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第一章 绪论1

1.1 声波全波测井研究背景及意义1

1.2 声波全波测井研究现状1

1.2.1 声波测井仪器及波形处理方法2

1.2.2 声波测井理论及解释应用5

1.3 本书的主要内容9

第二章 孔隙地层声波测井波形特征分析10

2.1 孔隙地层中有耗损时的波动方程及耦合系数10

2.1.1 应力与应变关系和波动方程10

2.1.2 质量耦合系数和黏滞耦合系数12

2.2 井中波场15

2.2.1 纵波与横波频散方程和位移势函数16

2.2.2 井中声波传播17

2.3 声波全波测井在孔隙地层中的响应特征20

2.3.1 声波全波列测井中各组分波性质讨论20

2.3.2 斯通利波幅度衰减与含气饱和度的关系研究33

2.4 本章小结34

第三章 套管井声波测井波形特征分析35

3.1 套管井中声波传播的理论35

3.1.1 波动方程和通解35

3.1.2 井内压力场积分表示36

3.2 砂泥岩地层各种胶结情况下的合成波形及其特征37

3.2.1 自由套管情形38

3.2.2 完全胶结情形38

3.2.3 一界面未胶结情形39

3.2.4 二界面未胶结情形39

3.4 各组分波特征与水泥胶结的关系40

3.4.1 套管波特征与水泥胶结的关系40

3.4.2 地层波特征与水泥胶结的关系41

3.4.3 导波与水泥胶结的关系42

3.5 低密度水泥时波形与固井质量的关系42

3.5.1 一界面波形与水泥胶结质量关系42

3.5.2 二界面波形与水泥胶结质量分析45

3.6 快速地层各种胶结情况下的合成波形及其特征46

3.6.1 自由套管波形46

3.6.2 完全胶结波形47

3.6.3 一界面情形波形特征分析47

3.6.4 二界面情形波形特征分析49

3.7 岩性对地层波影响研究及校正51

3.7.1 波形特性分析51

3.7.2 地层波幅度与水泥浆和地层特性关系分析53

3.8 本章小结54

第四章 全波列测井实验模拟研究55

4.1 单极子源声波全波列测井模拟实验55

4.1.1 模型井及换能器设计55

4.1.2 全波波形观测56

4.1.3 实验结果分析56

4.2 偶极子横波测井模拟实验58

4.2.1 实验装置和技术58

4.2.2 实验结果和波形分析58

4.3 套管井声波全波测井模拟实验研究60

4.3.1 模型井设计61

4.3.2 实验结果分析62

4.3.3 各成分波特征与水泥胶结的关系66

4.4 本章小结67

第五章 岩心气驱声波实验和分析68

5.1 实验测量和分析68

5.1.1 实验岩心样品68

5.1.2 实验测试原理69

5.2 岩石声波速度影响因素研究70

5.2.1 压力与纵波速度的关系70

5.2.2 温度与纵、横波速度的关系72

5.2.3 气饱和度与纵、横波速度的关系73

5.3 岩石声波幅度影响因素研究76

5.3.1 流体饱和度一定时声幅与压力的关系76

5.3.2 一定压力下的声幅与流体饱和度的关系77

5.4 声波速度比与含气饱和度关系式建立78

5.4.1 YD2井声波速度比与含气饱和度关系建立79

5.4.2 TZ103井声波速度比与含气饱和度关系建立82

5.4.3 YM701三口井声波速度比与含气饱和度关系建立84

5.5 本章小结87

第六章 水泥候凝时间实验研究89

6.1 采用水泥模块研究水泥候凝时间89

6.1.1 实验测量原理89

6.1.2 实验测量装置89

6.1.3 水泥试块的制作及养护90

6.1.4 实验内容及测量结果分析91

6.2 采用模型井研究水泥候凝时间99

6.2.1 实验原理99

6.2.2 模型井的设计及制作100

6.2.3 实验内容及结果分析100

6.3 本章小结102

第七章 偶极声波测井信息提取与裂缝评价104

7.1 偶极声波测井时差幅度信息提取104

7.1.1 STC法提取时差和能量信息104

7.1.2 频谱法时差提取109

7.1.3 偶极横波频散校正113

7.2 裂缝识别信息提取与参数计算116

7.2.1 利用偶极横波测井资料评价地层的各向异性117

7.2.2 应用斯通利波归一化微差能量评价裂缝120

7.2.3 反射斯通利波分离和反射系数求取126

7.3 本章小结130

第八章 偶极声波测井应用方法与资料解释131

8.1 井眼岩石力学特性分析131

8.1.1 岩石固有强度计算131

8.1.2 地应力计算和地层破裂压力测井预测方法132

8.1.3 压裂裂缝高度分析135

8.1.4 地层破裂压力和压裂高度预测137

8.2 用纵横波时差等资料识别油气层140

8.2.1 纵横波速度比指示气层的方法141

8.2.2 流体压缩系数识别气层方法142

8.2.3 资料处理与油气层识别解释144

8.2.4 利用气饱和度指示、流体压缩系数等参数识别凝析气藏147

8.3 利用斯通利波确定渗透率方法151

8.3.1 利用斯通利波时差计算渗透率151

8.3.2 利用合成斯通利波反演计算渗透率152

8.3.3 资料处理与解释154

8.4 本章小结156

第九章 CBL/VDL资料处理与固井质量评价158

9.1 固井质量评价方法158

9.1.1 一界面固井质量158

9.1.2 二界面固井质量158

9.1.3 环空水泥胶结率159

9.1.4 伪瑞利波特征值的计算159

9.2 CBL/VDL评价标准159

9.2.1 CBL/VDL资料影响因素分析159

9.2.2 固井质量评价标准163

9.3 CBL/VDL资料处理与解释评价164

9.3.1 波形频谱分析164

9.3.2 CBL/VDL固井质量处理解释165

9.4 本章小结170

结束语171

参考文献173