慢度-时间相关法与遗传算法结合提取阵列声波测井高分辨率声波时差

随着油气勘探和开发程度的逐渐深入,迫切需要解决薄层划分和厚层细分及薄层评价问题,因此有必要进行测井曲线的高分辨率处理,以提高薄层评价精度。交叉偶极子阵列声波测井处理软件提取的声波时差的纵向分辨率不能满足现场的要求。在充分调研了国内外大量声波时差曲线高分辨率处理方法的基础上,提出了基于遗传算法提取阵列声波测井高分辨率时差的方法。该方法选择跨同一深度地层所有最小子阵列(二个接收器),然后用慢度—时间相关法与遗传算法结合提取每个子阵列的声波时差,最后取其算术平均值作为最终时差。用该方法处理了大庆油田2口阵列声波测井资料,并与高分辨率声波对比,具有较好的一致性,表明该方法可行、实用。     

阵列声波测井资料处理时窗宽的选择问题

阵列声波测井资料处理时窗宽的选择受多种因素的影响,选择固定窗宽处理不是一条最佳的途径.用STC(慢度-时间)方法处理阵列声波测井资料时,时间窗的宽度(简称窗宽)对处理结果有比较大的影响.讨论了窗宽选择的理论依据,结合测井实际,分析了窗宽选择的复杂性;最后结合阵列声波测井资料,讨论了窗宽对时差处理结果的影响,提出了可变窗宽的处理思路,得到了比较好的处理结果.     

阵列声波测井资料处理的窗宽的选择问题

阵列声波测井资料处理时窗宽的选择受多种因素的影响，选择固定窗宽处理不是一条最佳的途径，用STC（慢度时间）方法处理阵列声波测井资料时，时间窗的宽度（简称窗宽）对处理结果有比较大的影响，讨论了窗宽选择的理论依据，结合测井实际，分析了窗宽选择的复杂性，最后结合阵列声波测井资料，讨论了窗宽对时差处理结果的影响，提出了可变窗宽的处理思路，得到了比较好的处理结果。     

相位法及其在阵列声波测井中的应用

由于首波衰减,频散效应的影响,用阈值法处理声波测井波形所得到的时差会有一定的误差。文章给出了处理阵列声波测井波形的相位法,并用该方法处理了实际测井波形,与普通声波、express处理结果分别进行了对比。对比结果表明：相位法处理的声波时差分辨率较高,分层比较明显。     

现代阵列声波测井数据处理和解释方法研究

阵列声波测井仪及多极子声波测井仪是新型的成像测井系统的重要组成部分 ,可获取极为丰富的地层信息。针对油田测井中的薄层划分问题 ,以辽河油田测井公司新引进的 5 70 0组合阵列声波测井仪MAC为研究对象 ,系统地研究了时域内的首波探测、慢度时间相关分析和频域内的直接相位分析等现代声波测井信号分析理论和技术 ,完成了针对不同测井组合的处理子系统 ,在IBM微机上完成了一个包括图形用户界面的独立系统 ,在SUN工作站上完成了基于已有工作平台FORWARD上的各个独立处理子程序模块。同时 ,应用分辨率匹配的思想 ,既保留较低分辨率的标准补偿测井曲线对井眼等环境的良好补偿性 ,又利用高纵向分辨率组合阵列声波测井的信息来提高其纵向分辨率 ,以取得最佳处理结果。共处理辽河油田 1 8口井的测井资料 ,处理后的各曲线分辨率都得到很大提高 ,取得了预期的效果。     

基于阵列声波测井波形二维谱分布的纵、横波时差处理方法

用Matrix方法可以从阵列声波测井波形中得到其二维谱分布.利用这些分布曲线可以得到地层的纵、横波以及Stoneley波时差,研究孔隙结构和孔隙流体特征.参考STC处理思路,主要讨论用二维谱分布求地层的纵、横波和Stoneley波时差的方法:群速度法和相速度法.给出类似于STC方法的图件,但其灰度不是相关系数,宽度表示时差的频散.在得到地层纵、横波时差的同时,对测量波形或地层纵、横波时差的频散特征有一定的显示,为认识孔隙及孔隙流体特征提供信息.用该方法处理单极子阵列声波测井波形,得到地层的纵波、横波以及Stoneley波的时差及其频散指示,处理偶极子声波测井波形,得到横波时差及频散分布.对比单极子和偶极子处理结果,两者得到的横波时差较接近.     

XMAC纵波时差高分辨率处理方法

在充分调研阵列声波测井分波提取方法的基础上，针对阿特拉斯公司的交叉多极子阵列声波测井（XMACⅡ）提供的单极波形信息，研究纵波时差提取及高分辨率处理方法。首先利用相关-互功谱法高精度地提取纵波时差，然后针对XMACⅡ仪器的接收阵列，研究组合子阵列的方法，形成共发射子阵列和共接收子阵列，最后利用子阵列对提取的纵波时差做高分辨率处理。处理现场实际测井资料，并将高分辨率处理成果与引进的eXpress软件处理成果、实测的国产高分辨率声波（纵波）测井曲线及岩心纵波时差对比分析，表明该方法提取的纵波时差曲线的纵向分辨率有很大提高，时差计算准确可靠，提取的单极纵波时差与国产高分辨率声波时差及岩心纵波时差的平均相对误差均小于7%。该方法具有较高的实用价值和广阔的应用前景。     

声波信息时差相关处理

本文利用时差相关技术(STC)对辽河油田全波列测井资料进行了处理,并绘出了STC等值图.验证了该方法的可行性,指出了用这种方法处理全波列不需检测首波.而且在STC等值图中显示了横波和模式波是一个连续区域.各种波的到达时间和时差都可从等值图峰值所在处求出.     

采用波形游动法识别微弱纵波

提出一种新的识别纵波首波的方法,尤其适用于识别微弱的纵波首波。在实际的阵列声波波形处理中,经常会遇见纵波首波幅度非常小,例如井下8位模数转换器的分辨率只有满量程值的2^-8,它得到的纵波首波,其幅度变化有时仅仅1～2个分辨率;有时纵波也迭加有各种其他干扰,使识别纵波变得困难。模拟人识别波形的特点,采用波形游动方法,较好地解决了识别问题,并成功地处理了3口井的阵列声波测井资料。还对其它方法也作了简单比较分析。     

基于小波变换的偶极声波测井横波首波的提取

在利用首波波至提取偶极声波测井横波时差的方法中,横波首波的准确提取显得非常重要,关系到时差提取的准确度。但是在实际声波信号中尤其是慢速地层中测得的信号,纵波和横波幅度比值曲线的不确定会对横波首波的提取产生影响,使得横波首波的提取存在一定的难度。在此提出基于信号奇异性检测理论、阈值去噪、小波变换模极大值原理相结合的提取偶极声波测井横波首波波至的新方法,对声波信号进行小波变换,寻找小波变换系数的局部极大值点,利用阈值去噪和奇异性检测理论消除噪声和纵波在整个信号中的影响,最后根据模极大值原理的交替投影算法重构保留的横波信号。应用此方法能够很好地消除在提取横波首波波至过程中纵波和噪声的影响。实际资料处理结果表明,该方法可以在慢速地层中很好地检测出横波首波的波至。     

一种提取声波测井频散波相慢度的方法

在声波测井中，单极子声源激发的斯通利波和偶极子声源激发的弯曲波都是频散波。严格来讲，传统的相似法只适于处理非频散波，不适于处理频散波。只有从频散的斯通利波和弯曲波中提取出相慢度，才有可能进一步求准地层渗透率和横波慢度等参数。提出一种简便、快捷的方法从声波测井的频散波中提取相慢度。该方法从离散傅立叶变换的圆周时移性质出发，分别将2道频散波在幅度最大位置劈开做圆周时移，对圆周时移后的波形做快速傅立叶变换进而得到2道连续的相位谱，再由2道波形的相位差和接收探头间距可以计算出相慢度。给出了用该方法处理理论计算的偶极子波和现场声波测井资料的例子。     

基于阵列声波测井的套管井纵波时差获取方法

分析套管井阵列声波测井提取纵波、横波的影响因素,纵波时差受套管尺寸、固井质量、扩径、地层性质影响。固井质量是主要影响因素。在固井质量较好的情况下,阵列声波测井提取纵波可以不作校正;对于套管井固井质量不好的情况,阵列声波测井提取纵波已经不能反映实际地层的纵波信息,需要进行校正。采用横波反演方法,应用鄂尔多斯盆地5个区块共34口井的阵列声波测井资料,回归得出具有地区经验的纵波时差重构方程,通过实例对比分析验证了该方法的可行性和实用性。     

多极子阵列声波测井资料处理及应用

介绍了胜利石油管理局测井公司新研制成功的多极子阵列声波测井仪器采集的数据结构类型.研究了多极子阵列声波测井资料的处理方法.用矩阵、相位等处理方法得到地层纵波、横波、斯通利波时差,利用偶极资料进行快慢横波分离,有效计算地层横波速度各向异性.胜利油田3口井的实际应用表明多极子阵列声波测井资料与其他测井资料相结合,可进行油藏评价,如井眼稳定性分析、地层孔隙压力预测、压裂施工压力设计及缝高检测等.实际钻井资料证明多极子阵列声波测井资料在油田勘探、开发中能够发挥重要作用.     

Processing of array sonic logging data with multi-scale STC technique

It is desirable to develop new signal processing techniques for effectively extracting reflected waves under the strong interferences of borehole guided waves. We presented a multi-scale semblance method for the separation and velocity （slowness） analysis of the reflected waves and guided waves in borehole acoustic logging. It was specially designed for the newly developed tools with ultra-long source- receiver spacing for acoustic reflection survey. This new method was a combination of the dual tree com- plex wavelets transform （DT-CWT） and the slowness travel time coherence （STC） method. Applications to the 3D finite difference （FD） modeling simulated data and to the field array sonic waveform signals have demonstrated the ability of this method to appropriately extract the reflected waves under severe interference from the guided waves and to suppress noise in the time-frequency domain.     

模拟地层条件下膏泥岩高频声波测试及频散外推对比研究

为了获得塔里木A区古近系地层中膏泥岩在声波测井20kHz频率下纵横波时差之间及与其他静力学参数之间的转换关系．开展了室内1000kHz高频声波测试。根据测试声波波速值、品质因子和频散方程外推20kHz频率的声波波速。2种频率下波速或声波时差对比分析表明：模拟地层条件下转换后的纵波时差（实验校正）与测井纵波时差更为接近;常温到85℃范围内相同净围压下波速和品质因子变化较小,波速变化可以忽略,品质因子变化范围为5％～7％;在不断增加净围压条件下,波速和品质因子都增加,且幅度显著;模拟地层条件下与常温、常压下相比,纵波波速增量为2．7％～8．4％,纵波品质因子增量为27％～58％,膏泥岩频散度为7.4％～24．4％,平均为15．12％,频散度较大。通过对频散方程变形得出了一种可直观表现本区膏泥岩在模拟地层条件下品质因子与波速降低幅度之间的表达式,同时根据膏泥岩品质因子影响因素．将该区古近系地层的膏泥岩纵波按由高到低划分为I,Ⅱ,Ⅲ共3个频散等级,最后探讨了频散效应在横波时差预测中的应用。结果表明：在1000kHz和20kHz频率下,利用纵波时差预测的横波时差在该区膏泥岩声波时差变化范围内,平均相对误差仅2％,误差整体随着石膏含量的增加而增大．这2种频率下纵横波时差拟合公式都可应用到横波时差预测（ft．0用测井纵波时差值进行预测）中,但由于膏泥岩频散度大,因而2种频率间声波时差值变化较大,应用时应进行频散校正。     

应用阵列声波长源距声波时差求取孔隙度参数

多口井的实测资料表明.不同源距的声波时差值是有差异的.展示了3、5、8 ft和12 ft源距的声波时差在砂泥岩、碳酸盐岩存在不同的差异情况,砂岩地层越致密,不同源距的声波仪器所测的声波时差差异越小,碳酸盐岩的时差差异比砂岩小,通过4种源距声波时差值处理的储层孔隙度与岩心孔隙度对比表明,应用阵列声波的长源距声波时差处理的孔隙度更接近地层的真实孔隙度.     

阵列声波测井资料的分波处理及应用

介绍了全波形阵列声波测井资料中各组分波的处理分析方法，详细分析了波至检测和时差计算中的难点。利用仪器的多道接收和短间距等特点，给出了时差的高分辨率补偿处理方法。针对鄂尔多斯盆地碳酸盐岩地层，探讨了全波列信息特别是斯通利波频谱变化特征在裂缝性复杂储层评价中的应用。     

套管井阵列声波测井技术研究及应用

针对套管井阵列声波测井的工程需要,用实轴积分法及二维谱技术研究了不同胶结状况的二维谱及频散曲线.从理论上肯定了对于快速地层,胶结状况良好和第Ⅰ界面窜槽不严重时在套管井内能够测量到地层的纵、横波时差.描述第Ⅰ界面窜槽的等效水环厚度增加,以地层的纵、横波速度传播的声波时差分布不再集中,直到最后消失.第Ⅱ界面脱粘时无法测量到地层的纵、横波时差.根据上述理论计算结果设计了阵列声波测井仪器,用多口套管井的实际测量波形和处理结果肯定了上述理论分析,得到了地层的纵、横波时差.这样,对于套管井,除了能够测量地层的纵、横波时差外,从固井质量评价上,第Ⅰ界面胶结质量的判别方法还可以使用相位信息,即用阵列波形的相位建立模型,得到地层纵波时差分布,该分布越离散,则第Ⅰ界面胶结的程度越差;当集中不起来,不能够显示地层的纵波时差时,则第Ⅰ界面窜槽已经相当严重.