高分辨率陣列礦田聲波測(cè)井方法的實(shí)驗(yàn)研究

孫宇東

（青海煤炭地質(zhì)一0五勘探隊(duì)，青海 西寧 810007）

1 聲波測(cè)井的應(yīng)用分析

聲波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，速度、幅度及頻率的變化等聲學(xué)特性也不相同。聲波測(cè)井就是利用巖石的這些聲學(xué)性質(zhì)來(lái)研究鉆井的地質(zhì)剖面，判斷固井質(zhì)量的一種測(cè)井方法。陣列聲波測(cè)井是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的，它實(shí)現(xiàn)了聲波信號(hào)數(shù)控采集、數(shù)字傳輸和記錄。線陣接收聲系的間距減小到0.15m，對(duì)地層有高的縱向分辨率。在兩個(gè)發(fā)射換能器輪流工作一次時(shí)，線陣聲系接收探頭接收到16（2×8）個(gè)波列，每個(gè)波列在測(cè)量時(shí)間上比長(zhǎng)源距聲波全波列測(cè)井的測(cè)量時(shí)間增加了一倍以上，達(dá)4000μs以上，這使測(cè)量記錄的偶極子聲源。波列更加完整，能采集到速度慢、在時(shí)間上到達(dá)最晚的管波，為應(yīng)用管波信息估算儲(chǔ)層滲透率提供了依據(jù)。

2 工作區(qū)概況

冷湖地區(qū)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(nèi)陸荒漠干旱地區(qū)，地勢(shì)北高南低[1]。工作區(qū)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(shè)備及工作方法

3.1 儀器設(shè)備

儀器設(shè)備詳見(jiàn)表1。

表1 儀器設(shè)備表

3.2 工作方法及技術(shù)條件

（1）工作方法。使用測(cè)井參數(shù)主要有：電阻率、長(zhǎng)源距伽瑪伽瑪、短源距伽瑪伽瑪、自然伽瑪、聲波時(shí)差、每秒閃爍伽瑪、0.1秒閃爍伽瑪、井徑等。測(cè)井曲線縱向比例尺為：全孔測(cè)量多種參數(shù)1:200曲線。并對(duì)鉆孔進(jìn)行連續(xù)測(cè)斜、測(cè)溫工作。

（2）工作技術(shù)條件。工作區(qū)測(cè)井技術(shù)條件的選取：各測(cè)井方法提升速度為：密度三側(cè)向探管9m/min左右；測(cè)斜聲波組合測(cè)井儀12m/min左右；電極系探管12m/min左右；閃爍γ探管工作時(shí)下降速度小于20m/min，邊下降邊監(jiān)測(cè)，上升測(cè)量時(shí)，異常段的測(cè)量速度不超過(guò)2m/min，正常段的測(cè)量速度不超過(guò)4m/min，所有測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集采樣間隔均為0.05m。

4 資料處理及解釋

4.1 測(cè)井資料處理及解釋

（1）建立數(shù)據(jù)庫(kù)。一般依據(jù)鉆井編號(hào)確定數(shù)據(jù)庫(kù)的名稱，使用通用模板建立數(shù)據(jù)庫(kù)曲線，建庫(kù)深度一般超過(guò)鉆井深度10m，但是絕對(duì)不少于鉆井終孔深度。

（2）數(shù)據(jù)輸入與編輯。野外數(shù)據(jù)經(jīng)輸入模塊轉(zhuǎn)換后寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，首先編輯數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤所造成的非點(diǎn)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行曲線深度對(duì)齊。

（3）數(shù)據(jù)計(jì)算。各種測(cè)量參數(shù)由處理軟件使用刻度數(shù)據(jù)按照一定的方程模式換算成各種相應(yīng)的物性參數(shù)。測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的主要計(jì)算過(guò)程有以下幾種：①密度計(jì)算：使用長(zhǎng)短源距伽瑪——伽瑪計(jì)算補(bǔ)償密度。②自然伽瑪API換算。③使用交會(huì)圖技術(shù)進(jìn)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(xiàng)目要求，將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)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(cè)井成果圖件包括1:200綜合測(cè)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(jié)合鉆探巖性資料，綜合分析閃爍伽馬、自然伽瑪、視電阻率、長(zhǎng)源距伽瑪伽瑪、聲波時(shí)差、井徑等多種主要曲線參數(shù)，來(lái)確定巖層類型。

4.2.2 巖層定厚

在工作區(qū)，綜合測(cè)井對(duì)巖層的解釋均在1:200綜合曲線上進(jìn)行，巖層各參數(shù)解釋原則確定如下：

GGFR：H≤0.8m時(shí)，A為異常幅值1/2處。

H＞0.8m時(shí)，A為異常幅值根部1/3處。

GR01：A為異常拐點(diǎn)（分離點(diǎn)）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(diǎn)）。

最終確定的解釋成果，采用各參數(shù)方法按各自解釋原則所得結(jié)果的平均值。

4.3 異常層段解釋原則

在工作區(qū)，對(duì)異常層段的解釋均在1:200綜合曲線上進(jìn)行，異常層段主要參數(shù)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(shù)方法按各自解釋原則所得結(jié)果的平均值）。當(dāng)異常層γ＜3.5PA/kg時(shí)為正?？?；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(cè)井成果

圖1 1號(hào)鉆孔測(cè)井剖面圖

1號(hào)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(zhì)泥巖、煤層；API值范圍：558～3022；最高值達(dá)：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(dá)：36.65/kg。

2號(hào)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(hào)鉆孔照射率曲線對(duì)比圖