Page 146 - 《应用声学》2024年第6期

1322
4 现场实例
图 12 为斯通利波反演裂缝参数与电成像结果
对比图。图中第 2 道为岩性道，第 3∼5 道为波场分
离后的直达波斯通利波、上行和下行反射斯通利波，
第 6 道为计算的不同频率下的反射系数，第 7 道为
斯通利波反演裂缝宽度以及电成像裂缝宽度，最右
侧两道分别为电成像图和裂缝倾角图。在 X160 m
附近可看到明显的上下行反射斯通利波，反射系数
明显增大，且低频反射系数高于高频反射系数，电成
像上有大量井壁裂缝，初步判断该处反射系数的增
大由渗透性裂缝引起，进一步结合常规曲线发现此
处发生了扩径，反射系数的增高应为裂缝和扩径共
同造成。对比斯通利波反演结果与电成像结果，反
演裂缝宽度呈现高值，由于斯通利波反演的是裂缝
的 “等效宽度”，或裂缝带中裂缝的 “累计宽度”，其
结果通常达到毫米级，比电成像结果大一个数量级，
但是整体变化趋势上斯通利波反演结果与电成像
结果有很好的一致性，这与 Hornby 等
果相符。在有电成像资料的井段，利用电成像结果
对斯通利波结果进行标定，可为无电成像资料的井
段提供等效裂缝宽度。
5 结论
本文利用现场反射斯通利波数据进行了反射
源定位及反射系数计算，结合一维等效波数法计算
的理论反射系数进行了裂缝宽度反演，并与电成像
结果进行了对比，分析了斯通利波反演结果的适用
性，得到以下结论和认识：
(1) 传统反射系数计算方法未消除其他深度反
射源的干扰，导致反射系数峰值与实际反射体位置
有偏差，且幅度偏大。通过反射源定位，新的反射系
数计算方法消除了干扰波形，反射系数峰值与反射
源位置对应性较好。
(2) 渗透性裂缝宽度越大，反射系数越高，且随
着频率的降低而呈上升趋势。通过高低频反射系数
的差异可区分渗透性裂缝和非渗透地层边界等其
他反射体。
(3) 利用斯通利波反演的裂缝宽度是 “等效宽
度”，或裂缝带中裂缝的 “累计宽度”，反演结果通常
可达毫米级，比电成像裂缝宽度大一个量级，但是
2024 年 11 月
两者在变化趋势上具有很好的一致性，验证了斯通
利波反演结果的可靠性。斯通利波反演结果经电成
像结果标定后可为无电成像的井段提供等效裂缝
宽度。
参 考 文 献
[1] Carswell A, Tang R, Dillistone C, et al. A new method
of wave field separation in VSP data processing[J]. Seg
Technical Program Expanded Abstracts, 1984, 3(1): 856.
[2] Sacchi M D, Ulrych T J. High-resolution velocity gath-
ers and offset space reconstruction[J]. Geophysics, 1995,
60(4): 1169–1177.
[3] Tang X M. Predictive processing of array acoustic wave-
form data[J]. Geophysics, 1997, 62(6): 1710–1714.
[4] 唐晓明, 郑传汉, 赵晓敏. 定量测井声学 [M]. 北京: 石油工业
出版社, 2004: 88–91.
[5] Tang X M, Zheng Y, Patterson D. Processing array
acoustic-logging data to image near-borehole geologic
structures[J]. Geophysics, 2007, 72(2): 87–97.
[6] Hirabayashi N, Leaney W S, Haldorsen J B U. Wave-
field separation for borehole acoustic reflection surveys us-
[21] 的研究结 ing parametric inversion[J]. SEG Technical Program Ex-
panded Abstracts 2008. Society of Exploration Geophysi-
cists, 2008: 344–348.
[7] Ryu J V. Decomposition (DECOM) approach applied to
wave field analysis with seismic reflection records[J]. Geo-
physics, 1982, 47(6): 869–883.
[8] 刘继生, 王克协. 用频率 -波数域分析研究声波测井全波列的
各波相 [J]. 测井技术, 2000, 24(3): 198–202, 238.
Liu Jisheng, Wang Kexie. To study each mode of acoustic
full-wavetrains using frequency-wavenumber analysis[J].
Well Logging Technology, 2000, 24(3): 198–202, 238.
[9] 王兵, 陶果, 王华, 等. 阵列声波测井中反射纵波和横波信号
提取方法 [J]. 中国石油大学学报 (自然科学版), 2011, 35(2):
57–63.
Wang Bing, Tao Guo, Wang Hua, et al. Extrac-
tion method of P and S reflection waves from array
acoustic logging data[J]. Journal of China University
of Petroleum(Edition of Natural Science), 2011, 35(2):
57–63.
[10] Hornby B E, Johnson D L, Winkler K W, et al. Frac-
ture evaluation using reflected Stoneley-wave arrivals[J].
Geophysics, 1989, 54(10): 1274–1288.
[11] Tang X M, Cheng C H. Borehole Stoneley wave
propagation across permeable structures[J]. Geophysical
Prospecting, 1993, 41(2): 165–187.
[12] Kostek S, Johnson D L, Randall C J. The interaction
of tube waves with borehole fractures, Part I: numerical
models[J]. Geophysics, 1998, 63(3): 800–808.
[13] Kostek S, Johnson D L, Winkler K W, et al. The in-
teraction of tube waves with borehole fractures, Part II:
analytical models[J]. Geophysics, 1998, 63(3): 809–815.