基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法及装置，涉及石油天然气地球物理勘探领域。该方法包括：将接收换能器阵列接收到的多方位声压波形合成为多分量振速波形；对多分量振速波形进行两两组合和坐标转换，得到多组正交分量振速波形；对各组正交分量振速波形进行偏振分析，得到水平面内的质点偏振方向以及主分量振速波形；根据质点偏振方向、多方位声压波形幅度和回波模式类型，确定井旁异常地质体的方位；对多方位声压波形和主分量振速波形进行成像，获得井旁异常地质体的空间分布图像。本申请综合利用远探测声场中的声压和振速信息，能够压制井孔模式波和噪声信号、提高回波信号的信噪比，同时快速估计井旁异常地质体的方位。质体的方位。质体的方位。

【技术实现步骤摘要】
基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法及装置


[0001]本申请涉及石油天然气地球物理勘探
，具体涉及基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法及装置。

技术介绍

[0002]现有的远探测声波测井仪器采用多极子发射换能器作为辐射声源，将包括多个声波接收站的柱面阵接收器作为接收声系，每一个声波接收站由均布在同一个圆周上的八个及以上的声压接收换能器单元构成。采用单极子声源辐射声波时，接收声系主要记录的是井孔流体中的多道声压信号，传统的数据处理流程仅仅利用了声压信息。声压是标量，单个声压接收单元不能提供井旁异常体的方位信息，而振速是矢量，振速接收传感器能提供井旁异常体的方位信息。
[0003]采用正交偶极声源辐射声波时，接收声系主要记录的是四分量正交偶极数据，即井孔流体中的振速信号，传统的工作模式仅利用了声波接收站中四个接收单元所记录的波形信息，这使得声波接收站的记录波形中至少一半的声场信息没有被有效利用。
[0004]另外，在计算井旁异常地质体的方位时，传统的做法是首先利用偏移方法得到过井轴不同参考方位成像剖面上的二维成像图，然后通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法，其特征在于，包括：获取接收换能器阵列采集到的多方位声压波形信号并基于所述多方位声压波形信号生成多分量振速波形信号，其中，所述多方位声压波形信号是由井旁异常地质体对多极子发射换能器辐射的脉冲声波信号反射和/或散射时形成；所述多极子发射换能器和所述接收换能器阵列设置于所述待测地层的充液井孔内；对各声波接收站对应的多分量振速波形信号分别进行两两组合及分组坐标转换，得到各声波接收站对应的多组正交分量振速波形信号；对各声波接收站对应的各组正交分量振速波形信号分别进行偏振分析，得到接收换能器阵列对应的水平面内的质点偏振方向以及所述质点偏振方向上的主分量振速波形信号；根据所述水平面内的质点偏振方向、多方位声压波形信号的幅度信息和回波模式类型，确定井旁异常地质体的方位信息；根据所述多方位声压波形信号及所述主分量振速波形信号进行成像，得到井旁异常地质体的空间分布图像。2.根据权利要求1所述的基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法，其特征在于，所述接收换能器阵列包括N个声波接收站，每个声波接收站包括M个接收单元，其中，M为大于或等于4的偶数，每个声波接收站中方位角相差180
°
的两个接收单元构成一个振速分量接收传感器；所述多方位声压波形信号包括各接收单元接收到的声压波形信号；所述基于所述多方位声压波形信号生成多分量振速波形信号，包括：根据所述振速分量接收传感器中的接收单元接收的声压波形信号、所述接收换能器阵列的半径以及所述充液井孔内填充的流体静态密度确定多个振速分量波形信号。3.根据权利要求1所述的基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法，其特征在于，所述对各声波接收站对应的多分量振速波形信号分别进行两两组合及分组坐标转换，得到各声波接收站对应的多组正交分量振速波形信号，包括：对各声波接收站对应的多分量振速波形信号分别进行两两全排列组合，得到多组分量；将各组分量分别进行坐标转换，得到多组正交分量振速波形信号；将各组正交分量振速波形信号的表示形式旋转变换为预设坐标系中的表示形式。4.根据权利要求1所述的基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法，其特征在于，所述对各声波接收站对应的各组正交分量振速波形信号分别进行偏振分析，得到接收换能器阵列对应的水平面内的质点偏振方向以及各声波接收站在所述质点偏振方向上的主分量振速波形信号，包括：对各声波接收站对应的各组正交分量振速波形信号分别进行开时窗和去均值运算，形成各组正交分量振速波形信号对应的协方差矩阵；对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到各组正交分量振速波形信号对应的质点偏振方向；将各组正交分量振速波形信号对应的质点偏振方向进行叠加，得到接收换能器阵列对应的水平面内的质点偏振方向；根据各组正交分量振速波形信号及所述水平面内的质点偏振方向得到各正交分量振速波形信号对应的主分量振速波形信号；
按照声波接收站对各组正交分量振速波形信号在质点偏振方向上的主分量振速波形信号进行叠加，得到各声波接收站对应的主分量振速波形信号。5.根据权利要求1所述的基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法，其特征在于，所述根据水平面内的质点偏振方向、多方位声压波形信号的幅度信息和回波模式类型，确定井旁异常地质体的方位信息，包括：根据所述水平面内的质点偏振方向确定质点偏振方向与正北方向的夹角；根据所述回波模式类型确定井旁异常地质体的两个预测方位值；根据所述多方位声压波形信号的幅度信息从所述预测方位值中确定井旁异常地质体的准确方位值。6.根据权利要求1所述的基于声矢量阵的三维远探测声波测井方法，其特征在于，所述根据所述多方位声压波形信号及所述主分量振速波形信号进行成像，获得井旁异常地质体的空间分布图像，包括：基于多方位声压波形信号进行成像，获得井旁异常地质体的第一空间分布图像；基于主分量振速波形信号进行成像，获得井旁异常地质体的第二空间分布图像；对所述第一空间分布图像和所述第二空间分布图像进行加权，获得井旁异常地质体的空间分布图像。7.一种基于声矢量阵的三维远探测声波测井装置，其特征在于，包括：多分量振速波形信号确定模块，用于获取接收换能器阵列采集到的多方位声压波形信号并基于所述多方位声压波形信号生成多分量振速波形信号，其中，所述多方位声压波形信号是由井旁异常地质...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵腾，车小花，乔文孝，卢俊强，门百永，鞠晓东，赵宏林，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：