随钻声波测井关键技术研究进展

孙志峰， 卢华涛， 李国梁

(中海油田服务股份有限公司， 北京 101149)

近些年随钻测量技术在提高作业时效、实时决策钻井效率与风险管理及地质导向方面取得了巨大的进步。随钻声波测井技术作为其中一项高端测井技术可提供实时井眼稳定性分析、钻井优化、协助孔隙压力优化、优化井位及为地震资料反演提供速度参数。因此随钻声波测井仪器在油气勘探开发与地层评价中具有重要的作用。

随钻声波测井时，由于钻铤占据井眼大部分空间，电缆声波测井理论不再适用于随钻环境，因此需要研究随钻环境下地层波速测量方法及复杂地层中的随钻多极子声场理论，才能实现随钻多极子仪器的设计及应用。Tang等[1-2]研究表明，随钻偶极子声源在钻铤上整个测量频段会激发很强的钻铤模式波，严重干扰了地层横波的测量，因此提出了利用随钻四极子进行地层横波测量的理论及方法，为随钻环境下地层横波测量奠定了理论基础。崔志文[3]给出了井外为弹性地层或Biot孔隙介质中的随钻多极井孔内外声场的数学表达式，得出随钻多极子井孔声场传播特点及规律。苏远大等[4]研究了软地层中随钻多极子声波的全波波形及其频散特性。Zhu等[5]、王兵等[6]和王军等[7]设计了随钻多极子声波等比例缩小模型进行了实验研究，认为利用随钻偶极子声源测量到的沿钻杆模式波与岩石速度相近，因此无法获取岩石的地层横波速度；而随钻四极子声源虽然在高频段也会产生钻铤四极子波，但是采用低频激励的方式可以减小钻铤模式波的影响，可以精确的获取地层横波速度。……