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。     

变窗长阵列声波测井波形处理与换能器的振动模态

声波换能器振动时具有不同的振动模态，分别对应于不同的频率特征，换能器发射或接收声波时，在这些振动模态的频率附近灵敏度最高。裸眼和套管井对声波有过滤作用，不同频率的传播特征不一样，这些影响使得实际测量的阵列声波测井波形的频率呈一定的分布特征。裸眼井测井波形中，纵波、横波和伪瑞利波、Stoneley波的传播速度不同，频率分布也有一定的差别。根据这些特点和声波换能器频率特征测量结果，设计了变窗长处理软件，针对实际测量波形中不同类型的声波特征，使用不同的窗长进行处理，有效地提高了声波时差的处理精度。     

偶极横波成像测井资料处理

针对偶极横波成像测井（DSI）声系的特点及井场记录的声波全波波形的特征,采用时域慢度（时差）－时间相关法（STC）并利用地层连续性作为约束条件对DSI资料进行处理,从实际井的DSI全波资料处理结果看提取信息的质量是可靠的。     

正交偶极阵列声波测井技术及应用

正交偶极阵列声波测井通过完善单极、偶极双激发方式，达到了信号强、衰减小的目标，通过偶极发射器的同深度排列提高了测井数据在各向异性分析方面的应用效果。介绍了在软、硬地层中为产生较强剪切波声信号在激发频率方面的差异，根据地层的物理特性选择最佳的偶极发射频率，可以得到最好的挠曲波激励和传播。详细描述了正交偶极阵列声波测井技术的特点；介绍了该技术资料采集的方式及针对不同特性地层的参数选择原则。介绍了正交偶极阵列声波测井技术所取得的处理解释结果及其在地层各向异性分析等地质方面的应用。     

小波分析及其在时变滤波和信号分离中的应用

利用小波变换具有的多时频分辨率特性，对地震勘探和测井信号这类非平衡信号进行分析，可以充分利用信号的时间－频率特性。文中介绍了小波变换的基本概念及其在地震勘探信号的时变滤波和声波全波列测井信号的信号分离中的应用，实例表明，小波变换在地球物理信号中具有广阔的应用前景。图５参７     

利用阵列声波测井资料评价变质岩储层有效性

目前主要利用常规测井识别变质岩岩性进而评价储层,利用阵列声波测井评价变质岩储层有效性的研究较少。为此,以渤中19-6气田变质岩测井资料为基础,分析阵列声波测井的响应特征,基于常规声学参数计算提出平均衰减计算方法;通过定量研究多种声学参数与不同储层之间的相关性,提炼出对有效储层敏感的9种声学参数(纵波、横波、斯通利波的时差、阵列衰减以及平均衰减等),建立基于敏感声学参数的储层有效性评价图板与方案。利用所提方法对新井资料进行处理,并评价了储层有效性,评价结果与测试结果符合率达到91.43%,满足现场应用需求。     

阵列声波资料在测井解释中的应用

阵列声波资料由于能提供丰富的地层信息, 在测井评价中被广泛应用。除了常利用阵列声波资料评价储层物性外, 文中用阵列声波资料进行井旁裂缝的识别、储层流体性质的判别、水力裂缝压裂高度的预测和确定等。阵列声波在油气田的实际应用中取得了良好的效果。     

利用时频分析方法在阵列声波测井中区分油水层

时频分析方法已经在许多领域得到了应用, 而且都取得了良好的效果。将Choi-Williams 时频分析方法引入阵列声波测井信号分析处理, 用以区分不同性质的储集层。Choi-Williams 分布具有较明显的物理意义, 根据Choi-Williams 分布中不同模式波能量在不同时间、不同频率下具有的不同分布特征, 来区分油水层, 取得了较理想的效果。     

地震与声波测井匹配校正方法研究

地震资料与测井数据之间的匹配问题已成为地震岩性解释，油藏描述，储层反演以及储层监测过程中的主要问题。目前，用于地震与测井匹配校正的方法主要有经典的闭合差校正法，基于杨氏谐振Q模型的直接匹配法以及基于多分辨分析技术的匹配方法，经典的闭合差校正方法简单直观，适应性强，但当不存在VSP数据时，需要先进进行准确的合成记录制作和层位对比；基于杨氏谐振Q模型的校正方法虽然可直接进行测井与地震数据的匹配，但其对测井速度精度要求较高，且仅对闭合差为正偏差的情形适用；多分辨分析方法与经典闭合差校正具有不足之处相同，但前者自动化程度较后者要高，本文在系统分析现有匹配校正方法的基础上，提出一种基于最小二乘原理的新的匹配滤波方法,该方法可以从时间、相位、频率等多方面实现合成记录与地震记录的匹配、校正、且效果良好。     

基于提升算法的测井信号去噪处理

近几年，小波分析技术在测井信号去噪处理方面得到了较为广泛的应用，但是传统的小波变换依赖于傅立叶变换，因而有大量的褶积运算，占用内存大，运算速度较慢。为此，采用基于提升算法的第二代小波变换来进行测井信号的去噪处理，提升算法是构造第二代小波的关键技术。通过分析提升算法的基本原理，尝试使用第二代小波对测井信号进行不同分辨率下的分解处理，并使用软限幅函数处理小波分解的细节系数，将处理过的细节系数和近似系数一起重构信号。第二代小波变换的结果与传统小波变换的结果对比表明第二代小波变换的处理效果要优于传统的小波变换，而且运算速度快，占用内存小。     

综合录井资料归一化连续校正处理方法

综合录井处理的深度数据,通常是整米点数据,即一米取一个数据点,不利于资料解释评价的精细化和定量化。为了充分挖掘综合录井资料应用潜力,通过开展综合录井参数标准化处理方法研究,建立了录井资料的时-深转换处理方法、钻时参数的重新处理方法及气测资料的影响因素校正处理方法,形成深度记录步长为0.1 m的全井连续的原始录井参数、校正气体参数及评价参数数据。该方法提高了油气显示分辨率,使处理后的气体评价参数在其纵向及横向上具有较好的可比性,应用效果较好。     

声波测井与地震反射波资料联合反演技术

现有的地震资料反演方法多是由地震资料直接求解反问题。而问题的不适定性使这种反问题是多解的,不能做出可靠的地质解释。在这种情况下,地震资料与测井资料综合处理已成为提高地震反演可靠性的关键。研究中开发了声波测井与地震反射波资料联合反演技术。主要内容包括:声学速度剖面与有效地震—地质模型的建立;声波测井资料与井旁地震记录的迭代拟合算法;地震剖面的宽带约束反演和无井条件下联合反演算法;联合反演方法的应用。在文后附录中给出了地震反演问题的基本概念和矩阵的条件数。     

自动划分层序单元的测井多尺度数据融合方法

测井信号应用于地层分层主要是利用信号中突变点或突变区域的信息,小波变换系数模极大值随尺度的变化规律可以精确地描述突变点的位置和形态,因此,基于模极值多尺度重构思想,提出基于小波多尺度边缘检测的测井数据融合方法,并将其应用于层序地层单元的定量划分中.以胜坨油田A井为例,利用二次样条小波分别对单条测井曲线和多尺度融合曲线进行二进小波变换,在不同尺度上定量划分出不同级别的层序单元界面.结果表明,利用融合曲线的多尺度分析来划分层序单元能够得到更好的应用效果,其小波变换时频色谱图上的能量聚集和分布能够更清晰地反映准层序组和准层序单元的界面信息及旋回类型.这些探索将为地层层序的定量划分及其内部特征研究提供一种新的思路.图5参19     

VSP和声波测井资料在岩性解释中的联合应用

地层速度变化与地层岩性变化密切相关，在对VSP测井、声波测井的速度进行精度分析后，阐明了在进行岩性解释时，2种速度单一的使用是不完整、不合理的，声波使用前需进行校正。应用实例表明，多井地区2种测井资料的交互速度分析，得到了区内储层的速度－岩层的变化特征，是一种实用有效的方法，可以提高岩性解释的精度。     

三种孔隙率测井资料解释方法

目前,在常规测井方法中,均包含声波时差、密度和中子三种孔隙率测井资料。但在测井资料解释时往往仅使用一种资料,因而丢失了很多信息。为此,本文利用声波测井、密度测井和中子测井的读数建立了三种孔隙率测井资料解释的联立方程,并用克莱姆法则(Cramer定律)给出最终求解的公式。经过验算,公式正确可靠,可用于三种孔隙率测井资料的解释。     

提高测井系统数据采集质量的几点建议

井下信息的获取即数据采集质量的好坏，直接影响到测井资料的质量和后续决策。现代电子技术的引入为提高数据采集质量提供了强大的技术支持。文章阐述了在滤波技术，抗干扰处理方法、电路与接口、软件程序等方面应注意的若干因素，提出了具体的运用原则、方法与措施，在实际测井中具有良好的应用效果。     

声电成像测井技术在储层裂缝识别中的应用

针对大庆长垣西部地区部分油田油藏地质条件复杂、储层裂缝发育的实际情况,在新站、英台和葡西等地区加测微电阻率扫描成像和交叉式多极子阵列声波测井,充分利用声电成像测井技术能够有效识别裂缝的特性研究储层裂缝发育状况,为开发布井方案提供可靠的基础资料。     

小波变换回波提取在可控震源地震信号处理中的应用

在传统的可控震源地震信号处理中,通常用相关算法和反褶积算法把各地震道采集的原始数据转换成地震剖面,然而它们的效果受环境噪声的干扰明显。本文采用一种基于小波变换的时频互相关(TFCC)算法,能从可控震源地震数据中检测回波并估计其时间延迟。在该算法中,首先对道数据和扫频源信号进行小波变换,得到其时频表示,然后对其时频表示进行互相关。在时频互相关的计算结果中,回波被转变成时频相关子波,同时原始道数据被转变成地层剖面。用TFCC算法和相关算法来处理相同的实际可控震源地震数据,显示前者能更好地压制噪声,并能清晰地检测到微弱回波信号。     

利用多极子阵列声波测井预测地层破裂压力

地层破裂压力在钻井施工、钻井液的选取及水力压裂等方面有着重要的意义。利用处理后的多极子阵列声波测井资料提供的准确的纵横波时差，结合岩石密度测井资料计算了岩石弹性力学参数、岩石强度参数，在此基础上进行了地应力分析,确定了地层破裂压力、钻井液密度等参数，同时预测了压裂高度，为油田的生产改造提供了准确的参数。     

倾斜电各向异性地层阵列感应测井数据处理新方法

阵列感应测井的原始信号经软件聚焦算法处理后可提供多种分辨率、不同探测深度的电阻率信息,这使得阵列感应测井成为复杂油气层测井评价的重要手段。然而,当在深层致密储层和非常规储层等电各向异性储层中采用斜井进行钻探时,由于传统软件聚焦算法没有考虑地层倾斜及其电各向异性的影响,常规阵列感应测井输出结果的适用性受到极大挑战,其电阻率曲线常出现钻井液假侵入、曲线乱序等异常现象。针对这一问题,提出以未聚焦的原始电阻率为约束,在已知仪器与地层相对夹角和目的层电各向异性系数的前提下,通过建立层状地层模型,结合仪器的正演算法模拟电阻率响应特征并与实测电阻率曲线进行误差比较,不断修改模型以进行迭代循环计算,从而得到等效的水平电阻率和垂直电阻率阵列感应测井曲线。该方法有效地剔除了地层倾角及其电各向异性的影响,且进一步通过分辨率匹配处理可获得具有给定分辨率、能完全保留钻井液侵入特征的地层水平方向和垂直方向的阵列感应电阻率曲线,显著提高了复杂储层的电阻率测量精度和测井解释符合率。相关算法得到了理论模型和多口实际测井资料的验证。