基于慢度‑时间的双源距全波列测井横波速度提取方法技术

本发明专利技术公开了一种基于慢度‑时间的双源距全波列测井横波速度提取方法，S1、读取测井数据的首波，根据双源距两道探头之间的时间差，获得测井数据的纵波波速Vp，计算获得纵波的慢度；S2、计算不同时间波形的相关程度；S3、根据步骤S1提取的首波，确定相应的纵波能量团发育位置；S4、根据纵波速度，结合横波在时间轴上的发育范围圈定横波能量团；S5、将慢度‑时间相干谱上的纵波、横波能量团单独提取并沿时间轴进行积分，得到分离后的纵波、横波在慢度域的相干系数曲线；S6、将横波峰值提取出来以获得横波慢度，将慢度转换为速度即可获取双源距全波列测井的横波速度信息。本发明专利技术优点在于减少人为干预，横波速度处理结果准确和稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩体的横波速度提取方法，尤其是涉及基于慢度-时间的双源距全波列测井横波速度提取方法。
技术介绍
岩体的横波速度，是获取岩体泊松比、体积模量和剪切模量的重要参数，同时对于岩体的孔隙度以及裂缝等参数也具有重要的表征。钻孔取样获得的岩体样本不同于原状地层，且无法直接获取岩体破碎带的速度信息。在工程地质勘察中，常利用双源距全波列测井来获取原位岩体的纵波和横波速度信息。工程地质勘察常用的双源距全波列测井技术，如声速或声幅测井,只应用了声波全波列中的首波，对全波列中其他的信息利用较少。全波列测井不仅可以利用纵波速度和幅度信息，还可以利用其他后续波成分提取横波速度。全波列测井技术作为获得横波速度的方法之一，在工程地质勘察测孔中广为应用。由于纵波速度大于横波速度，横波速度大于斯通利波速度，所以接收到信号的首波为纵波。根据不同组分的波其速度具有一定的差异性，全波列信号可分为纵波、横波、斯通利波等。横波和纵波可以相对分离，但横波并无明显初至且受纵波和后续波的影响，无法直接拾取横波初至从而求取横波速度。另外,双源距全波列测井仅有两个检波器进行接收，其横波速度的提取相对较难，且受人为因素影响较大。目前双源距全波列测井主要的横波速度提取方法如下：（1）相关对比法相关对比法是利用两道全波列信号求某一段波列的互相关函数，进而求得该波群速度的一种方法。应用该方法对采集的信号进行互相关分析，可以识别S波的到时。由于纵波一般可包含3-7个子波，子波的相关也容易出现能量团，因此相关对比法直接提取横波速度效果并不显著。（2）波形识别法在全波列测井波形中纵波作为首波，当岩层横波速度大于井内流体声速时，可利用波形识别在全波列波形图上识别横波，根据纵、横波时差比变化范围，确定横波的初至。对于不同岩石，横波与纵波到时存在如下关系：公式（1）其中σ表示岩体的泊松比；⊿ts表示横波时间差；⊿tp表示纵波时间差。根据纵波传播一周所需时间，纵、横波传播源距所需时间差值，可以估计出纵波延续5-9个周波后出现横波，根据横波出现的范围拾取横波的初至并计算横波速度。该方法本质上还是提取横波的初至，但受制于信号干扰、纵波及后续波等多重因素的影响，横波的初至不明显，所以该方法受人为因素影响较大。双源距全波列声波测井数据中横波速度的提取较为困难，目前的双源距全波列测井多为仅提供地层的纵波速度，提取横波速度成功的案例很少。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于慢度-时间的双源距全波列测井横波速度提取方法。为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术所述基于慢度-时间的双源距全波列测井横波速度提取方法，以纵波速度为基础，与横波的发育特征相互结合来圈定横波在慢度-时间相干谱上的发育范围，将横波速度与纵波速度显著分开，减少人为干预，横波速度处理结果更加稳定，包括以下步骤：S1、由于纵波速度大，全波列的首波即纵波，因此首先读取测井数据的首波，根据双源距两道探头之间的时间差，获得测井数据的纵波波速Vp，并计算获得纵波的慢度Sp=1/Vp；S2、利用慢度-时间相关，计算不同时间波形的相关程度；S3、根据步骤S1提取的首波，确定相应的纵波能量团发育位置，并以此来确定横波的发育位置；S4、对于不同泊松比的岩体，岩体横波速度一般为纵波速度的0.5～0.8倍，由此根据纵波速度，估算出横波的分布范围，结合横波在时间轴上的发育范围圈定横波的能量团；S5、将慢度-时间相干谱上的纵波、横波能量团单独提取并沿时间轴进行积分，得到分离后的纵波、横波在慢度域的相干系数曲线；S6、由于纵波、横波的相干曲线均存在一定的峰值，将横波的峰值提取出来以获得横波的慢度，利用慢度和速度的关系，将慢度转换为速度即可获取双源距全波列测井的横波速度信息。本专利技术优点在于以纵波速度为基础，与横波的发育特征相互结合圈定横波在慢度-时间相干谱上的发育范围，将横波速度与纵波速度显著分开，减少人为干预，使横波速度处理结果更加客观、准确和稳定。附图说明图1是本专利技术实施例的工作流程图。图2是本专利技术实施例所述的纵波、横波相干能量团圈定图。图3是本专利技术实施例所述提取的纵波、横波相干曲线。具体实施方式本专利技术所述基于慢度-时间的双源距全波列测井横波速度提取方法，以纵波速度为基础，与横波的发育特征相互结合来圈定横波在慢度-时间相干谱上的发育范围，将横波速度与纵波速度显著分开，减少人为干预，横波速度处理结果更加稳定，包括以下步骤：S1、由于纵波速度大，全波列的首波即纵波，因此首先读取测井数据的首波，根据双源距两道探头之间的时间差，获得测井数据的纵波波速Vp，并计算获得纵波的慢度Sp=1/Vp；S2、利用慢度-时间相关，计算不同时间波形的相关程度；S3、根据步骤S1提取的首波，确定相应的纵波能量团发育位置，并以此来确定横波的发育位置；S4、对于不同泊松比的岩体，岩体横波速度一般为纵波速度的0.5～0.8倍，由此根据纵波速度，估算出横波的分布范围，结合横波在时间轴上的发育范围圈定横波的能量团，如图2所示；S5、将慢度-时间相干谱上的纵波、横波能量团单独提取并沿时间轴进行积分，得到分离后的纵波、横波在慢度域的相干系数曲线如图3所示；S6、由于纵波、横波的相干曲线均存在一定的峰值，将横波的峰值提取出来以获得横波的慢度，利用慢度和速度的关系，将慢度转换为速度即可获取双源距全波列测井的横波速度信息。如图1所示，本专利技术工作流程步骤如下：在步骤401中，由于纵波速度较大，所以双源距全波列测井的首波即纵波，根据首波提取纵波的初至，然后执行步骤402；在步骤402中，根据纵波的初至和双源距之间的距离，计算纵波的波速，然后执行步骤403；在步骤403中，选取测井波形中的典型时间段，按照不同的慢度特征进行相干计算，获得不同时间和不同慢度所对应的相干谱，即可获得测井曲线的慢度-时间相干谱（STC图谱），然后执行步骤404；在步骤404中，根据纵波和横波的关系，确定大致的横波速度分布范围并确定其大致慢度范围；根据双源距全波列测井波形曲线的第一道波形，即可确定横波大致发育的时间范围，根据横波发育的慢度特征和时间特征，圈定横波速度的能量团分布位置，如图2所示，然后执行步骤405；在步骤405中，将提取的纵波能量团和横波能量团沿时间轴进行积分，获取纵波和横波的最大相干曲线，如图3所示，根据峰值提取原理，提取信号所对应的横波慢度，然后执行步骤406；在步骤406中，根据速度和慢度的基本关系，将提取的横波慢度转换为横波速度，即可获得双源距全波列测井的横波速度信息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于慢度‑时间的双源距全波列测井横波速度提取方法，其特征在于：以纵波速度为基础，与横波的发育特征相互结合来圈定横波在慢度‑时间相干谱上的发育范围，将横波速度与纵波速度显著分开，减少人为干预，横波速度处理结果更加稳定，包括以下步骤：S1、由于纵波速度大，全波列的首波即纵波，因此首先读取测井数据的首波，根据双源距两道探头之间的时间差，获得测井数据的纵波波速Vp，并计算获得纵波的慢度Sp=1/Vp；S2、利用慢度‑时间相关，计算不同时间波形的相关程度；S3、根据步骤S1提取的首波，确定相应的纵波能量团发育位置，并以此来确定横波的发育位置；S4、对于不同泊松比的岩体，岩体横波速度一般为纵波速度的0.5～0.8倍，由此根据纵波速度，估算出横波的分布范围，结合横波在时间轴上的发育范围圈定横波的能量团；S5、将慢度‑时间相干谱上的纵波、横波能量团单独提取并沿时间轴进行积分，得到分离后的纵波、横波在慢度域的相干系数曲线；S6、由于纵波、横波的相干曲线均存在一定的峰值，将横波的峰值提取出来以获得横波的慢度，利用慢度和速度的关系，将慢度转换为速度即可获取双源距全波列测井的横波速度信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于慢度-时间的双源距全波列测井横波速度提取方法，其特征在于：以纵波速度为基础，与横波的发育特征相互结合来圈定横波在慢度-时间相干谱上的发育范围，将横波速度与纵波速度显著分开，减少人为干预，横波速度处理结果更加稳定，包括以下步骤：S1、由于纵波速度大，全波列的首波即纵波，因此首先读取测井数据的首波，根据双源距两道探头之间的时间差，获得测井数据的纵波波速Vp，并计算获得纵波的慢度Sp=1/Vp；S2、利用慢度-时间相关，计算不同时间波形的相关程度；S3、根据步骤S1提取的首波，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜文龙，张晓予，张宪君，周锡芳，谢向文，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41