聲學技術在天然開裂縫評價方面的進步

作者：李鶴升（譯）

摘要：張開的天然裂縫，如果有的話，它能在低孔隙、堅硬的巖石環境里為大部分天然氣提供通道。因此，全面了解裂縫屬性，包括縫隙和滲透率在內，是優化生產、水泥膠結、完井設計、確定井位、油藏模擬所需要的。 聲波掃描儀，是最新一代的聲波波形測井儀，它有13個軸向接收器，能測量斯通利波，并改善了寬帶頻率響應，提高了波形保真度和增加了功率。高角度裂縫的斯通利波反射率是極小的，但為了評價它們的滲透率，就要求得到波形的能量損失或衰減。在使用現有技術，例如歸一化差動能量[NDE]的條件下，頻率響應的下端到達300Hz，能顯著地改善高角度傾斜裂縫的探測能力。在設法區別鉆井誘導裂縫和張開天然裂縫時，改善斯通利波測量是關鍵性的。當這兩組裂縫與現場的應力場和陡傾角明顯一致時，斯通利波的反射可能很微弱或沒有。衰減技術，例如NDE，已被證明對評價裂縫開度和滲透率是最適宜的。 旋轉偶極彎曲波頻散曲線的慢度頻率分析（SFA）方法也可以用來識別張開的天然裂縫。SFA是每個深度的彎曲波頻率和幅度剖面在慢度平面的投影。傳統的時差相關（STC）或相似性處理橫波慢度，與SFA投影相比，證實了波形處理與頻率成分一致。其幅度和頻率信息提供巖層橫波特征成像，探測范圍從井眼進入巖層達若干英尺。當探測到天然裂縫層帶時，信號強度和頻率成分明顯變化。把SFA投影與斯通利波NDE比較，提供了巖層的3維聲波特征，來識別裂縫和并眼應力場。 本文給出一個案例研究，它采用最新一代斯通利波測得結果、SFA投影圖像、和微電阻率成像。把增加的聲波信息與電阻率圖像數據比較，為識別張開天然裂縫可提供大量清楚而有效的巖層特征。

關鍵詞：天然裂縫裂縫評價聲學技術微電阻率成像斯通利波聲波波形投影圖像頻率響應

分類號： P618.130.2[天文地球—礦床學][天文地球—地質學]