一种超声Lamb波测井井壁声学界面逆时偏移成像方法技术

本发明专利技术公开了一种超声Lamb波井壁声学界面逆时偏移成像方法，包括：计算理论频散曲线，对原始数据进行相位插值，将原始检波器数据扩充为阵列波形数据；建立目标区域的初始密度、纵波与横波速度模型；对声源波场进行正向外推，保存正向外推波场；反转时间轴，对接收器波场进行逆时外推并保存逆时外推波场；求取正向外推波场与外推波场的包络线；施加零延迟互相关时间一致性成像条件，获取逆时偏移成像结果；对结果进行成像去噪，增强高频声学界面的成像结果。本发明专利技术能够将超声Lamb斜入射波形偏移归为到其真实位置，压制Lamb波频散导致的成像假象，获取套管与水泥、水泥与地层之间的声学界面成像结果，为评价固井质量提供有力的保障。障。障。

【技术实现步骤摘要】
一种超声Lamb波测井井壁声学界面逆时偏移成像方法


[0001]本专利技术涉及固井质量评价
，尤其涉及一种超声Lamb波测井井壁声学界面逆时偏移成像方法。

技术介绍

[0002]油气、地热及地下水的开采、储气库建设、二氧化碳埋存等均需在井筒内放置套管，并在套管和井壁之间注入水泥固井，以保障井筒完整性，实现层间和水力封隔。油气井岩壁与井内钢套管之间的环形空间通常灌注不同类型水泥进行井壁保护和不同深度岩石层之间的封隔。该结构中，套管锈蚀等损伤以及管外水泥胶结质量问题会对油气井的生产产生明显影响。因而，固井质量不仅影响生产效率，还关系到生态环境、公共安全及油井寿命。因此，对套管进行检测，以获取套管外环空成像，特别是检测水泥与地层间的界面情况，对确定套管损伤及水泥胶结缺陷信息是十分重要的工作。
[0003]作为固井质量评价的关键技术之一，超声Lamb波测井采用倾斜入射单发
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双收技术，通过选取一定的入射角，在套管中激发约200kHz～500kHz范围的宽带低阶反对称A0模式波来覆盖较大的套管厚度范围。A0模式在套管中传播本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声Lamb波测井井壁声学界面逆时偏移成像方法，其特征在于，包括：步骤S1：输入原始超声Lamb波形数据及相关参数文件，计算A0模式波的理论频散曲线，对原始超声Lamb波数据进行相位插值，将原始2个检波器数据扩充为阵列波形数据；步骤S2：根据背景信息，建立目标区域的初始密度、纵波与横波速度的二维深度—距离模型；步骤S3：基于二维高阶交错网格有限差分与非分裂式完全匹配层对超声Lamb波声源波场进行正向外推，保存正向外推波场；步骤S4：反转时间轴，对相位插值后的接收器超声Lamb波场进行逆时外推，保存逆时外推波场；步骤S5：基于希尔伯特变换求取超声Lamb波声源正向外推波场与接收器逆时外推波场的包络线；步骤S6：对正向外推波场与逆时外推波场施加零延迟互相关时间一致性成像条件，获取超声Lamb波逆时偏移成像结果；步骤S7：采用拉普拉斯去噪算法对超声Lamb波逆时偏移成像结果进行成像去噪，增强高频声学界面的成像结果。2.根据权利要求1所述的一种超声Lamb波测井井壁声学界面逆时偏移成像方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：输入原始超声Lamb波形数据及相关参数文件，根据输入参数中井内流体的性质、套管厚度、套管弹性参数和中心频率，计算A0模式波的理论频散曲线，基于A0模式波的相速度，采用相移法得到某个接收器的波形向前或向后传播一定距离的波形：g(t)＝∫F(w)H(w)e
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jwt
dw其中，g(t)为传播一定距离x0后的波形，F(w)为原始A0模式波信号的频谱，w为角频率，
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j为虚数，e为自然对数，H(w)为传播矩阵，k为波数；由于频散的存在，k为A0模式波相速度v的函数。3.根据权利要求1所述的一种超声Lamb波测井井壁声学界面逆时偏移成像方法，其特征在于，所述步骤S2中建立目标区域的初始密度、纵波与横波速度的二维深度—距离模型过程包括：设置网格间距与模型尺寸，根据偏移成像目标区域的井内流体、钢套管、水泥和地层的密度、纵波速度和横波速度，建立二维深度—距离的初始速度离散化网格模型。4.根据权利要求1所述的一种超声Lamb波测井井壁声学界面逆时偏移成像方法，其特征在于，所述步骤S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，李萌，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：