[发明专利]井孔斯通利波的慢度测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种井孔斯通利波的慢度测量方法，特别涉及一种消除反射斯通利波，改善斯通利波的慢度测量精度的方法。

背景技术

在油气勘探声波测井中，测量地层中声波的速度具有重要的意义。在测量地层的声波中常利用斯通利波，斯通利波是在两种不同介质的半空间体的交界面上传播的波。由于斯通利波在井中传播，而且对井壁界面的情况非常敏感，所以利用斯通利波能够有效地识别开口裂缝、地层渗透率等。

目前常用的测量斯通利波速度的方式是用单极子换能器发射声波，用8个或更多声学换能器接收并采集波形，采用慢度-时间相关（参考文献1）、N次根方法（参考文献2）对波形进行分析来计算慢度值。然而由于实际地层的非均匀性，井眼尺寸的突变和裂缝的存在，斯通利波在传播的过程中会发生反射，这些反射波将叠加在直达斯通利波上，影响斯通利波的相关性（特别是在数据质量不好的情况下），降低慢度提取方法的精度。消除这些反射将提高斯通利波的测量精度。

发明要解决的课题

目前斯通利波的波场分离技术有中值滤波（参考文献1）、f-k滤波（参考文献2）等，利用这些波场分离技术将直达斯通利波与反射斯通利波分离。可是在现有技术中，在将直达斯通利波和反射斯通利波分离之后，仅利用获取的反射斯通利波来评价地层裂隙。此外，在现有的利用斯通利波的慢度估计的方法中，在计算斯通利波慢度时仍使用含有反射波干扰的斯通利波，由此存在慢度的估计精度差的问题。发明人基于上述现有情况，发现通过消除反射斯通利波、利用直达斯通利波能够提高井孔斯通利波慢度的测量精度，由此实现了本发明。

参考文献1：Kimball,Christoper V., Marzetta,Thomas L.: Semblance processing of borehole acoustic array data: Geophysics, Vol. 49, Number 3, March 1984, 274-281；

参考文献2：McFadden,P.L., Drummond,B.J., Kravis,S.: The Nth Root Stack: Theory, applications, and examples: Geophysics, Vol. 51, Number 10, October 1986, 1879-1892。

发明内容

本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种井孔斯通利波的慢度测量方法。

本发明的井孔斯通利波的慢度测量方法，包括：

滤波步骤，对测量阵列波形进行频带低通滤波；

频率波数域变换步骤，对通过所述滤波步骤获得的斯通利波的阵列波形进行二维傅里叶变换，将其变换到频率波数域；

反射斯通利波消除步骤，对通过所述频率波数域变换步骤获得的斯通利波的频率波数域幅度谱中位于第一/三象限的信号的幅度赋予零；

时间空间域变换步骤，对通过所述反射斯通利波消除步骤消除了反射斯通利波的频率波数域幅度谱信号进行二维反傅里叶变换，获得消除了反射斯通利波后的斯通利波阵列波形；以及

慢度估计步骤，利用所述消除了反射斯通利波后的斯通利波阵列波形进行慢度估计。

发明的效果

通过本发明的井孔斯通利波的慢度测量方法，消除了反射斯通利波，从而提高了斯通利波慢度测量的精度。                                                      

附图说明

图1是表示单极子声波仪器测量原理的图。

图2是表示接收器接收到的包含斯通利直达波和斯通利反射波的仿真波形数据的图。

图3 是表示接收器阵列接收到的包含斯通利直达波和斯通利反射波的仿真阵列波形的图。

图4 是表示通过二维傅里叶变换而变换到频率波数区域的斯通利波的频率-波数域幅度谱的图。

图5是表示原始波形与消除了反射斯通利波后的阵列波形的比较图。

图6是表示使用相似相关法对频率-波数域滤波前后的阵列波形进行处理得到的相关系数曲线的一个例子的图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。