前沿技术 | 三维远场声波成像测井

      三维远场声波成像测井

3D Far-Field Sonic Service

在对裂缝性储层进行建模或构造分析时,三维远场声波成像测井能够快速提供裂缝和地层的真实倾角和方位信息,探测距离远大于常规声波测井。它能够分析裂缝的连通性,识别地震分辨率无法识别到的构造特征,并从井壁到近场至远场进行追踪,快速应用于油藏分析、钻井和完井决策中。

三维远场声波采用端到端专利工作流,对8个方位的波形数据进行处理。在滤波后的波场数据中自动识别反射体,且每个反射体都可追溯到其原始波形进行质控。结果能够和偏移成像图叠合显示、综合分析。


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超越近井筒,直达地层深处。  

01

更远的探测范围

三维远场声波成像技术能够探测井筒以外地层深处的裂缝和构造特征,由此可以利用最新的遥测技术一趟采集三维远场声波和常规声波数据,实现降本增效。新的自动化工作流分析多方位数据,可以快速提供一致且准确的定量结果,为了解储层提供新的视角。

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02

自动化的工作流程

输入数据为滤波处理后的声波波场数据,自动工作流能够快速可靠地同时分析8个方位的波形,识别可能存在的反射体。对每个反射体进行到时射线追踪,同时进行三维时间时差相关分析(3D STC),确定每个反射体的射线路径类型和三维空间位置,并得到一个分值,指示其可靠性高低,可设置分值标准,保证结果可靠。所得反射体的射线类型和空间位置可以指导偏移成像参数的优化。

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03

优化的偏移成像

传统的声波成像技术在滤波处理后的波场进行人工解释,定位反射体位置,往往依赖于处理人员经验,通常需要较长的处理周期,且仅提供二维偏移成像图。而三维远场声波技术能够通过自动分析反射体快速得到偏移参数,偏移成像结果反应了反射体真实的类型和走向。偏移图像和自动三维工作流程结果直接对比,更有利于质控。

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传统远探测声波只能提供偏移成像剖面,一般是二维的,可以得到距离和大致的倾角信息,但方位可能有180度的不确定性。另外偏移成像的剖面有时候可能不太理想。

三维远场声波成像测井不仅能得到传统远探测声波测井结果,除此之外,通过三维STC和射线追踪反演处理,能够得到目标体的真倾角和范围,计算出距离,并以测井曲线方式进行显示;此外波形处理过程不断优化,可以提供高质量的偏移成像结果。

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三维远场声波成像测井三维空间的结果显示。绿色为井轨迹,紫红色为偏移成像剖面,蓝色为三维远场处理得到的层界面,红色为裂缝,可以看到裂缝角度比较高。

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在沃尔夫坎普(Wolfcamp)盆地的一口非常规井中,一趟采集了油基泥浆电阻率成像(Quanta Geo*)数据和三维远场声波数据。上图为在Petrel* E&P软件平台显示的结果,背景图为偏移图像,三维远场声波技术识别的反射体为紫色圆片,Quanta Geo地质评价技术识别的井壁裂缝为蓝色圆片。

 本井利用了单极子数据,得到相比偶极更高分辨率的结果,反射界面从井筒延伸至储层最远达15m。在井底附近(图中右侧)根据远场裂缝的强度进行了完井设计。

技术应用

提供地层构造信息,例如:裂缝、断层和地层的倾角及方位;

评估近井筒至远场的储层裂缝连通性;

在大斜度/水平井探测盖层或层界面;

适用于常规和非常规储层套管井/裸眼井,井型包括直井、斜井、水平井。

技术优势

定量提供可用于建模的反射体倾角和方位信息;

提高反射体识别能力,降低波形处理的不确定性;

在滤波处理后的波场中对每一个反射体进行质控;

不依赖于传统偏移成像剖面对地层构造特征进行解释;

自动识别反射信息并分析处理,快速提供结果;

提供高分辨率的结果,高精度指导完井设计。

技术特点

提供三维空间成像结果以及沿井筒的二维投影成像;

自动化处理,快速可靠的反射体拾取及分析;

三维空间反射体分析以及优化的偏移成像结果;

结合电阻率成像数据确定近井构造特征;

对每个反射体进行射线追踪反演;

处理单极子数据得到高分辨率结果;

处理偶极子数据实现远探测深度;

优化的遥传技术可以实现一趟采集三维远场和标准声波数据;

13级检波器,每级检波器有8个方位。

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[1] 假设地层慢度纵波(DTc)为55 us/ft,横波(DTs)为110 us/ft

[2] 基于在均匀各向同性介质(盐岩)中的案例

[3] 基于合成的有限差分模型

[4] 需结合地质背景

[5] 结果以Petrel*和Techlog*软件平台的数据格式提供

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