[发明专利]用于声波测井仪器的减震降噪结构

说明书

本发明涉及用于声波测井仪器的减震降噪结构。具体地，一种用于声波测井仪器的减震降噪结构，声波测井仪器具有外壳，在所述外壳上具有一种或多种隔声槽以及接收器声窗，其中所述隔声槽用于衰减直达波，所述接收器声窗用于接收声音，在声波测井仪器的外部包裹有橡胶层以用于减少和衰减摩擦噪音，所述橡胶层根据不同的隔声槽而具有不同的形状和尺寸。

技术领域

本发明涉及用于声波测井仪器的减震降噪结构。

背景技术

在油气田勘探及开发过程中，声波测井是获取地质资料的重要手段之一。在直井测井中，在按规定测速和加扶正器条件下，声波曲线优质率可以达到90%以上。然而，随着油田勘探开发的深入和钻井技术的不断进步，大斜度井和水平井在国内多数油田中所占的比例逐渐增多，某些油田的水平井所占比例已经达到70%以上。

与直井测井相比，水平井测井作业难度要大得多，影响测井曲线质量的因素更加复杂。在水平井中，由于重力作用，测井仪器串是贴着井眼下壁进行测井的，其无法满足仪器串居中的要求。这种测井方式对常规九条测井曲线中的自然电位、密度、中子、微球、特别是声波曲线影响严重，曲线优质率大大降低（常规九条是指传统测井中必须的九条测井曲线：声波、密度、中子、微球、深、浅电阻率、伽玛、井径、自然电位）。表1为某油田2011年数解中心给出的测井曲线质量统计表。表1中声波的优质率非常低，只有16%。

表1 2011年某油田常规测井曲线质量统计表

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表2为影响声波时差曲线（AC）因素统计表。统计表明，异常尖峰是影响声波曲线质量的主要因素。这种声波时差曲线的形态如图1所示。这样的声波曲线是不能反映真实地层信息的。

表2 影响声波时差曲线（AC）因素统计表

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在以上58口裸眼井中，斜度30度以上的有46口，占79%。信号干扰严重的曲线都是在这些水平井或大斜度井中。分析这些井的测井原始资料，重点研究井眼倾斜度、井壁粗糙度、螺旋井眼、突然扩径、突然缩径、井眼坍塌及岩性对声波波形影响，分析噪音来源，发现干扰在水平井及大斜度井中表现明显。原因是仪器在测水平井或大斜度井时，重力作用导致仪器偏离中心从而摩擦井壁，特别是声波声系的隔声槽结构与粗糙的井壁摩擦，由此产生的噪音和振动影响最大。图2表明了噪音干扰现象和产生的原因，从中可以看出井径变化对基线噪音的影响。噪音干扰在声波波形上的表现如图3所示。其中声系是指在声波测井仪器上，往往是由一个发射声波信号的发射换能器和与之相距一定距离（源距）的几个接收换能器组成井下测量记录的组合，在声波测井中叫做“声系”，即声学测量系统。

通过对大量历史测量数据的分析，在某些区块，如2011年10月份A字号的10口水平井中，几乎所有的时差曲线都因干扰而无法反映地层真实特征。在某些坚硬地层（花岗岩、白云岩、灰岩）中，在井的斜度很小（10~30度）的情况下，在正常测速时（10m/min）时差曲线干扰仍然很严重；少数水平井能够测得优质的声波曲线，基线噪音干扰很小，这是其地质特征决定的，这类井的岩性多为细砂或粉砂岩，泥岩地层产生的基线干扰也很小。大多数水平井的基线噪音干扰非常严重。

通过回放这些测井数据，发现声波波形在这些大斜度或水平井中干扰严重，波形干扰在时差曲线上表现为跳点（异常尖峰）多。这种干扰在声波波形中是全时域的，叠加在基线和波列中的干扰信号幅度很大，经常超过有用信号的首峰幅度，频率与声波信号相当，无法通过滤波手段消除这种干扰。这不仅造成了首波法失效，也严重影响了全波STC法的计算结果。该问题是几乎所有的现役声波测井仪器都要面临的，目前为止尚无好的解决办法。而现在使用的声波测井仪器，在大斜度井或水平井测井过程中都存在噪音干扰问题，并且十分严重。

发明内容

通过分析噪音来源，以及在测井实践中的总结，设计了一种减震降噪结构，可以显著减轻噪音干扰。