高分辨率陣列礦田聲波測井方法的實驗研究

孫宇東

（青海煤炭地質一0五勘探隊，青海 西寧 810007）

1 聲波測井的應用分析

聲波在不同介質中傳播時，速度、幅度及頻率的變化等聲學特性也不相同。聲波測井就是利用巖石的這些聲學性質來研究鉆井的地質剖面，判斷固井質量的一種測井方法。陣列聲波測井是20世紀90年代出現的，它實現了聲波信號數控采集、數字傳輸和記錄。線陣接收聲系的間距減小到0.15m，對地層有高的縱向分辨率。在兩個發射換能器輪流工作一次時，線陣聲系接收探頭接收到16（2×8）個波列，每個波列在測量時間上比長源距聲波全波列測井的測量時間增加了一倍以上，達4000μs以上，這使測量記錄的偶極子聲源。波列更加完整，能采集到速度慢、在時間上到達最晚的管波，為應用管波信息估算儲層滲透率提供了依據。

2 工作區概況

冷湖地區位于甘、青兩省的交匯處，位于青海省西北部甘、青兩省交界處的阿爾金山南麓，屬內陸荒漠干旱地區，地勢北高南低[1]。工作區地層由老至新分別有下元古界（Pt1）、侏羅系、第三系、第四系。

3 儀器設備及工作方法

3.1 儀器設備

儀器設備詳見表1。

表1 儀器設備表

3.2 工作方法及技術條件

（1）工作方法。使用測井參數主要有：電阻率、長源距伽瑪伽瑪、短源距伽瑪伽瑪、自然伽瑪、聲波時差、每秒閃爍伽瑪、0.1秒閃爍伽瑪、井徑等。測井曲線縱向比例尺為：全孔測量多種參數1:200曲線。并對鉆孔進行連續測斜、測溫工作。

（2）工作技術條件。工作區測井技術條件的選?。焊鳒y井方法提升速度為：密度三側向探管9m/min左右；測斜聲波組合測井儀12m/min左右；電極系探管12m/min左右；閃爍γ探管工作時下降速度小于20m/min，邊下降邊監測，上升測量時，異常段的測量速度不超過2m/min，正常段的測量速度不超過4m/min，所有測井數據采集采樣間隔均為0.05m。

4 資料處理及解釋

4.1 測井資料處理及解釋

（1）建立數據庫。一般依據鉆井編號確定數據庫的名稱，使用通用模板建立數據庫曲線，建庫深度一般超過鉆井深度10m，但是絕對不少于鉆井終孔深度。

（2）數據輸入與編輯。野外數據經輸入模塊轉換后寫入數據庫，首先編輯數據傳輸過程中的錯誤所造成的非點數據，然后進行曲線深度對齊。

（3）數據計算。各種測量參數由處理軟件使用刻度數據按照一定的方程模式換算成各種相應的物性參數。測井數據的主要計算過程有以下幾種：①密度計算：使用長短源距伽瑪——伽瑪計算補償密度。②自然伽瑪API換算。③使用交會圖技術進行巖性分析（地層的砂、泥、水體積百分比含量）。④成果圖件輸出。按照工程項目要求，將測井數據以及解釋成果制作成電子版CAD圖紙并打印成正式成果圖件。綜合測井成果圖件包括1:200綜合測井成果圖。

4.2 巖層的定性、定厚解釋原則

4.2.1 巖層定性

結合鉆探巖性資料，綜合分析閃爍伽馬、自然伽瑪、視電阻率、長源距伽瑪伽瑪、聲波時差、井徑等多種主要曲線參數，來確定巖層類型。

4.2.2 巖層定厚

在工作區，綜合測井對巖層的解釋均在1:200綜合曲線上進行，巖層各參數解釋原則確定如下：

GGFR：H≤0.8m時，A為異常幅值1/2處。

H＞0.8m時，A為異常幅值根部1/3處。

GR01：A為異常拐點（分離點）處。

NG01：A為異常幅值的1/2處。

SON2：A為異常幅值的2/3處。

（H-為巖層偽厚度，A-為取值解釋點）。

最終確定的解釋成果，采用各參數方法按各自解釋原則所得結果的平均值。

4.3 異常層段解釋原則

在工作區，對異常層段的解釋均在1:200綜合曲線上進行，異常層段主要參數解釋原則確定如下：異常幅值的1/2處（最終確定的解釋成果，采用上述主要參數方法按各自解釋原則所得結果的平均值）。當異常層γ＜3.5PA/kg時為正常孔；3.5PA/kg＜γ＜7 PA/kg為潛在礦化孔；γ＞7 PA/kg為潛在鈾礦孔。

5 測井成果

圖1 1號鉆孔測井剖面圖

1號鉆孔第一段異常段埋深在207.15m～210.85m之間，厚度3.70m，含礦巖性為泥巖、炭質泥巖、煤層；API值范圍：558～3022；最高值達：44.95PA/kg。第二段異常段埋深在214.15m～215.85m之間，厚度1.70m；API值范圍：454～2520；最高值達：36.65/kg。

2號孔孔深在207.15m～210.85m處揭露厚度為3.7m的鈾礦層，其平均品位0.0744%，平米鈾含量為5.97Kg/m2，在214.15m～215.85m處揭露了礦厚1.7m的鈾礦層，平均品位0.054%，平米鈾量2.04kg/m2。

圖2 2號鉆孔照射率曲線對比圖