威德福公司開發(fā)的方位聚焦隨鉆聲波測井儀CrossWave主要用于解決快地層的橫波各向異性問題和提供水平頁巖井中的井眼圖像。
CrossWave為單極結(jié)構(gòu),它由單個方位聚焦發(fā)射器、聲波絕緣短節(jié)和由6個定向聚焦的接收器構(gòu)成的單個陣列組成。接收器與發(fā)射器成方位排列,接收器陣列的長度為6ft,其內(nèi)部接收間距為6in。與常規(guī)成徑向?qū)ΨQ的單極儀器不同,CrossWave通過分辨井周不同方位的折射縱波和橫波慢度可測量出各向異性地層的聲速剖面。發(fā)射器工作頻率為10~20kHz,通過把6個接收器劃分為16個方位二進制數(shù)可實現(xiàn)縱波和橫波波形采集。方位數(shù)據(jù)處理得到縱波和橫波井眼圖像,然后利用這些數(shù)據(jù)可確定快、慢橫波慢度、方位和各向異性比。CrossWave與常規(guī)單極測量相似的是,當(dāng)?shù)貙訖M波速度比井筒流體縱波速度快時,僅可獲得橫波測量值。但由于方位折射橫波測量值沒有明顯的頻散,因此不必進行與頻率和井眼相關(guān)的頻散校正,而此頻散校正對于偶極撓曲波測量值是必需的。CrossWave在井筒中也不需居中作業(yè)。用縱波和橫波推導(dǎo)得到的井眼圖像可與用隨鉆方位密度和伽馬測量獲得的此類圖像相媲美。如果實時采集到數(shù)據(jù),該儀器可用于實現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向。
方位聚焦隨鉆聲波測井儀已在美國東北部的水平頁巖儲層井中成功完成測試。在這些頁巖儲層井中的水平井段清晰地測得了5%~50%的橫波各向異性。用方位橫波慢度數(shù)據(jù)創(chuàng)建的井眼圖像清晰、直觀地顯示了橫波各向異性的方向和幅度;而縱波慢度井眼圖像可與隨鉆方位伽馬和密度儀器提供的常規(guī)圖像相媲美,且從獲得的井眼圖像中可獲知水平井的地層傾角和地層位置。
縱波和各向異性橫波慢度的方位聚焦隨鉆聲波測量值提供了有價值的水平頁巖井信息、水力增產(chǎn)程序所需的地質(zhì)力學(xué)數(shù)據(jù),為地球物理學(xué)家提供了關(guān)鍵的各向異性參數(shù)并對直井中的測量數(shù)據(jù)進行了補充,由此提供了完整的三維縱波和橫波速度模型。