音波検層

音波検層は、地層の区間伝播時間（と表記）を提供する検層ツールです。これは、弾性地震の圧縮波と剪断波が地層を伝播する速度の尺度です。地質学的には、この容量は岩相や岩石組織など多くの要因によって変化しますが、最も顕著なのは有効間隙率が増加すると減少し、有効拘束応力が増加すると増加することです。つまり、岩石マトリックスの地震波速度（と）と間隙水（と）が既知であれば、音波検層を使用して地層の空隙率、拘束応力、または間隙水圧を計算でき、これは炭化水素の探査に非常に役立ちます ${\Delta }t$ $V_{mat}$ $V_{l}$

音響伐採のプロセス

速度は、圧電トランスミッターから受信機までの移動時間を測定することで算出されます。単位は通常、マイクロ秒/フィート（速度の遅さを表す単位）です。掘削泥水の厚さのばらつきを補正するため、実際には近くと遠くに2つの受信機が設置されています。これは、掘削泥水内の移動時間が両方の受信機で共通であるため、地層内の移動時間は次のように表されます。

{{\Delta }t}

= ;

{t_{far}}-{t_{near}}

ここで、 = 遠い受信機までの移動時間; = 近い受信機までの移動時間。 ${t_{far}}$ ${t_{near}}$

ツールの傾きや掘削孔幅の変動を補正する必要がある場合は、上下アレイと上下アレイの両方を使用し、平均値を算出できます。これにより、1つまたは2つのパルス発生器と2つまたは4つの検出器で構成されるソニックログが得られます。これらはすべて「ゾンデ」と呼ばれる単一のユニットに収められており、井戸内に降ろされます。^[1]

ソニックログツールのもう一つの改良点は、音源と受波器間の距離を増減させることです。これにより、より深い探査が可能になり、掘削孔壁の損傷によって生じる低速度域の問題を克服できます。

サイクルスキッピング

返される信号は波列であり、鋭いパルスではないため、検出器は特定の信号閾値でのみ作動します。場合によっては、両方の検出器が同じピーク（または谷）で作動せず、次のピーク（または谷）波が代わりにどちらかの検出器を作動させることがあります。このタイプのエラーはサイクルスキッピングと呼ばれ、時間差が連続するパルスサイクル間の時間間隔に等しいため、簡単に識別できます

多孔度の計算

伝播時間と空隙率の関係は数多く提案されていますが、最も広く受け入れられているのはワイリー平均時間方程式です。この方程式は基本的に、音波が岩石の固体部分（岩石基質）を伝播する時間と、空隙内の流体を伝播する時間の合計が、柱状図に記録される伝播時間であることを示しています。この方程式は経験的なものであり、岩石基質の構造や空隙空間の連結性を考慮していないため、追加の補正が加えられることがよくあります。ワイリー平均時間方程式^[2]は、以下の通りです。

{\frac {1}{V}}={\frac {\phi }{V_{f}}}+{\frac {1-{\phi }}{V_{mat}}

ここで、 = 地層の地震速度、= 間隙流体の地震速度、= 岩石マトリックスの地震速度、= 多孔度。 $V$ $V_{f}$ $V_{mat}$ ${\phi}$

正確さ

ワイヤーライン検層ツールで得られる現代の圧縮およびせん断ソニック検層の精度は、直径14インチ未満のボーリング孔では2%以内、より大きなボーリング孔では5%以内であることが現在ではよく知られています。一定間隔の検層と長い間隔の検層測定値がしばしば矛盾するという事実は、これらの検層が正確ではないことを意味すると主張する人もいます。これは実際には真実ではありません。ボーリング孔周辺では、掘削によって引き起こされた損傷や化学的変化が頻繁に発生し、ボーリング孔付近の地層は深部の地層よりも最大15%遅くなります。この遅延の「勾配」は2～3フィートにも及ぶことがあります。長い間隔の測定（7.5～13.5フィート）は常により深く、変化のない地層速度を測定するため、常に短いオフセット検層の代わりに使用する必要があります。地震データとソニック検層データ^[1]の不一致は、アップスケーリングと異方性を考慮することによるもので、ソニック検層データにバッカス平均法を使用することで対処できます

ボーリング孔の大きさの変化がソニックログにどのような影響を与えたかを調べるには、その結果をキャリパーログの結果と比較すればよいと主張する人もいます。しかし、これは通常、誤った結論に至りがちです。なぜなら、洗い流しや直径の拡大が生じやすい、より柔軟な地層は、本質的に速度が「遅い」からです。

校正済み音響検層

坑井データと地震データの関連性を高めるために、「チェックショット」調査が校正済み音響検層を作成するためによく使用されます。地震計または地震計アレイを掘削孔に降ろし、地震源を地表に設置します。地震源は一連の異なる深度で地震計から発射され、間隔の伝播時間が記録されます。[ ^{3]これは、}垂直地震プロファイルの取得中に行われることがよくあります

鉱物探査での使用

ソニックログは鉱物探査、特に鉄やカリウムの探査にも使用されます。

参照

坑井検層

参考文献

^ ab Sheriff, RE, Geldart, LP, (1995), 第2版. Exploration Seismology. Cambridge University Press
^ Wyllie, MRJ, Gregory, AR & Gardner, GHF 1958. 多孔質媒体における弾性波速度に影響を与える要因の実験的研究. 地球物理学, 23: 459–93.
^ 「チェックショット調査」油田用語集、シュルンベルジェ、 2015年12月11日閲覧。

[SheriffGeldart-1] Sheriff, RE, Geldart, LP, (1995), 第2版. Exploration Seismology. Cambridge University Press

[2] Wyllie, MRJ, Gregory, AR & Gardner, GHF 1958. 多孔質媒体における弾性波速度に影響を与える要因の実験的研究. 地球物理学, 23: 459–93.

[Schlumberger-3] 「チェックショット調査」油田用語集、シュルンベルジェ、 2015年12月11日閲覧。