[发明专利]测量井孔周围地层剪切波波速的方法、装置和终端设备

说明书

本发明适用于地球物理工程勘察技术领域，提供了一种测量井孔周围地层真实剪切波波速的方法、装置和终端设备。该方法包括：基于地层波速范围和井孔半径确定滤波器的截止频率；基于截止频率对多个不同检波器接收到的信号进行滤波，获得滤波结果；根据滤波结果计算不同检波器之间的到达时间差；基于不同检波器之间的距离和到达时间差得到目标深度数据对应深度处的弯曲波波速；基于弯曲波波速、井孔半径和前述滤波方法，得到地层真实剪切波波速。本发明实现了通过孔内激发弯曲波测量地层真实剪切波波速的目的，修正了现有技术中将弯曲波作为剪切波测量的错误，并克服了弯曲波频散效应和不同井孔半径带来的误差，具有较强的易用性、实用性和准确性。

技术领域

本发明属于地球物理工程勘察技术领域，尤其涉及一种测量井孔周围地层剪切波波速的方法、装置和终端设备。

背景技术

岩土体中的剪切波波速是反映岩土体的特性的一项重要参数，是工程勘察报告中的重要组成部分。原位测试可以更准确的描述岩土体在非扰动状态下的性质，单孔法井内激振是常见的低成本原位波速测试方法之一。由于浅层岩土剪切波波速可能很慢，因此很多地区浅层介质剪切波速小于井内井液波速，即慢速地层现象，需要通过偶极子源激发弯曲波进行测量。

石油行业中通过声波测井数据计算地层介质信息的方法，从工具设计、理论模拟到数据处理已经发展的比较成熟，已有多种基于检波器阵列通过声波测井数据计算地层剪切波波速的方法。然而目前的方法基本集中在利用弯曲波相速度低频趋近地层介质剪切波波速进行观测，未明确给出工程勘察领域从弯曲波波速恢复地层真实剪切波波速的应用条件和对应处理方法，也未修正不同井孔半径造成的误差。

因此，有必要提出一种方案，以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种测量井孔周围地层剪切波波速的方法、装置和终端设备，以解决现有技术中测量井孔周围地层剪切波波速的方法缺失从弯曲波波速恢复地层真实剪切波波速的应用条件和对应处理方法、以及未修正不同井孔半径造成的误差的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种测量井孔周围地层剪切波波速的方法，包括：

根据激发观测装置频率范围确定所需井孔半径；

通过激发观测装置底部的震源激发弯曲波；

基于所述弯曲波，按预定步长，从井的井底往井口进行测量，获取测量得到的全部深度上弯曲波波形数据；

从所述全部深度上弯曲波波形数据中选择一未处理深度处数据，将选择的深度数据作为目标深度数据，基于所述目标深度数据和所述井孔半径确定滤波器的截止频率；

基于所述截止频率对多个不同检波器接收到的信号进行滤波，获得滤波后弯曲波波形结果；

根据所述滤波结果计算所有检波器弯曲波到时以及不同检波器之间的到时差；

基于所述检波器位置和所述弯曲波到时/到时差，计算不同深度处滤波频率范围内的弯曲波波速；

根据所述井孔半径、滤波范围和弯曲波波速，进行预设处理得到所述目标深度数据对应深度处的剪切波速。

本发明实施例的第二方面提供了一种测量井孔周围地层剪切波波速的装置，包括：

第一确定模块，用于根据激发观测装置频率范围确定所需井孔半径；

激发模块，用于通过激发观测装置底部的震源激发弯曲波；

获取模块，用于基于所述弯曲波，按预定步长，从井的井底往井口进行测量，获取测量得到的全部深度上弯曲波波形数据；

确定模块，用于从所述全部深度上弯曲波波形数据中选择一未处理深度处数据，将选择的深度数据作为目标深度数据，基于所述目标深度数据和所述井孔半径确定滤波器的截止频率；