利用頻散校正提取套管波衰減率的方法
2023-07-16 21:55:31 4
專利名稱：利用頻散校正提取套管波衰減率的方法
技術領域：
本發明屬於應用地球物理測井領域，具體地，涉及一種提取套管波衰減率的方法；用於消除套管中頻散效應對波形幅度造成的影響，準確獲得套管與水泥環膠結狀況所對應的衰減率。
背景技術：
在固井質量評價方面,扇區水泥膠結測井儀(SBT, Segmented Bond Tool)測量系統以環繞方式在包括整個井眼的6個角度區塊定量測量水泥膠結情況。核心部件由六個滑板組成，每個滑板上都安裝一個聲波發射換能器(T)和一個聲波接收換能器(R)，共同組成6個扇區螺旋線狀排列的雙發雙收補償式套管波衰減率測量系統。利用聲波經過兩個聲波接收換能器之間空間的能量損失，實現衰減率測量。扇區水泥膠結測井儀計算的衰減率結果排除了聲波發射換能器發射強度和聲波接收換能器靈敏度的影響，但計算得到的衰減率和真實衰減率之間存在較大誤差，造成這種誤差的原因是上述的處理方法沒有考慮聲波沿套管傳播過程中的頻散效應。扇區水泥膠結測井儀(SBT)在套管中產生·的初至波是一種拉伸波(或叫做對稱型Lamb波)，在儀器的工作頻段內有較強的頻散現象，而這種頻散效應使波幅因波形彌散而降低，產生表觀波幅的衰減。因此，應該把接收器接收到的波形因頻散作用導致波形幅度衰減的部分去掉，才能真正獲得套管與水泥環膠結情況所對應的衰減率。現在國內研製的扇區水泥膠結測井儀器(簡稱CBMT,Cement Bond Mapping Tool)可以記錄貼井壁的全波波形,為本發明提供了對波形做頻散校正的原始數據。
發明內容
為克服現有技術的缺陷，本發明提供一種利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，消除套管中頻散效應對波形幅度的影響，排除頻散現象引起的表觀波幅衰減部分，獲得套管與水泥環膠結情況所對應的衰減率。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:一種利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，其特徵在於，包括如下步驟:步驟一，計算套管波理論頻散曲線步驟二，對測量點進行扇區水泥膠結測井，獲取每個扇區對應的波形數據步驟三，對聲波發射接收的波形數據進行頻散校正步驟四，提取頻散校正後波形的衰減率步驟五，重複步驟二、步驟三及步驟四，獲得測量點每個扇區的衰減率。優選地，步驟一具體如下:(I)、根據泥漿、套管、水泥和地層參數建立套管井模型根據生產油井的泥漿、套管、水泥和地層介質的聲學參數和厚度，建立平界面分層介質的套管井模型
(2)、採用牛頓-拉夫森迭代方法，計算平界面分層介質套管井模型的套管波理論頻散曲線。優選地，步驟二具體如下:根據扇區水泥膠結測井測量的波形數據，獲取測量點上每個扇區相對應的波形數據。優選地，步驟三如下:利用步驟一計算的套管波理論頻散曲線，對步驟二中處理得到的一個扇區上的四列波形數據進行頻散校正:分別針對上行發射器發射，遠、近源距接收器接收的波形數據和下行發射器發射，遠、近接收器接收的波形數據的進行頻散校正；頻散校正的實質就是把波以ν(ω)傳播產生的相位變化校正到以Vtl傳播時的情況中去，得到校正後的波譜為:
權利要求
1.一種利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟一，計算套管波理論頻散曲線 步驟二，對測量點進行扇區水泥膠結測井，獲取每個扇區對應的波形數據 步驟三，對聲波發射接收的波形數據進行頻散校正 步驟四，提取頻散校正後波形的衰減率 步驟五，重複步驟二、步驟三及步驟四，獲得測量點每個扇區的衰減率。
2.根據權利要求1所述的利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，其特徵在於，步驟一具體如下: (1)、根據泥漿、套管、水泥和地層參數建立套管井模型 根據生產油井的泥漿、套管、水泥和地層介質的聲學參數和厚度，建立平界面分層介質的套管井模型 (2)、採用牛頓-拉夫森迭代方法，計算平界面分層介質套管井模型的套管波理論頻散曲線。
3.根據權利要求1-2所述的利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，其特徵在於，步驟二具體如下:· 根據扇區水泥膠結測井測量的波形數據，獲取測量點上每個扇區相對應的波形數據。
4.根據權利要求1-3所述的利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，其特徵在於，利用步驟一計算的套管波理論頻散曲線，對步驟二中處理得到的一個扇區上的四列波形數據進行頻散校正:分別針對上行發射器發射，遠、近源距接收器接收的波形數據和下行發射器發射，遠、近接收器接收的波形數據的進行頻散校正； 頻散校正的實質就是把波以ν(ω)傳播產生的相位變化校正到以Vtl傳播時的情況中去，得到校正後的波譜為: A1 '(^D1) = 4)(ω) ekoIWo = A^D1) /4A/^ )] 其中，A/ (W1D1)是頻散校正後的復波譜，Atl是接收距離D1=O時的接收波譜，i是複數虛數單位，ν(ω)是隨頻率ω變化的套管中拉伸波的頻散曲線。
5.根據權利要求1-4所述的利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，其特徵在於，所扇區水泥膠結測井儀器具有六個扇區螺旋線狀排列的雙發雙收補償式套管波衰減率測量系統；一個扇區上的補償聲系具有一個上行聲波發射換能器，一個下行聲波發射換能器，兩個聲波接收換能器；每一個扇區上的四列波形數據分別是上行聲波發射換能器發射，兩個聲波接收換能器接收到的兩列波形數據；下行聲波發射換能器發射，兩個聲波接收換能器接收到的兩列波形數據。
6.根據權利要求1-5所述的利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，其特徵在於，在計算頻散曲線時所採用的頻率步長與實際測量波形的頻譜中的頻率步長相一致。
全文摘要
本發明屬於應用地球物理測井領域，具體地涉及一種提取套管波衰減率的方法。利用頻散校正提取套管波衰減率的方法，包括如下步驟步驟一，計算套管波理論頻散曲線；步驟二，對測量點進行扇區水泥膠結測井，獲取每個扇區對應的波形數據；步驟三，對聲波發射接收的波形數據進行頻散校正；步驟四，提取頻散校正後波形的衰減率；步驟五，重複步驟二、步驟三及步驟四，獲得測量點的每個扇區的衰減率。本發明具有以下有益效果能夠消除套管中頻散效應對波形幅度造成的影響，獲得套管與水泥環膠結情況所對應的真實衰減率，大大減少衰減率計算的誤差。
文檔編號E21B47/005GK103244104SQ20131017499
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月13日 優先權日2013年5月13日
發明者陳雪蓮, 唐曉明, 董興蒙 申請人:中國石油大學(華東)