专利名称：利用频散校正提取套管波衰减率的方法
技术领域：
本发明属于应用地球物理测井领域，具体地，涉及一种提取套管波衰减率的方法；用于消除套管中频散效应对波形幅度造成的影响，准确获得套管与水泥环胶结状况所对应的衰减率。
背景技术：
在固井质量评价方面,扇区水泥胶结测井仪(SBT, Segmented Bond Tool)测量系统以环绕方式在包括整个井眼的6个角度区块定量测量水泥胶结情况。核心部件由六个滑板组成，每个滑板上都安装一个声波发射换能器(T)和一个声波接收换能器(R)，共同组成6个扇区螺旋线状排列的双发双收补偿式套管波衰减率测量系统。利用声波经过两个声波接收换能器之间空间的能量损失，实现衰减率测量。扇区水泥胶结测井仪计算的衰减率结果排除了声波发射换能器发射强度和声波接收换能器灵敏度的影响，但计算得到的衰减率和真实衰减率之间存在较大误差，造成这种误差的原因是上述的处理方法没有考虑声波沿套管传播过程中的频散效应。扇区水泥胶结测井仪(SBT)在套管中产生·的初至波是一种拉伸波(或叫做对称型Lamb波)，在仪器的工作频段内有较强的频散现象，而这种频散效应使波幅因波形弥散而降低，产生表观波幅的衰减。因此，应该把接收器接收到的波形因频散作用导致波形幅度衰减的部分去掉，才能真正获得套管与水泥环胶结情况所对应的衰减率。现在国内研制的扇区水泥胶结测井仪器(简称CBMT,Cement Bond Mapping Tool)可以记录贴井壁的全波波形,为本发明提供了对波形做频散校正的原始数据。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种利用频散校正提取套管波衰减率的方法，消除套管中频散效应对波形幅度的影响，排除频散现象引起的表观波幅衰减部分，获得套管与水泥环胶结情况所对应的衰减率。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种利用频散校正提取套管波衰减率的方法，其特征在于，包括如下步骤:步骤一，计算套管波理论频散曲线步骤二，对测量点进行扇区水泥胶结测井，获取每个扇区对应的波形数据步骤三，对声波发射接收的波形数据进行频散校正步骤四，提取频散校正后波形的衰减率步骤五，重复步骤二、步骤三及步骤四，获得测量点每个扇区的衰减率。优选地，步骤一具体如下:(I)、根据泥浆、套管、水泥和地层参数建立套管井模型根据生产油井的泥浆、套管、水泥和地层介质的声学参数和厚度，建立平界面分层介质的套管井模型
(2)、采用牛顿-拉夫森迭代方法，计算平界面分层介质套管井模型的套管波理论频散曲线。优选地，步骤二具体如下:根据扇区水泥胶结测井测量的波形数据，获取测量点上每个扇区相对应的波形数据。优选地，步骤三如下:利用步骤一计算的套管波理论频散曲线，对步骤二中处理得到的一个扇区上的四列波形数据进行频散校正:分别针对上行发射器发射，远、近源距接收器接收的波形数据和下行发射器发射，远、近接收器接收的波形数据的进行频散校正；频散校正的实质就是把波以ν(ω)传播产生的相位变化校正到以Vtl传播时的情况中去，得到校正后的波谱为:
权利要求
1.一种利用频散校正提取套管波衰减率的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一，计算套管波理论频散曲线 步骤二，对测量点进行扇区水泥胶结测井，获取每个扇区对应的波形数据 步骤三，对声波发射接收的波形数据进行频散校正 步骤四，提取频散校正后波形的衰减率 步骤五，重复步骤二、步骤三及步骤四，获得测量点每个扇区的衰减率。
2.根据权利要求1所述的利用频散校正提取套管波衰减率的方法，其特征在于，步骤一具体如下: (1)、根据泥浆、套管、水泥和地层参数建立套管井模型 根据生产油井的泥浆、套管、水泥和地层介质的声学参数和厚度，建立平界面分层介质的套管井模型 (2)、采用牛顿-拉夫森迭代方法，计算平界面分层介质套管井模型的套管波理论频散曲线。
3.根据权利要求1-2所述的利用频散校正提取套管波衰减率的方法，其特征在于，步骤二具体如下:· 根据扇区水泥胶结测井测量的波形数据，获取测量点上每个扇区相对应的波形数据。
4.根据权利要求1-3所述的利用频散校正提取套管波衰减率的方法，其特征在于，利用步骤一计算的套管波理论频散曲线，对步骤二中处理得到的一个扇区上的四列波形数据进行频散校正:分别针对上行发射器发射，远、近源距接收器接收的波形数据和下行发射器发射，远、近接收器接收的波形数据的进行频散校正； 频散校正的实质就是把波以ν(ω)传播产生的相位变化校正到以Vtl传播时的情况中去，得到校正后的波谱为: A1 '(^D1) = 4)(ω) ekoIWo = A^D1) /4A/^ )] 其中，A/ (W1D1)是频散校正后的复波谱，Atl是接收距离D1=O时的接收波谱，i是复数虚数单位，ν(ω)是随频率ω变化的套管中拉伸波的频散曲线。
5.根据权利要求1-4所述的利用频散校正提取套管波衰减率的方法，其特征在于，所扇区水泥胶结测井仪器具有六个扇区螺旋线状排列的双发双收补偿式套管波衰减率测量系统；一个扇区上的补偿声系具有一个上行声波发射换能器，一个下行声波发射换能器，两个声波接收换能器；每一个扇区上的四列波形数据分别是上行声波发射换能器发射，两个声波接收换能器接收到的两列波形数据；下行声波发射换能器发射，两个声波接收换能器接收到的两列波形数据。
6.根据权利要求1-5所述的利用频散校正提取套管波衰减率的方法，其特征在于，在计算频散曲线时所采用的频率步长与实际测量波形的频谱中的频率步长相一致。
全文摘要
本发明属于应用地球物理测井领域，具体地涉及一种提取套管波衰减率的方法。利用频散校正提取套管波衰减率的方法，包括如下步骤步骤一，计算套管波理论频散曲线；步骤二，对测量点进行扇区水泥胶结测井，获取每个扇区对应的波形数据；步骤三，对声波发射接收的波形数据进行频散校正；步骤四，提取频散校正后波形的衰减率；步骤五，重复步骤二、步骤三及步骤四，获得测量点的每个扇区的衰减率。本发明具有以下有益效果能够消除套管中频散效应对波形幅度造成的影响，获得套管与水泥环胶结情况所对应的真实衰减率，大大减少衰减率计算的误差。
文档编号E21B47/005GK103244104SQ20131017499
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月13日 优先权日2013年5月13日
发明者陈雪莲, 唐晓明, 董兴蒙 申请人:中国石油大学(华东)