[实用新型]用于声波测井仪器的减震降噪结构

说明书

技术领域

本实用新型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。

实用新型内容

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。

无论是国产还是引进的声波测井仪器，因其声系结构的原因，在水平井测井过程中都存在噪音干扰问题。通过分析噪音来源，以及在测井实践中的总结，可以设计专门针对水平井测井的声波仪器，通过加减噪橡胶环，或改变传统隔声槽声系结构，以减轻或消除仪器与井壁的摩擦，可以从根本上解决声波测井的噪音干扰问题。

上述减震降噪结构可以用在绝大多数的现有仪器上，施工工艺简单，成本较低，显著降低由于井壁不规则产生的摩擦噪音或者仪器旋转摆动产生的碰撞噪声，提高了信号质量，提高了测井精度，经济利益显著。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种用于声波测井仪器的减震降噪结构，其特征在于：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。