正交偶极声波测井在频域内方位角计算的研究

正交偶极子声波测井计算地层横波各向异性方位角是基于X与Y方向激发的横波振动幅度、发射和接收探头的响应时间的一致性.就其不一致的情况,在频域内对方位角计算的影响进行了研究.两方向的幅度相差愈大,不同频率所计算的方位角的分布越分散;当二者幅度相差不大于10％时,在一定频率段方位角与频率关系的渐近线是真实的方位角.响应时间差...     

基于抗混叠Shannon小波包变换的声波测井曲线高分辨率处理方法

测井曲线高分辨率处理是提高薄层测井解释精度的一条重要途径,对重新评价老井测井资料,寻找漏失掉的油气层具有非常重大的意义.提出一种基于抗混叠Shannon小波包变换的测井曲线高分辨率处理方法.首先使用频域内插方法消除Shannon小波函数的频域混叠问题,进一步提高其分频严格的特性;接着利用改进的Shannon小波包变换对声波测井曲线进行分解,并根据测井曲线的频谱特点确定最优小波树:最后根据分频加权重构的思想,对低分辨率测井曲线进行能量补偿.实际资料处理表明,该方法能够明显提高声波测井曲线分辨率,达到高分辨率处理的目的.     

基于数值模式匹配法的过套管电阻率测井响应层厚和围岩影响

过套管电阻率测井能够有效测量金属套管外地层电阻率,对国内油气田的剩余油评价和动态监测具有重要意义。采用数值模式匹配法(NMM)对层厚和围岩对过套管电阻率测井响应的影响进行了分析,数值模拟结果表明当目标地层厚度大于电极距时,地层和围岩电阻率的差异对测井影响不明显,视电阻率曲线可以反映真实的地层信息。当目标地层厚度小于电极距时,地层和围岩电阻率的差异越大,测井响应数值和地层真实值差别越显著。在数值计算的基础上建立了层厚和围岩影响校正图版,提出了采用校正图版进行层厚和围岩校正的方法。     

随钻电磁波电阻率测量系统

随钻电磁波电阻率测井是钻井实时进行地层对比和评价最为有效的手段之一,它克服了常规电缆测井不能钻井实时获取测井信息的缺点,实现了对原状地层电阻率的高分辨率测量,是目前国内测井领域研究热点之一。随钻电磁波电阻率测量系统,由4发双收电磁波发射接收天线单元、硬件电路单元和嵌入式信号处理软件3部分组成,其以相位差检测方法为核心技术。其能真实准确的测量地层电阻率数据,能够测量冲洗带、过渡带及原状地层各个区域,为钻井地质导向提供了可靠的技术保障。     

阵列声波测井实时STC算法

时间-慢度-相关法(STC)目前广泛应用于DSI、XMACII、WAVESONIC等国外阵列声波测井仪器,并且在各种解释软件中广泛应用。在国内目前STC算法主要应用于解释软件。旨在分析STC算法应用于阵列声波测井仪器采集软件进行实时计算时面临的问题及其解决方案。通过在长城钻探测井技术研究院研发的相控阵列声波测井仪器PAAT地面采集软件中的应用,说明提到的解决方案可以实现一个高效、稳定、可靠、智能的实时STC算法。该算法满足现场测井施工的要求。     

基于DMA方式的声波数据传输方案设计与实现

为满足声波测井中大量声波数据的传输需求,提出了基于DMA方式的声波数据传输方案。针对原有声波测井系统中不具有总线让出功能的微控制器,该方案使用USB接口芯片、可编程逻辑器件和先入先出存储器,实现了声波数据的DMA方式传输,并且在应用层具有出错重传的功能。通过仿真和整体系统测试验证了该方案的可行性,满足了测井中大量声波数据的传输要求。     

随钻核磁共振井下快速反演算法设计

与传统电缆核磁共振测井技术相比,随钻核磁共振测井技术可以提供实时地层评价及井眼信息,提供更为科学的油气决策信息。由于受到随钻测井仪器上传速率限制,随钻核磁共振测井仪器必须在井下对大量回波数据进行关键T2谱反演,并将实时反演数据通过泥浆脉冲发生器上传至地面。针对随钻核磁共振必须在井下完成反演的特殊需求,提出了一种适用于井下硬件实现的快速T2谱反演方法,并完成了硬件电路实现。结果表明,该反演方法在对NMR回波信号进行有效T2谱反演的同时,能够很好的满足实时性和精确度要求。     

自制地震警报器

地震一般产生于距地表15公里以下地层断裂带中。振动方向分为纵波和横波，通俗点说纵波就是上下颠簸，横波就是左有摇晃。其中，横波具有剪切力，冈而更具有破坏力。本装置是对横波较敏感。地震的到来按时间分前震、正震和余震。     

蚁群算法在成像测井裂缝识别及提取中的应用

利用蚁群聚类算法及蚁群边缘提取算法针对FMI成像测井数据进行裂缝的识别和提取,在传统的蚁群算法基础上进行了一些改进,使得算法稳定性更好,更能适应于实际图像处理,结合HOUGH变换,对松南气田实际成像测井资料进行处理,拾取裂缝效果良好.     

参数优选残差网络下的井震联合反演方法

声波测井资料在层位标定和储层反演等工作中发挥着重要作用。然而受仪器设备、地质环境等条件的限制,实际得到的声波测井曲线常有失真现象。为了向油气藏勘探提供可靠的数据支持,提高储层预测的准确性,提出一种参数优选残差网络下的井震联合反演方法,对失真的声波测井曲线予以重构。考虑到传统人工神经网络无法表达出井震间的强非线性关系,该方法以深度学习中的残差网络(Residual Network, ResNet)构建智能反演模型,通过网络设计、参数选择以及模型训练,找到井震间更好的映射表达。同时综合考虑测井曲线的特点与均方损失的不足,设计了一种代价敏感损失函数Fusion,进一步提高模型整体的反演精度。在真实地震数据和测井资料上展开实验,并与全连接神经网络(Fully Connected Neural Network, FCNN)和多元回归分析(Multiple Linear Regression, MLR)的反演结果对比分析,表明所提方法反演的声波测井曲线精度更高,相关系数达到0.912,均方根误差减小到13.399。将所提Fusion损失用于反演声波测井曲线,相关系数增加了2.5%,均方根误差减小了17.4%。     

声波测井数据压缩的一种SPIHT改进算法

大量声波测井数据的传输和存储迫切需要有效的压缩编码技术,文中把声波测井数据看成声波图像,利用提升算法构造整数小波变换,同时针对井下数据处理的实时性,提出了一种改进的SPIHT算法,并设计了一种适合井下数据处理的并行实现结构,实际应用表明该方法能够满足高速实时处理的需要.     

压电换能器阻抗匹配研究

声波测井井下仪器在探测过程中需要将足够大的声波信号辐射到地层中,须用高压大功率脉冲信号激励发射换能器,同时在信号源与换能器之间,还应做到阻抗匹配。为有效提高信号源对换能器的激发效率,达到了阻抗匹配的目的,分析了信号源与换能器之间的理想匹配条件,介绍了如何在高压大功率信号源与换能器之间利用脉冲变压器和电阻、电感、电容组成阻抗匹配网络,给出了脉冲变压器和电感的制作和设计方法,并利用简要的实验方法对变压器和电感进行了参数测量,测量结果表明变压器和电感的计算和制作过程符合要求。最后用信号源对换能器进行了激发实验,实验结果说明通过该阻抗匹配网络取得了明显的效果。     

多极子阵列声波测井仪的换能器激励方法

多极子阵列声波测井仪工作于单极、偶极和四极等模式时,发射声系所需要的激励脉冲参数各不相同,要求发射激励电路控制灵活,易于实现。为此,研制了采用复杂可编程逻辑器件作为发射逻辑控制器,由供电电路、高压储能电路、驱动电路、高压激励电路和脉冲变压器构成的高压脉冲激励源。通过实验对各种工作参数进行了优化,在高压储能电路能量确定的情况下,单极和四极触发脉冲宽度为30μs,偶极触发脉冲宽度为160μs,接收换能器可接收到信噪比高、波形特征清楚的信号波形。加温测试和现场测试表明,基于该激励源的声波测井仪完全能够满足石油井下环境的应用要求。     

三分量阵列感应共面线圈系井眼影响研究

三分量阵列感应测井仪器是测量复杂地层信息的重要工具,消除共面线圈系的井眼影响是仪器设计与应用的关键。应用有限元软件,数值计算分析居中井眼中三分量阵列感应的共面线圈系与共轴线圈系的响应特性,对比共面线圈系实验室建模仿真与现场试验结果。结果表明:除最短子阵列,其余共面子阵列的井眼影响与共轴子阵列显著不同,井眼影响导致测井响应为负值;最长子阵列虽然井眼影响小,但趋肤效应影响严重,地层电导率测量范围比共轴线圈系小得多。通过计算分析共面线圈系在井眼周围不同泥浆和地层电导率时的涡流分布特性,揭示了共面线圈系与共轴线圈系差别较大的原因。提出新的2发1收线圈系结构,从几何因子角度分析了它在减小井眼影响、降低测井负响应等方面的优势。研究成果为三分量阵列感应测井仪器的研制和应用奠定了理论基础。     

涡流式电磁声发射检测声波响应特性

涡流式电磁声发射检测由于其局部非接触式加载方式,适用于恶劣环境下对金属构件损伤在线检测,同时也是对传统声发射技术的有利补充。针对不同电磁载荷条件下电磁声发射产生的声波响应问题进行深入研究。通过引入电致塑性理论和自由电子运动理论,分析涡流加载下裂纹尖端位错滑移速率变化及声发射能量释放机理,探究不同磁场方向加载下电子的定向移动对声发射响应影响,利用希尔伯特黄变换方法实现对声发射信号的特性分析。实验结果表明:电磁声发射过程中应力波特征与电磁加载条件密切相关。因此,电磁声发射过程为定向移动电子越过障碍势垒产生的特定声波响应。     

电子模拟声系系统的设计

针对目前检测声波电子线路时,存在精度低,误差大,耗时耗力等问题,设计了一种基于电子技术的模拟声系系统,该系统由主控制电路、发射脉冲接收电路、信号发生及整形电路、 时差显示及调节电路等组成。系统在电子线路声波发射脉冲的作用下产生四路波列信号,波列信号的时差及首波幅度等参数均可实时显示,并可通过按键实现精确调整。通过实验测试及实际应用表明,该系统的各项指标达到了设计要求,体积小巧,操作简便,精度高,误差小,适合现场及各种测试场合的使用。