留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

随钻声波远探测声波速度成像数值模拟与试验

朱祖扬

朱祖扬. 随钻声波远探测声波速度成像数值模拟与试验[J]. 石油钻探技术,2022, 50(6):35-40 doi: 10.11911/syztjs.2022113
引用本文: 朱祖扬. 随钻声波远探测声波速度成像数值模拟与试验[J]. 石油钻探技术,2022, 50(6):35-40 doi: 10.11911/syztjs.2022113
ZHU Zuyang. Numerical simulation and test of velocity imaging for remote detection acoustic LWD [J]. Petroleum Drilling Techniques,2022, 50(6):35-40 doi: 10.11911/syztjs.2022113
Citation: ZHU Zuyang. Numerical simulation and test of velocity imaging for remote detection acoustic LWD [J]. Petroleum Drilling Techniques,2022, 50(6):35-40 doi: 10.11911/syztjs.2022113

随钻声波远探测声波速度成像数值模拟与试验

doi: 10.11911/syztjs.2022113
基金项目: 国家自然科学基金项目“海相深层油气富集机理与关键工程技术基础研究”(编号:U19B6003)和中国石化科技部基础前瞻项目“随钻方位声波成像测井前瞻研究”(编号:P21074-1)资助
详细信息
    作者简介:

    朱祖扬(1981—),男,江西南昌人,2004年毕业于云南大学地球物理专业,2007年获中国地震局固体地球物理专业硕士学位,2011年获中国科学院声学专业博士学位,副研究员,主要从事声波测井方法研究和随钻测井仪器研发工作。E-mail: zhuzuyang_2001@126.com。

  • 中图分类号: P631.5+3

Numerical Simulation and Test of Velocity Imaging for Remote Detection Acoustic Logging While Drilling

  • 摘要:

    为了获取井周地层方位声波速度信息,评价地层的非均匀性,设计了不同方向速度模型井,研究了随钻声波远探测的方位声波速度测量性能。不同方向速度模型井包含4个扇区,相邻扇区纵波速度和横波速度均不同。数值模拟了该模型井的声波传播,采用偏极子发射和偏极子接收的测量模式,获得了方位角为0°,90°,180°和270°时的阵列接收波形,从接收波形提取到了井周地层方位声波速度信息,识别到了方位分区的变化。根据不同方向速度模型井的参数设计了试验装置,使用瓦片状方位声源准确测量到2个扇区高速介质的声波速度,识别出2个扇区低速介质的声波速度变化趋势,试验结果与数值模拟结果基本一致。研究结果表明,利用不同方向速度模型井可以对不同方向的声波速度进行评价,为随钻声波远探测进行地质导向和地层各向异性分析提供理论依据。

     

  • 图 1  不同方向速度模型井

    Figure 1.  Well model with different velocities in different directions

    图 2  不同方向的阵列接收波形

    Figure 2.  Waveforms recorded by array receivers in different directions

    图 3  不同方向接收波形的时间慢度相关图

    Figure 3.  Slowness-time coherence (STC) chart of waveforms received in different directions

    图 4  方位声波慢度成像

    Figure 4.  Azimuthal acoustic slowness imaging

    图 5  不同方向速度模型井试验装置

    Figure 5.  Test device for well model with different velocities in different directions

    图 6  不同方向的接收波形

    Figure 6.  Waveforms received in different directions

    表  1  模型井声学参数

    Table  1.   Acoustic parameters of well model

    介质类型纵波速度/
    (m·s−1
    横波速度/
    (m·s−1
    密度/
    (kg·m−3
    内半径/
    mm
    外半径/
    mm
    1 500 01 000 0108
    铝质钻铤6 3003 1002 700 28 86
    A扇区6 3003 1002 700108118
    B扇区2 6001 3001 400108118
    C扇区5 8003 1007 800108118
    D扇区2 6001 3001 400108118
    1 500 01 000118500
    下载: 导出CSV

    表  2  声波速度测量数据

    Table  2.   Acoustic velocity measured data

    序号方位角/
    (°)
    声波速度/(m·s−1测量偏差,
    %
    数值模拟试验测量
    1 05 263.15 0004.99
    2 904 347.84 0007.99
    31805 000.05 0000
    42704 347.84 0007.99
    下载: 导出CSV
  • [1] MARKET J, DEADY R. Azimuthal sonic measurements: new methods in theory and practice[R]. SPWLA-2008-G, 2008.
    [2] MICKAEL M, BARNETT C, DIAB M. Azimuthally focused LWD sonic logging for shear wave anisotropy measurement and borehole imaging[R]. SPE 160133, 2012.
    [3] 杨锦舟, 肖红兵, 黄敬, 等. 随钻方位声波测井装置: CN201220537460.4[P]. 2013−05−08.

    YANG Jinzhou, XIAO Hongbing, HUANG Jing, et al. Azimuthal acoustic LWD device: CN201220537460.4[P]. 2013−05−08.
    [4] 底青云, 张文秀, 陈文轩, 等. 一种随钻方位声波测井装置及测量方法: CN201810990687.6[P]. 2019−05−10.

    DI Qingyun, ZHANG Wenxiu, CHEN Wenxuan, et al. A azimuthal acoustic LWD device and method: CN201810990687.6[P]. 2019−05−10.
    [5] PITCHER J, MARKET J, HINZ D. Geosteering with sonic in conventional and unconventional reservoirs[R]. SPE 146732, 2011.
    [6] WANG T, DAWBER M, BOONEN P. Theory of unipole acoustic logging tools and their relevance to dipole and quadrupole tools for slow formations[R]. SPE 145515, 2011.
    [7] 乔文孝, 车小花, 鞠晓东, 等. 随钻地层界面声波扫描测量装置和方法: CN200910235603.9[P]. 2012−12−12.

    QIAO Wenxiao, CHE Xiaohua, JU Xiaodong, et al. Measurement device and method for acoustic scanning formation layer while drilling: CN200910235603.9[P]. 2012−12−12.
    [8] 卫建清,何晓,李希强,等. 含偏心点声源的随钻测井声场模拟和地层各向异性反演研究[J]. 地球物理学报,2019,62(4):1554–1564.

    WEI Jianqing, HE Xiao, LI Xiqiang, et al. Simulation of acoustic LWD with an eccentric source and inversion of formation anisotropy[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2019, 62(4): 1554–1564.
    [9] 张正鹏,刘玉凯,苏远大,等. 考虑压电声源-井孔系统的随钻方位声波测井数值模拟[J]. 测井技术,2020,44(1):1–7.

    ZHANG Zhengpeng, LIU Yukai, SU Yuanda, et al. Numerical simulation of azimuthal acoustic LWD under a piezoelectric source-wellbore system[J]. Well Logging Technology, 2020, 44(1): 1–7.
    [10] 孙志峰,仇傲,金亚,等. 随钻多极子声波测井仪接收声系的优化设计与试验[J]. 石油钻探技术,2022,50(4):114–120.

    SUN Zhifeng, QIU Ao, JIN Ya, et al. Optimal design and experimental study of the receiver sonde in multipole acoustic LWD tools[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2022, 50(4): 114–120.
    [11] 刘西恩,孙志峰,仇傲,等. 随钻四极子声波测井仪的设计及试验[J]. 石油钻探技术,2022,50(3):125–131.

    LIU Xien, SUN Zhifeng, QIU Ao, et al. Design and experiment for a quadrupole acoustic LWD tool[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2022, 50(3): 125–131.
    [12] 盛达,于洋,祁晓. 随钻四极子声波测井仪在油田勘探开发中的应用[J]. 测井技术,2021,45(6):573–579.

    SHENG Da, YU Yang, QI Xiao. Application of quadrupole array sonic tool in oilfield exploration and development[J]. Well Logging Technology, 2021, 45(6): 573–579.
    [13] 朱祖扬. 随钻单极子声波测井模式优化及远探测[J]. 应用声学,2022,41(2):310–317.

    ZHU Zuyang. The logging mode optimization and remote detection performance of monopole acoustic logging while drilling[J]. Journal of Applied Acoustics, 2022, 41(2): 310–317.
    [14] 杨玉峰. 随钻声波测井时域有限差分模拟与钻铤波传播特性研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2014.

    YANG Yufeng. Studies on the finite-difference time-domain simulation of acoustic logging while drilling and the propagation characteristics of the collar wave[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2014.
    [15] 马海,李铮阳,肖红兵. 随钻声波测井仪模拟实验装置研制及应用[J]. 内蒙古石油化工,2019,45(7):1–5.

    MA Hai, LI Zhengyang, XIAO Hongbing. Development and application of simulation experimental device for acoustic logging while drilling[J]. Inner Mongolia Petrochemical Industry, 2019, 45(7): 1–5.
  • 加载中
图(6) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  25
  • HTML全文浏览量:  10
  • PDF下载量:  3
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-26
  • 修回日期:  2022-10-06
  • 网络出版日期:  2022-11-08

目录

    /

    返回文章
    返回