一种固井质量自动评价处理方法和系统与流程

本发明涉及石油测井，特别是涉及一种固井质量自动评价处理方法和系统。

背景技术：

1、在目前，虽然新能源的应用越来越广泛，所占有的比例越来越大，但是化石能源还是占据主导的能源地位。而在一些特殊的行业，传统化石能源的地位是无法被取代的，如在高原上使用内燃机车，特殊车辆，如战车等，采用全电力推进可能会造成可靠性不高等。因此，需要传统的能源，如石油、煤炭等，因而对于石油的勘探是必可少的，其中打井是必然的，而且即使在新能源中也有特殊的新能源需要进行打井操作，如干热岩的开采。因此，对于固井质量需要进行评估，保证后续工作的运行可靠性以及安全性。

2、目前，固井质量评价主要包括第ⅰ界面评价和第ⅱ界面评价，其中第ⅰ界面评价是通过软件处理实现，而第ⅱ界面评价(即水泥环和地层的胶结情况)则是根据套管波的强弱、地层波的形态及强弱进行分析，结合第ⅰ界面胶结情况，通过人工、定性做评价。

3、在石油测井技术领域，固井质量第ⅱ界面评价多采用人工、手动分段定性评价，而一口井的固井质量检查测井少则一段，多则几段；一段少则几百米，多则几千米以上。当解释井段长、固井质量胶结复杂时，解释人员会很费时费力地在好、中、差三个级别交替分段添加逐一进行解释评价，评价段若达到上千段，对解释人员来说工作量很大、时效性低、身体伤害大。长期以来，固井质量第ⅱ界面自动评价一直是软件开发人员的一大难题，许多公司、科研单位和生产单位都在探索各种自动处理方法，但都没有获得有效的突破性成果，自动定量解释的符合率还达不到人工解释的一半，而且通过这种定量方法，实行人机联合解释的工作量远远超过单独人工解释的工作量。

4、通过对国内国际固井质量评价方法的了解，在整个石油测井技术领域还没有成功实现第ⅱ界面量化自动处理评价的方法及软件。因此，一种固井质量自动处理评价方法的设计及软件的研发势在必行。。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供了一种固井质量自动评价处理方法和系统，提高固井质量处理时效和解释精度，使固井质量自动处理评价符合率得到提高。

2、为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种固井质量自动评价处理方法，包括:

3、s1，将变密度测井中的5ft全波列逐点进行时域到频域变换；

4、s2，对所述5ft全波列在对频域内的各个频率进行能量分析，计算处对应频谱的能量；

5、s3，将所述频谱的能量从小到大按照预设范围依次划分为直达波能量、地层波能量和套管波能量后，确定所述地层波能量和所述套管波能量对应的地层波和套管波的能量谱范围；

6、s4，对所述地层波、所述套管波的能量谱进行刻度，计算评价第ⅰ界面的胶结指数bi1和第ⅱ界面的胶结指数bi2；

7、s5，将所述胶结指数bi1、bi2进行平滑化处理；

8、s6，根据预设规则将所述胶结指数bi1、bi2转换为所述5ft全波列对应的固井质量信息。

9、其中，所述s5包括：

10、采用三点平均法将所述胶结指数bi1、bi2进行平滑化处理。

11、其中，所述s1包括：

12、采用傅里叶变换或快速傅里叶变换对所述5ft全波列逐点进行时域到频域变换。

13、其中，采用傅里叶变换对所述5ft全波列逐点进行时域到频域变换，包括采用傅里叶变换公式：

14、

15、式中，xk是傅里叶振幅。

16、其中,所述2包括：

17、采用式(2)计算处对应频谱的能量，

18、

19、式中，xn为某点的能量值；xr为波形傅里叶变换后的实部；xm为对应的虚部。

20、其中，所述s4包括：

21、从所述套管波的能量谱范围中，选取套管能量最大值cmax和地层波能量最小值fmin；

22、从所述地层波的能量谱范围中，选择地层波能量最大值深度点的套管能量最小值cmin和地层波能量最大值fmax，按照式(3)、式(4)进行计算：

23、

24、

25、其中，所述s4包括

26、判断所述地层是否具有泥岩、煤层、灰岩、砂岩中的至少两种；

27、若是，采用能量比值法按照式(5)进行计算bi2：

28、

29、其中，∑ec为当前深度点套管波能量和；∑ef为当前深度点地层波能量之和。

30、除此之外，本技术的另一个实施例中固井质量自动评价处理系统，包括：

31、频域变换模块，用于将变密度测井中的5ft全波列逐点进行时域到频域变换；

32、能量频谱分析模块，用于对所述5ft全波列在对频域内的各个频率进行能量分析，计算处对应频谱的能量；

33、指定频谱确定模块，用于将所述频谱的能量从小到大按照预设范围依次划分为直达波能量、地层波能量和套管波能量后，确定所述地层波能量和所述套管波能量对应的地层波和套管波的能量谱范围；

34、界面胶结指数计算模块，用于对所述地层波、所述套管波的能量谱进行刻度，计算评价第ⅰ界面的胶结指数bi1和第ⅱ界面的胶结指数bi2；

35、胶结指数处理模块，用于将所述胶结指数bi1、bi2进行平滑化处理；

36、自动评价模块，根据预设规则将所述胶结指数bi1、bi2转换为所述5ft全波列对应的固井质量信息。

37、其中，所述界面胶结指数计算模块包括参数获取单元、第ⅰ界面胶结指数计算单元、第ⅱ界面胶结指数计算单元，所述参数获取单元与所述指定频谱确定模块连接，用于从所述套管波的能量谱范围中，选取套管能量最大值cmax和地层波能量最小值fmin，从所述地层波的能量谱范围中，选择地层波能量最大值深度点的套管能量最小值cmin和地层波能量最大值fmax，所述第ⅰ界面胶结指数计算单元采用公式(3)进行计算：

38、

39、所述第ⅱ界面胶结指数计算单元判断所述地层只有泥岩、煤层、灰岩、砂岩中的一种之后，采用公式(4)进行计算：

40、

41、所述第ⅱ界面胶结指数计算单元判断所述地层具有泥岩、煤层、灰岩、砂岩中的至少两种之后，采用能量比值法按照式(5)进行计算bi2：

42、

43、其中，∑ec为当前深度点套管波能量和；∑ef为当前深度点地层波能量之和。

44、本发明实施例所提供的固井质量自动评价处理方法和系统，与现有技术相比，具有以下优点：

45、本发明实施例提供的固井质量自动评价处理方法和系统，通过先进行时域到频域变换，然后计算频谱的能量，之后将所述频谱的能量从小到大按照预设范围依次划分为直达波能量、地层波能量和套管波能量后，确定所述地层波能量和所述套管波能量对应的地层波和套管波的能量谱范围；最后对所述地层波、所述套管波的能量谱进行刻度，计算评价第ⅰ界面的胶结指数bi1和第ⅱ界面的胶结指数bi2；通过胶结指数可以获得固井质量，时效性高、精度高，提高固井质量处理时效和解释精度，使固井质量自动处理评价符合率得到提高。