ICS 73.020 SY E 12 备案号：43243—2014 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T69372013 多极子阵列声波测井资料处理 与解释规范 Specifications for the processing and interpretation of logging data ofmultipolearrayacoustic 2013一11-28发布 2014一0401实施 国家能源局 发布 SY/T6937—2013 目 次 前言 范围 1 规范性引用文件 2 3 术语和定义 解释准备 测井资料处理与解释 5 处理成果应用 成果图件及绘图格式 附录A（资料性附录） 地层纵波、横波、斯通利波频率参考表 10 附录B（资料性附录） 成果图件及绘图格式 1 参考文献 13 SY/T 6937—2013 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 本标准由石油工业标准化技术委员会石油测井专业标准化委员会（CPSC/TC11）提出并归口。 本标准起草单位：中国石油集团西部钻探工程公司测井公司、中国石油集团测井有限公司华北事 业部、中国石油集团长城钻探工程公司测井公司、中国石化集团西南石油局测井公司。 本标准主要起草人：陈火红、胡秀妮、陈华勇、高秋涛、程详、王忠东、肖略生。 Ⅱ SY/T6937—2013 多极子阵列声波测井资料处理与解释规范 1范围 本标准规定了多极子阵列声波测井资料的处理、解释及应用。 本标准适用于多极子阵列声波测井资料的处理、解释及应用，其他同类型测井（如单极子阵列声 波测井、正交偶极阵列声波测井等）资料的处理、解释及应用可参照执行。 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 SY/T5132石油测井原始资料质量规范 3 术语和定义 SY/T5313界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了SY/T 5313中的某些术语和定义。 3. 1 地层块塌压力 formationcollapsepressure 某深度地层井壁产生剪切破坏时，井内该深度的液体压力。 [SY/T5313—2006，定义4.7] 3. 2 地层破裂压力 formationfracturepressure 某深度地层井壁产生拉伸破坏时，井内该深度的液体压力。 ［SY/T53132006，定义4.6] 3. 3 钻井液密度安全窗口 safe drilling fluid density window 某深度地层塌压力与地层破裂压力当量密度之间的范围。 4解释准备 4.1收集相关地质资料 4.1.1 区域资料 包括构造位置、构造特点、储层分布、地质分层数据、钻探目的、各层系岩性、物性、含油气 性、钻井取心资料、井壁取心资料、岩屑录井资料和气测数据等。 1 SY/T6937—2013 4.1. 2 本井资料 本井资料包括： a) 井位部署图、井位构造图、地质设计、钻井设计及相关勘探开发报告等。 b) 其他测井资料及解释成果。 c) 前期试井情况及钻井过程中的信息。 完井方式及改造措施信息。 4.1.3 邻井资料 包括各种已有的测井资料及相关解释成果、试油层位及试油结果、地层改造信息等。 4.2 测井资料质量检查 按SY/T5132的规定对测井原始资料及回放资料进行检查。 5 测井资料处理与解释 5.1地层声波时差提取 5.1.1滤波 提取地层声波时差之前，应对单极子全波列测井信息和偶极子全波列测井信息进行滤波处理。滤 波参数的选择以保留拟提声波时差的信息，滤除其余声波信息为原则。滤波方法有频率域高通滤波、 低通滤波和带通滤波等。地层纵波、横波和斯通利波的频率参考范围参见附录A。 5.1.2 声波时差提取 5.1.2.1单极子资料的声波时差提取 5.1.2.1.1时差时间相关分析法（STC) 从滤波后的单极子全波列测井信息中提取地层纵波、横波和斯通利波的时差。采用时差时间相关 分析法计算各个接收器上波形的相关系数，其计算方法见公式（1）。相关系数（r）峰值点对应的声 波时差为提取的声波时差。 Z um[t + Dt(m - 1)d]]' dt r(Dt,T) : ..(1) ()" 式中： .—相关系数； 一声波时差，单位为微秒每米（μs/m）； 一首波到达时间，单位为微秒（μs）； T- T——时窗长度，单位为微秒（μs)； N- 一接收器个数； 第m个接收器的波列数据，单位为毫伏（mV）； Um 时间变量，单位为微秒（μs)； 2 SY/T6937—2013 d-接收器间距，单位为米（m）。 5.1.2.1.2首波检测法 在有效测井声波到达之前，接收器接收到的噪音信息不规则，且其幅度比有效测井声波幅度小得 多。波形后峰与前峰的极大值比为一明显脉冲极值处所对应的时间为有效测井声波首波到达时间，根 据接收器上首波到达时间及接收器间距，由公式（2）计算出地层声波时差。 Dt = A (2) 式中： △t---间距为d的两个接收器上首波到达时间差，单位为微秒（μs）。 注：也可根据实际情况选用其他的声波时差提取方法，或行之有效的新方法。 5.1.2.2偶极子资料的声波时差提取 从滤波后的偶极子全波列测井信息中提取地层横波时差。提取方法与单极子资料的声波时差提取 相同（见5.1.2.1）。 5.2岩样力学参数计算 以均匀各向同性介质理论模型计算岩样力学参数，计算方法见公式（3）至公式（9）。 岩样的泊松比α（Poisson'sRatio）的计算见公式（3）： a) =2）/2(） (3) b）岩样的杨氏弹性模量E（Young'sModulus）的计算见公式（4）： E=（3-4×10-6/-） (4) c）岩样的体积压缩模量K（BulkModulus）的计算见公式（5）： K=Lp(3u-4)J×10-6/3 (5) d）岩样的剪切模量G（ShearModulus）的计算见公式（6）： G=pu,×10-6 e）拉梅常数入t（Lame'sConstant）的计算见公式（7）： =210-6 (7) 其中U。和U.的计算分别见公式（8）和公式（9)： Up=1/Dtp (8) U,=1/Dts (9) 式中： 岩样的泊松比，以小数或百分数（%）表示； E- 岩样的杨氏弹性模量，单位为吉帕（GPa)； K- -岩样的体积压缩模量，单位为吉帕（GPa)； G- 岩样的剪切模量，单位为吉帕（GPa）； 3 SY/T6937—2013 岩样的拉梅常数，单位为吉帕（GPa)； 岩样的纵波速度，单位为米每秒（m/s），如果测得多个纵波速度，取平均值作为岩样的 Up- 纵波速度； 岩样的横波速度，单位为米每秒（m/s），如果测得多个横波速度，取最快的作为岩样的 横波速度； 岩样的密度，单位为克每立方厘米（g/cm）； p Dt—-岩样的纵波时差，单位为秒每米（s/m）； Dt。一岩样的横波时差，单位为秒每米（s/m）。 5.3声波衰减计算 声波的衰减特性可以用衰减系数（k）或品质因数（Q）来描述。多极子阵列声波测井资料处理 中，对声波（纵波、横波、斯通利波）衰减计算常用频谱比方法，该方法通过求两个接收器（第一个 接收器和最后一个接收器）上声波的振幅谱之比来计算衰减系数，计算方法见公式（10）。 X(w,ZN)U(Z)) /(2-2,) (10) X(w,Z.)U(Z) 式中： k-—-波的衰减系数，单位为每米（m-1)； X—波的振幅谱； w—角频率； Z---第N个接收器离声源的距离，单位为米（m)； U振幅衰减因子； Z,一一第1个接收器离声源的距离，单位为米（m）。 对于频率为f、速度为的弹性波，衰减系数（）与品质因数（Q）之间的关系见公式（11）： k=πf/(Qu) (11) 式中： f——弹性波的频率，单位为赫兹（Hz)； -弹性波的速度，单位为米每秒（m/s）。 5.4地层各向异性计算 5.4.1快横波方位确定 在声速各向异性地层中，横波会分裂成质点振动方向互相垂直、传播方向一致且传播速度不同的 两裂波，这一现象称横波分裂现象。传播速度较快者称为快横波，传播速度较慢者称为慢横波。 用Alford旋转分析法合成地层快、慢横波波形函数，合成方法见公式（12）和公式（13）。 FP(t)=uxr(t)cos+[uxy(t)+ur(t)Jsinfcos+uyy(t)sin0 .......(12) SP(t)=ur(t)sin-[ury(t)+ugr(t)Jsinfcoso+uy(t)cos ........(13) 式中： FP(t) 快横波波形函数； SP（t）—慢横波波形函数； -快横波方位，单位为度（"）； 4