[发明专利]一种阵列声波测井评价固井质量的方法及处理装置

说明书

本发明公开了一种阵列声波测井评价固井质量的方法及装置，包括：步骤一、对阵列波形进行预处理；步骤二、计算从发射器到每个接收器的传播时间，及套管波波至；利用波至时间确定套管波到时，并根据窗长计算窗内套管波能量；步骤三、计算阵列衰减，首先进行几何扩散修正，然后进行衰减估计；步骤四、判断测井资料中是否存在自由套管或者CBL曲线，若存在则可根据相对能量法对能量曲线进行归一化，输出相对能量曲线；若不存在则可根据能量曲线的起伏程度对固井质量进行初步的定性评价；步骤五、固井质量评价。本发明可以解决传统的基于声波测井的常规固井质量评价方法存在的因为需特定的仪器进行测井作业，所以测井作业的成本较高的技术问题。

技术领域

本发明属于应用地球物理声学测井领域，具体涉及一种利用阵列声波测井数据进行固井质量评价的方法及处理装置。

背景技术

固井是油、水井完井过程中的重要环节，固井质量的好坏将直接影响井的使用寿命，以及整个注、采期间能否顺利进行生产。好的固井质量，为油气井射孔等作业及正常生产提供层间的液封能力，使油气井的分层开采得到保障。世界范围内的油田井大部分都是套管井，固井质量的评价是套管井必测的项目之一。

目前基于声波测井的常规固井质量评价方法的发展已有数十年的历史(刘正锋,王天波,段新海.固井质量测井评价方法对比分析研究.石油仪器,2005(03):65-68)：上世纪70年代出现单发双收声系水泥胶结-变密度测井(CBL-VDL)，仪器的源距有两种，3英尺和5英尺，3英尺的用于声幅测量，5英尺的用于变密度的测量(邱广军.声波变密度测井技术及其应用.内蒙古石油化工,2010,36(1):102-103)；80年代初期利用声波脉冲反射法进行固井质量评价，测量结果可说明圆周性的胶结情况，结合VDL可进行第Ⅱ界面评价(乔文孝,周家惠,杜光升.超声脉冲反射法评价第Ⅱ界面的模拟实验.测井技术,1996,20(3):192-196)；90年代推出扇区水泥胶结测井的评价方法，一次下井可测量8个扇区套管水泥分布图、3英尺声幅曲线、5英尺变密度图(王爱民.扇区水泥胶结仪及在套管井的应用.测井技术,2003,27(增刊))。固井质量也实现了从定性到定量，再到方位性评价的飞跃。但这些方法都需特定的仪器进行测井作业，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种阵列声波测井评价固井质量的方法及处理装置，以解决传统的基于声波测井的常规固井质量评价方法存在的因为需特定的仪器进行测井作业，所以测井作业的成本较高的技术问题。

为实现上述方法，本发明采用如下处理方案：

一种阵列声波测井评价固井质量的方法，

步骤一、对阵列波形进行预处理，还原波形曲线，获取阵列声波的全波列数据并根据需求进行滤波处理，即去除波列中低频和高频的测井噪声，保留套管波主要成分；

步骤二、计算套管波能量，根据套管波慢度和阵列接收器的源距，计算从发射器到每个接收器的传播时间，即套管波波至；利用波至时间确定套管波到时，并根据窗长计算窗内套管波能量；

步骤三、计算阵列衰减，根据得到的套管波能量计算相应的阵列衰减；计算衰减时要首先进行几何扩散修正，消除发射器和接收器之间衰减的影响，然后进行衰减估计；

步骤四、套管波能量的归一化，判断测井资料中是否存在自由套管或者CBL曲线，若存在则可根据相对能量法对能量曲线进行归一化，输出相对能量曲线；若不存在则可根据能量曲线的起伏程度对固井质量进行初步的定性评价；

步骤五、固井质量评价，根据阵列声波固井质量评价标准利用套管波能量和阵列衰减曲线对固井质量进行综合评价。

步骤六、判断是否处理完所有深度点，若是则结束处理，若否则重复步骤二至五，直至处理完所有深度点。

所述步骤二具体为：利用时间—慢度相关法(STC)提取阵列波形中的套管波时差(DT)，并根据公式7，确定套管波的到时(TT)：