领域，但是仍然存在着不足，我们需要的就是要对现有的技术进行改进和完善，进一步提高测量结果的有效性，使之成为勘探矿产资源、地下油气的一种可靠的技术。

参考文献

[1] Bradley T，Patterson D，Tang X M.Applying a Through-casing Acoustic Imaging Technique to Identify Gas Mi-gration Paths in a Salt Body[J].EAGE，2011，29（7）：75-74.

[2] Al Rougha H A B，Sultan A，Haldorsen J，et a1.In?tegration of Microelectrical and Sonic Reflection Ima?ging Around the Borehole-offshore UAE [C].Inter?national Petroleum Technology Conference，Doha，Qa?tar，2005，Nov：21-23.

[3] 唐晓明，魏周拓.利用井中偶极声源远场辐射特性的远探测测井[J].地球物理学报，2012，55（8）：2978-2807.endprint

摘 要：近几年来，声波远探测测井技术作为一门重要的物理的探测石油地球的技术得到了快速的发展。该文阐述了声波波远探测测井技术的进展，着重说明了偶极横波远探测测井技术的发展。这项技术能够对井周围的环境及构造做出有效探测，找出隐藏其中的储层构造，为探测页岩气的储集层构造提供有力的技术支持。

关键词：偶极横波 远探测测井技术 进展及应用

中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0043-02

油气勘探开发在不断的深入，测井技术也在不断地发展，声波远探测测井技术作为一种新的测井技术和方法也随之产生。该技术的应用前景十分广阔，它能够显现出与井相交的地质层构造；对井周围倾斜地层的裂缝、尖灭和断层等进行探测；在水平井中可以对油储边界进行追踪；在套管井中可以对井外地质构造进行探测；在测井的过程中还可以为下一步钻井的走向和位置提供信息。

经过多年的研究，我们对单井反射声波测井技术在理论、数据处理和成像方法等方面都取得了一定的成果，但依然也存在着不足之处。

1 声波远探测测井技术的进展

1.1 单井反射声波远探测技术的进展

单井反射声波测井技术是把井内声源传到井外地层辐射声场，并对井周围的地质构造反射回的声场能量进行探测。我国的大多数油气田都属于低渗透率、低孔隙度的储层。该技术填补了常规声波测井技术在探测深度和分辨率方面的不足，是一项前景十分广阔的测井技术。

1.2 偶极横波远探测测井技术的成像原理

为了对反射体对于辐射声场的反射进行讨论，本文以垂直于反射体平面的波入射面为参考面。在偶极指向处于入射面时，定义入射面内震动的横波和纵波为SV波和P波；在偶极指向与反射体走向平行时，定义沿此方向震动的横波为SH波。SH波和SV波位移的表达式，为：

现在用两组系统来接收这些入射波，包括正交的偶极发射系统及接收系统。一组系统为χ指向，另一组系统为У指向。实际上，接收到的信号就是把射入的位移矢量反射到χ、У方向，从而得到两个分量：

换句话说就是偶极的探测方法只可以判断反射体的走向，而不能判断其倾向。但是，在很多的探测过程中，地质体的走向也是很重要的。

2 实例分析

用声波进行测井时，有一部分的能量辐射到地层中时会被井周围的裂隙或地质界面反射，于是井中的探测仪器就会记下反射声波的信号。虽然这种信号比沿井传播的要弱很多，但是经过专门的技术处理后还是可以被提取从而获得井周围反射体的位形。

2.1 过井裂缝的探测

一系列连续性较好的与井孔斜交的反射体，它们的倾角约为50 °，径向成像深度约为20 m。通过对裂缝倾角和横波远测成像结果的反射体的倾角进行计算，得到的结果表明偶极横波远探测成像的反射体就是井壁裂缝的延伸，这就解释了过井的裂缝横向延伸的问题。

2.2 井周围裂缝带的探测

根据某井的四分量交叉偶极数据与单分量的纵波数据得到的井周围裂缝带的成像结果对比分析。其中对四分量交叉偶极数据分别在东西、南北两个方位实施了远探测成像处理。

东西方位的成像结果能够清晰地说明多分量偶极横波的成像结果是包含方位信息的，这对接下来的定向压裂以及射孔有着重要的意义和作用。

2.3 探测页岩地层中的排烃裂缝

声波远探测技术可以用来对井外页岩地层的构造进行探测。结果说明，应沿着与裂缝平面垂直的方向对页岩储层进行开采，与排烃裂缝连通从而获得最大开采率，而确定排烃裂缝的走向则有利于后续开采。

2.4 根据横波远探测的反射成像技术来辨别隐藏的储层

图四是西部某井在东西、南北两个方位的横波远探测成像结果图，在最初的常规测井没有发现油气储层，但是从远探测的成像效果图中却可以清楚地看到井周围20m内有很多的反射体，这些反射体在两个方位的形态构造都不相同。

3 结语

偶极横波远探测测井技术经过多年有了很大的发展，目前已应用许多探测领域，但是仍然存在着不足，我们需要的就是要对现有的技术进行改进和完善，进一步提高测量结果的有效性，使之成为勘探矿产资源、地下油气的一种可靠的技术。

参考文献

[1] Bradley T，Patterson D，Tang X M.Applying a Through-casing Acoustic Imaging Technique to Identify Gas Mi-gration Paths in a Salt Body[J].EAGE，2011，29（7）：75-74.

[2] Al Rougha H A B，Sultan A，Haldorsen J，et a1.In?tegration of Microelectrical and Sonic Reflection Ima?ging Around the Borehole-offshore UAE [C].Inter?national Petroleum Technology Conference，Doha，Qa?tar，2005，Nov：21-23.

[3] 唐晓明，魏周拓.利用井中偶极声源远场辐射特性的远探测测井[J].地球物理学报，2012，55（8）：2978-2807.endprint