聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用探索

李寧

摘要：石油工程事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展是我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)，而影響石油工程中勘探的是其初級(jí)階段的勘探，在初級(jí)階段勘探到位，才能夠確保石油后續(xù)施工建設(shè)的順利地進(jìn)行。在我國(guó)的石油工程當(dāng)中加強(qiáng)對(duì)聲學(xué)測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步的提升勘探的實(shí)際效率以及質(zhì)量，對(duì)于我國(guó)的油田精確性的數(shù)據(jù)收集以及圖像變化能夠進(jìn)行更加清晰化的信息搜集，加強(qiáng)對(duì)此的研究能夠進(jìn)一步為我國(guó)的聲學(xué)測(cè)井提供參考方案。

關(guān)鍵詞：聲學(xué)測(cè)井技術(shù);石油工程;應(yīng)用

一、聲學(xué)測(cè)井技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)

隨著現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油工程也獲得了快速的發(fā)展，聲學(xué)測(cè)井技術(shù)是目前較為常見(jiàn)并且常用的測(cè)井技術(shù)，橫波縱波和斯通利波是三種不同性質(zhì)的聲學(xué)傳播方式。聲學(xué)測(cè)井技術(shù)也正是對(duì)這三種不同介質(zhì)的聲波在不同介質(zhì)中傳播來(lái)將巖石的不同特性和巖石相關(guān)組成信息進(jìn)行測(cè)定，這樣就可以對(duì)巖石和地質(zhì)各個(gè)要素的基本指標(biāo)推算出來(lái)。聲學(xué)測(cè)井技術(shù)可以對(duì)巖層多樣化以及石油深度化、儲(chǔ)層改造難度大等問(wèn)題有效克服，從而對(duì)鉆井深度和油田多樣化的了解程度提升。聲波測(cè)井技術(shù)在發(fā)展中越來(lái)越成熟，其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，在當(dāng)前各種油田當(dāng)中的應(yīng)用逐漸成熟起來(lái)。

在聲學(xué)測(cè)井應(yīng)用當(dāng)中加強(qiáng)對(duì)于聲學(xué)的進(jìn)一步研究，將聲學(xué)測(cè)量當(dāng)中對(duì)聲速以及不同的頻率進(jìn)行研究能夠更好地加強(qiáng)聲源與探測(cè)之間的相互匹配，促進(jìn)聲學(xué)探測(cè)當(dāng)中的技術(shù)發(fā)展，更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)的搜集與測(cè)量。按照聲學(xué)測(cè)井的技術(shù)要點(diǎn)，強(qiáng)化聲學(xué)測(cè)井儀器的合理應(yīng)用，從而可以實(shí)現(xiàn)石油測(cè)井技術(shù)的快速發(fā)展和不斷進(jìn)步。

二、聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用

（一）補(bǔ)償聲波測(cè)井儀

補(bǔ)償聲波測(cè)井儀的組成有兩個(gè)發(fā)射器和兩個(gè)接收組，通過(guò)發(fā)射器發(fā)出的聲波沿井壁傳遞直至接收器接收會(huì)產(chǎn)生時(shí)間差，為了縮小誤差，聲波探測(cè)器采用井眼補(bǔ)償?shù)男问教綔y(cè)。這種探測(cè)方法主要用在劃分致密地層、利用井眼縫隙的大小確定巖石性質(zhì)、方便物理計(jì)算地層密度、識(shí)別地層的裂縫、地震標(biāo)記、地質(zhì)異常情況等多方面。

一般來(lái)說(shuō)，這種測(cè)量?jī)x器在實(shí)際的測(cè)量結(jié)果當(dāng)中會(huì)受到井徑變化、儀器相對(duì)于井軸傾斜的影響。間距與源距較為固定的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于測(cè)量的結(jié)果與發(fā)射器在接收器之上和發(fā)射器在接收器之下的測(cè)量結(jié)果的影響相反。補(bǔ)償聲波測(cè)井的測(cè)量結(jié)果更加具有精確行性，對(duì)于不同的井徑變化與測(cè)量結(jié)果之間具有較大的聯(lián)系，能夠及時(shí)的對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)化的檢測(cè)，同時(shí)能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的補(bǔ)充。使用井眼補(bǔ)償聲波測(cè)量?jī)x對(duì)地層當(dāng)中的縱波速度進(jìn)行測(cè)量，能夠更加合理的對(duì)巖性和巖石孔隙度進(jìn)行測(cè)量，但是由于聲波傳輸?shù)奶厥庑裕趯?shí)際的探測(cè)當(dāng)中探測(cè)得到的深度較淺，并且收受到實(shí)際環(huán)境的影響，在深遠(yuǎn)以及環(huán)境影響較大的環(huán)境測(cè)量當(dāng)中具有一定的局限性。補(bǔ)償化的聲波測(cè)量?jī)x能夠更好地對(duì)相應(yīng)的聲波的發(fā)射狀況以及實(shí)際的反射狀況進(jìn)行搜集，加強(qiáng)對(duì)于不同資源的應(yīng)用，更好的促進(jìn)實(shí)際發(fā)展。

（二）長(zhǎng)源距聲波測(cè)井

能夠及時(shí)的對(duì)礦井當(dāng)中的深源進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于長(zhǎng)源位置具有良好的接收效果。這種聲波測(cè)井儀通過(guò)兩個(gè)接收器和兩個(gè)發(fā)射器組成。在測(cè)量當(dāng)中主要是對(duì)兩個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量，首先通過(guò)一個(gè)發(fā)射器對(duì)聲波進(jìn)行發(fā)射，通過(guò)聲波的傳輸在頂部?jī)蓚€(gè)接收器測(cè)產(chǎn)生一定的差值。當(dāng)儀器兩個(gè)發(fā)射器在第一個(gè)位置時(shí)并且與兩個(gè)接收器位置接近時(shí)，兩個(gè)發(fā)射器發(fā)射對(duì)聲波進(jìn)行發(fā)射，并通過(guò)自動(dòng)化的儀器設(shè)備進(jìn)行記錄。在兩個(gè)位置的記錄當(dāng)中通過(guò)不同的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行資料的搜集，根據(jù)資源的時(shí)間差，對(duì)資源信息數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算，以便更好的計(jì)算出所需要的數(shù)據(jù)資料，提升測(cè)量的自動(dòng)化效果。長(zhǎng)源波距測(cè)量對(duì)于精確化的深度測(cè)量具有較大的意義，能夠更好的探測(cè)井中的深度，更好的反映波形圖。

（三）陣列聲波測(cè)井

現(xiàn)代聲波測(cè)井儀當(dāng)中一般會(huì)應(yīng)用到多個(gè)儀器，通過(guò)不同儀器之間的相互組合，構(gòu)成陣列聲波測(cè)井儀。在實(shí)際的測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)進(jìn)行多重波形的不捕獲，對(duì)不同的數(shù)據(jù)曲線(xiàn)進(jìn)行疊加處理，從而更加精確話(huà)化的捕獲和準(zhǔn)確提取縱波、橫波和斯通利波的各種信息。接收器當(dāng)中的實(shí)際間距較小，在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中的陣列聲波測(cè)井的聲系分布通過(guò)兩個(gè)壓電陶瓷發(fā)射器，不同的間距的發(fā)射器的聲速頻率具有一定的差異性，例如，間距2ft（61cm），發(fā)射器帶寬為5～18kHZ。在儀器的最頂部當(dāng)中通過(guò)不同的間距進(jìn)行測(cè)量，與接收器相距較近。在陣列測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中加強(qiáng)對(duì)于聲速的測(cè)量能夠進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于波形的轉(zhuǎn)換對(duì)于測(cè)量的精確性。

（四）偶極子陣列聲波測(cè)井研究

普通聲波測(cè)井儀的單極子技術(shù)與偶極子技術(shù)在一起進(jìn)行組合形成了偶極子測(cè)量檢測(cè)技術(shù)，在進(jìn)行地層橫波速度低于井內(nèi)流體聲速時(shí)的松軟地層的探測(cè)當(dāng)中，能夠更好的對(duì)地層當(dāng)中的各種波進(jìn)行捕獲，對(duì)縱波、橫波、斯通利波的時(shí)差及幅度、衰減系數(shù)等在顯示屏當(dāng)中進(jìn)行參數(shù)顯示。綜合化的儀器設(shè)備應(yīng)用能夠進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)波形的檢測(cè)，例如在橫波的測(cè)量當(dāng)中的進(jìn)行同偶極子陣列聲波相比交叉偶極子陣列聲波測(cè)井還可以提供地層橫波各向異性的大小和方向。

（五）超聲波成像測(cè)井方式

超聲成像測(cè)井相對(duì)于地質(zhì)整體圖像處理比較有利，可以采用聲波傳遞信息并且通過(guò)圖片處理獲得二維、三維圖像，深度很強(qiáng)。形成彩色圖像時(shí)按照黑、棕、黃、白的順序進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，可以得到質(zhì)量較好的薄儲(chǔ)層。

在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中采用旋轉(zhuǎn)式超換能的方式對(duì)收集到的信息數(shù)據(jù)資源進(jìn)一步進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在外部環(huán)境當(dāng)中對(duì)井口進(jìn)行測(cè)量掃描，根據(jù)時(shí)差的影響對(duì)波形進(jìn)行記錄，記錄波形回程差。在巖石聲阻抗的變化當(dāng)中對(duì)于波形的變化具有一定的影響，會(huì)產(chǎn)生一定的回波幅度的變化同時(shí)在探測(cè)的過(guò)程當(dāng)中由于井徑的在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生間波傳播時(shí)間的變化，在管壁當(dāng)中的厚度不一的條件狀況之下，對(duì)于超聲波成像的方式進(jìn)行應(yīng)用能夠更好的對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，以便更好的進(jìn)行測(cè)量。該儀器通過(guò)進(jìn)行測(cè)量的反射波幅度一以及對(duì)于傳播時(shí)間的檢測(cè)，及時(shí)的對(duì)按井眼內(nèi)360度方進(jìn)行成圖像，通過(guò)高分辨率的檢測(cè)度進(jìn)行高分辨率成像，更好的觀測(cè)在巖石層面的幾何界面的變化。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)的聲波測(cè)井的過(guò)程當(dāng)中加強(qiáng)對(duì)不同技術(shù)方案的進(jìn)一步創(chuàng)新，提升測(cè)井技術(shù)在實(shí)際方案當(dāng)中的應(yīng)用，能夠更好的促進(jìn)測(cè)井技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，為我國(guó)的石油勘測(cè)工程的發(fā)展提供更多的指導(dǎo)與規(guī)劃。