第一章 绪论 1
1.1 声波全波测井研究背景及意义 1
1.2 声波全波测井研究现状 1
1.2.1 声波测井仪器及波形处理方法 2
1.2.2 声波测井理论及解释应用 5
1.3 本书的主要内容 9
第二章 孔隙地层声波测井波形特征分析 10
2.1 孔隙地层中有耗损时的波动方程及耦合系数 10
2.1.1 应力与应变关系和波动方程 10
2.1.2 质量耦合系数和黏滞耦合系数 12
2.2 井中波场 15
2.2.1 纵波与横波频散方程和位移势函数 16
2.2.2 井中声波传播 17
2.3 声波全波测井在孔隙地层中的响应特征 20
2.3.1 声波全波列测井中各组分波性质讨论 20
2.3.2 斯通利波幅度衰减与含气饱和度的关系研究 33
2.4 本章小结 34
第三章 套管井声波测井波形特征分析 35
3.1 套管井中声波传播的理论 35
3.1.1 波动方程和通解 35
3.1.2 井内压力场积分表示 36
3.2 砂泥岩地层各种胶结情况下的合成波形及其特征 37
3.2.1 自由套管情形 38
3.2.2 完全胶结情形 38
3.2.3 一界面未胶结情形 39
3.2.4 二界面未胶结情形 39
3.4 各组分波特征与水泥胶结的关系 40
3.4.1 套管波特征与水泥胶结的关系 40
3.4.2 地层波特征与水泥胶结的关系 41
3.4.3 导波与水泥胶结的关系 42
3.5 低密度水泥时波形与固井质量的关系 42
3.5.1 一界面波形与水泥胶结质量关系 42
3.5.2 二界面波形与水泥胶结质量分析 45
3.6 快速地层各种胶结情况下的合成波形及其特征 46
3.6.1 自由套管波形 46
3.6.2 完全胶结波形 47
3.6.3 一界面情形波形特征分析 47
3.6.4 二界面情形波形特征分析 49
3.7 岩性对地层波影响研究及校正 51
3.7.1 波形特性分析 51
3.7.2 地层波幅度与水泥浆和地层特性关系分析 53
3.8 本章小结 54
第四章 全波列测井实验模拟研究 55
4.1 单极子源声波全波列测井模拟实验 55
4.1.1 模型井及换能器设计 55
4.1.2 全波波形观测 56
4.1.3 实验结果分析 56
4.2 偶极子横波测井模拟实验 58
4.2.1 实验装置和技术 58
4.2.2 实验结果和波形分析 58
4.3 套管井声波全波测井模拟实验研究 60
4.3.1 模型井设计 61
4.3.2 实验结果分析 62
4.3.3 各成分波特征与水泥胶结的关系 66
4.4 本章小结 67
第五章 岩心气驱声波实验和分析 68
5.1 实验测量和分析 68
5.1.1 实验岩心样品 68
5.1.2 实验测试原理 69
5.2 岩石声波速度影响因素研究 70
5.2.1 压力与纵波速度的关系 70
5.2.2 温度与纵、横波速度的关系 72
5.2.3 气饱和度与纵、横波速度的关系 73
5.3 岩石声波幅度影响因素研究 76
5.3.1 流体饱和度一定时声幅与压力的关系 76
5.3.2 一定压力下的声幅与流体饱和度的关系 77
5.4 声波速度比与含气饱和度关系式建立 78
5.4.1 YD2井声波速度比与含气饱和度关系建立 79
5.4.2 TZ103井声波速度比与含气饱和度关系建立 82
5.4.3 YM701三口井声波速度比与含气饱和度关系建立 84
5.5 本章小结 87
第六章 水泥候凝时间实验研究 89
6.1 采用水泥模块研究水泥候凝时间 89
6.1.1 实验测量原理 89
6.1.2 实验测量装置 89
6.1.3 水泥试块的制作及养护 90
6.1.4 实验内容及测量结果分析 91
6.2 采用模型井研究水泥候凝时间 99
6.2.1 实验原理 99
6.2.2 模型井的设计及制作 100
6.2.3 实验内容及结果分析 100
6.3 本章小结 102
第七章 偶极声波测井信息提取与裂缝评价 104
7.1 偶极声波测井时差幅度信息提取 104
7.1.1 STC法提取时差和能量信息 104
7.1.2 频谱法时差提取 109
7.1.3 偶极横波频散校正 113
7.2 裂缝识别信息提取与参数计算 116
7.2.1 利用偶极横波测井资料评价地层的各向异性 117
7.2.2 应用斯通利波归一化微差能量评价裂缝 120
7.2.3 反射斯通利波分离和反射系数求取 126
7.3 本章小结 130
第八章 偶极声波测井应用方法与资料解释 131
8.1 井眼岩石力学特性分析 131
8.1.1 岩石固有强度计算 131
8.1.2 地应力计算和地层破裂压力测井预测方法 132
8.1.3 压裂裂缝高度分析 135
8.1.4 地层破裂压力和压裂高度预测 137
8.2 用纵横波时差等资料识别油气层 140
8.2.1 纵横波速度比指示气层的方法 141
8.2.2 流体压缩系数识别气层方法 142
8.2.3 资料处理与油气层识别解释 144
8.2.4 利用气饱和度指示、流体压缩系数等参数识别凝析气藏 147
8.3 利用斯通利波确定渗透率方法 151
8.3.1 利用斯通利波时差计算渗透率 151
8.3.2 利用合成斯通利波反演计算渗透率 152
8.3.3 资料处理与解释 154
8.4 本章小结 156
第九章 CBL/VDL资料处理与固井质量评价 158
9.1 固井质量评价方法 158
9.1.1 一界面固井质量 158
9.1.2 二界面固井质量 158
9.1.3 环空水泥胶结率 159
9.1.4 伪瑞利波特征值的计算 159
9.2 CBL/VDL评价标准 159
9.2.1 CBL/VDL资料影响因素分析 159
9.2.2 固井质量评价标准 163
9.3 CBL/VDL资料处理与解释评价 164
9.3.1 波形频谱分析 164
9.3.2 CBL/VDL固井质量处理解释 165
9.4 本章小结 170
结束语 171
参考文献 173