一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法，其包括以下步骤：设置声波变密度仪参数，并设置声波变密度仪每次运动的距离与速度；声波变密度仪获取井中的全波波形数据，并将所述全波波形数据通过数字示波器发送至瞬时波形采集器；瞬时波形采集器记录全波波形并将该全波波形上传至计算机；计算机从全波波形图中提取声波时差的变化、地层波传播的能量特征和地层波波形特征，并根据声波时差的变化、地层波传播能量特性和地层波波形特征识别裂缝。本发明专利技术探测深度大，测量成本低廉，可用于套管井的固井质量检测和压裂缝识别，降低了其他仪器下井后遇阻卡住导致井下事故的风险，提高了测井效率，适合大规模推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法
本专利技术涉及压裂缝的勘测领域，具体涉及一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法。
技术介绍
目前用于检测压裂缝的测井技术中，成像测井技术成本高昂；井间微地震测井技术施工复杂；偶极横波测井仪器尺寸较长，在水平井中有时无法顺利下到目的层或者上提遇卡，因此这几项技术在工区现场都不能大规模推广应用。专利技术针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法解决了现有压裂缝测井技术成本高昂、施工复杂、难以大规模推广的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法，其包括以下步骤：S1、设置声波变密度仪参数，并设置声波变密度仪每次运动的距离与速度；S2、声波变密度仪获取井中的全波波形数据，并将全波波形数据发送至数字示波器；S3、数字示波器接收全波波形数据，并将全波波形数据发送至瞬时波形采集器；S4、瞬时波形采集器接收数字示波器所发送的全波波形数据，待数字示波器所发送的全波波形稳定后，瞬时波形采集器记录全波波形并将该全波波形上传至计算机；S5、计算机接收波形采集器上传的全波波形，并从全波波形图中提取声波时差的变化、地层波传播的能量特征和地层波波形特征；并根据声波时差的变化、地层波传播能量特性和地层波波形特征识别裂缝。进一步地，设置声波变密度仪参数，并设置声波变密度仪每次运动的距离与速度的具体参数为：将声波变密度仪的声源距设置为5ft或7ft，发射频率设置为20KHz，声波变密度仪的测速设置为5-7m/min，波形采样点设置为2点/ft，记录长度设置为4000us；并保证声波变密度仪的测量速度不变。进一步地，瞬时波形采集器记录全波波形并将该全波波形上传至计算机的方法为：瞬时波形采集器将全波波形数据分别以声波变密度图和Excel数据形式保存在计算机中，并将Excel表格中的数据以横向为0-1198us时间采样点，纵向为0-3.0m井深度或岩心长度采样点保存，并将其转换成wis和GDS格式文件后发送至计算机。进一步地，计算机从全波波形图中提取声波时差的变化、地层波传播的能量特征和地层波波形特征的方法为：根据公式得到；根据公式得到；其中为声波时差，单位为us/ft；为岩石骨架的声波时差，单位为us/ft；为岩石空隙流体的声波时差，单位为us/ft；为泥岩的声波时差，单位为us/ft；为地层孔隙度；为泥质含量；为地层饱和水时的纵波时差，单位为us/ft；为水的声波时差；根据公式得到相对声波时差；根据公式得到第二界面胶结指数，即地层波传播的能量特征；其中A为地层波在时窗内的能量，为完全胶结段地层波的能量；根据公式得到相对声波幅度RAMP（%），即地层波波形特征。进一步地，计算机根据声波时差的变化、地层波传播能量特性和地层波波形特征识别裂缝的方法为：首先根据地层波拟合首波到时TT曲线找到并排除套管接箍井段；当时，压裂效果为差；当时，压裂效果为中等；当时，压裂效果为好；当RAMP>40%时，裂缝发育程度为差，压裂效果为差；当20%<RAMP<40%时，裂缝发育程度为中等，压裂效果为中等；当RAMP<20%时，裂缝发育程度为好，压裂效果为好；当>90%时，裂缝发育程度为差，压裂效果为差；当80%<<90%时，裂缝发育程度为中等，压裂效果为中等；当<80%时，裂缝发育程度为好，压裂效果为好；将上述三个方法所识别的压裂效果取平均值，作为最终压裂效果。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用声波变密度仪提取地层纵波时差、地层波能量和波形参数，根据其相应变化特征，进而识别和评价压裂缝，开拓了声波变密度测井解释的新应用，有效降低了压裂缝检测的成本。2、本专利技术可以降低仪器下井后遇阻卡住导致井下事故的风险，从而提高测井效率，缩短测井时间。3、本专利技术施工计算简单可行，测量精度高，可用于套管井、裸眼井、直井和水平井，适合大规模推广使用。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为水平井压裂缝的声波全波列波形和声波变密度（VDL）图；图3为庆平地区P67水平井两个射孔段压裂前后的声波变密度（VDL）综合解释图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。该基于声波变密度测井技术的压裂缝检测的装置包括依次连接的声波变密度仪、数字示波器、瞬时波形采集器和计算机，声波变密度仪设置在井中；检测方法包括以下步骤：S1、设置声波变密度仪参数，并设置声波变密度仪每次运动的距离与速度；S2、声波变密度仪获取井中的全波波形数据，并将全波波形数据发送至数字示波器；S3、数字示波器接收全波波形数据，并将全波波形数据发送至瞬时波形采集器；S4、瞬时波形采集器接收数字示波器所发送的全波波形数据，待数字示波器所发送的全波波形稳定后，瞬时波形采集器记录全波波形并将该全波波形上传至计算机；S5、计算机接收波形采集器上传的全波波形，并从全波波形图中提取声波时差的变化、地层波传播的能量特征和地层波波形特征；并根据声波时差的变化、地层波传播能量特性和地层波波形特征识别裂缝。将声波变密度仪的声源距设置为5ft或7ft，发射频率设置为20KHz，声波变密度仪的测速设置为5-7m/min，波形采样点设置为2点/ft，记录长度设置为4000us；并保证声波变密度仪的测量速度不变。瞬时波形采集器记录全波波形并将该全波波形上传至计算机的方法为：瞬时波形采集器将全波波形数据分别以声波变密度图和Excel数据形式保存在计算机中，并将Excel表格中的数据以横向为0-1198us时间采样点，纵向为0-3.0m井深度或岩心长度采样点保存，并将其转换成wis和GDS格式文件后发送至计算机。计算机从全波波形图中提取声波时差的变化、地层波传播的能量特征和地层波波形特征的方法为：根据公式得到；根据公式得到；其中为声波时差，单位为us/ft；为岩石骨架的声波时差，单位为us/ft；为岩石空隙流体的声波时差，单位为us/ft；为泥岩的声波时差，单位为us/ft；为地层孔隙度；为泥质含量；为地层饱和水时的纵波时差，单位为us/ft；为水的声波时差；根据公式得到相对声波时差；根据公式得到第二界面胶结指数，即地层波传播的能量特征；其中A为地层波在时窗内的能量，为完全胶结段地层波的能量；根据公式得到相对声波幅度RAMP（%），即地层波波形特征。计算机根据声波时差的变化、地层波传播能量特性和地层波波形特征识别裂缝的方法为：首先根据地层波拟合首波到时TT曲线找到并排除套管接箍井段；当时，压裂效果为差；当时，压裂效果为中等；当时，压裂效果为好；当RAMP>40%时，裂缝发育程度为差，压裂效果为差；当20%<RAMP<40%时，裂缝发育程度为中等，压裂效果为中等；当RAMP<20%时，裂缝发育程度为好，压裂效果为好；当>90%时，裂缝发育程度为差，压裂效果为差；当80%<<90%时，裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、设置声波变密度仪参数，并设置声波变密度仪每次运动的距离与速度；S2、声波变密度仪获取井中的全波波形数据，并将所述全波波形数据发送至数字示波器；S3、数字示波器接收所述全波波形数据，并将全波波形数据发送至瞬时波形采集器；S4、瞬时波形采集器接收数字示波器所发送的全波波形数据，待数字示波器所发送的全波波形稳定后，瞬时波形采集器记录全波波形并将该全波波形上传至计算机；S5、计算机接收波形采集器上传的全波波形，并从全波波形图中提取声波时差的变化、地层波传播的能量特征和地层波波形特征；并根据声波时差的变化、地层波传播能量特性和地层波波形特征识别裂缝。

【技术特征摘要】
1.一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、设置声波变密度仪参数，并设置声波变密度仪每次运动的距离与速度；S2、声波变密度仪获取井中的全波波形数据，并将所述全波波形数据发送至数字示波器；S3、数字示波器接收所述全波波形数据，并将全波波形数据发送至瞬时波形采集器；S4、瞬时波形采集器接收数字示波器所发送的全波波形数据，待数字示波器所发送的全波波形稳定后，瞬时波形采集器记录全波波形并将该全波波形上传至计算机；S5、计算机接收波形采集器上传的全波波形，并从全波波形图中提取声波时差的变化、地层波传播的能量特征和地层波波形特征；并根据声波时差的变化、地层波传播能量特性和地层波波形特征识别裂缝。2.根据权利要求1所述的基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法，其特征在于：所述设置声波变密度仪参数，并设置声波变密度仪每次运动的距离与速度的具体参数为：将声波变密度仪的声源距设置为5ft或7ft，发射频率设置为20KHz，声波变密度仪的测速设置为5-7m/min，波形采样点设置为2点/ft，记录长度设置为4000us；并保证声波变密度仪的测量速度不变。3.根据权利要求1所述的基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法，其特征在于：所述瞬时波形采集器记录全波波形并将该全波波形上传至计算机的方法为：瞬时波形采集器将全波波形数据分别以声波变密度图和Excel数据形式保存在计算机中，并将Excel表格中的数据以横向为0-1198us时间采样点，纵向为0-3.0m井深度或岩心长度采样点保存，并将其转换成wis和GDS格式文件后...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宏泉，郭倩男，胡慧，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51