一种声波测井数据校正方法及装置与流程

本申请涉及测井数据预处理技术领域，特别涉及一种声波测井数据校正方法及装置。

背景技术：

测井技术是一种重要的地质探测技术，在石油天然气勘探开发中应用广泛。测井数据属于二维连续数据，分辨率在十到几十厘米级。测井资料既包含与岩石物理参数直接相关的数据，例如自然伽马、自然电位等，也包含与地震测量相同的一些数据，比如声波时差和密度，这二者的乘积就是地震通常获取的波阻抗。因此，测井成为了一条用地震数据进行储层预测的必经通道。

声波测井测量的是声波在井壁上传播的时间，对井筒形状非常敏感，虽然每种仪器都有对应的环境校正程序，但仍然无法完全消除井筒环境对测量的影响，特别实在井壁变形比较严重的情况下，声波曲线完全不可用。这种情况下，通常需要对声波时差曲线进行校正。

现有技术中，人们通常基于密度曲线，采用gardner或faust公式重构一条声波时差曲线，以用于校正声波时差曲线。由于密度测井的横向探测深度只有40厘米左右，同样存在受井眼形状的影响的问题，因此gardner公式的重构效果不理想。faust公式是根据500多口井的资料统计得出砂泥岩的纵波速度与深度和电阻率关系的经验式，其表征了在深度约束条件下地层电阻率和声波时差之间的统计关系，以用于根据电阻率和深度来重构声波时差曲线。但在实际应用中，特别是现在石油天然气勘探的目标大多转向地层岩性油藏和致密砂岩甚至是页岩油气藏，对精细地合成地震记录制作、子波估算和岩石物理参数求取提出了更高的要求，而非简单的时-深关系建立。因此，现有的声波测井数据校正方法的精度还不能满足要求。

技术实现要素：

本申请实施例的目的是提供一种声波测井数据校正方法及装置，以提高声波测井数据校正的精度。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种声波测井数据校正方法及装置是这样实现的：

一种声波测井数据校正方法，包括：

获取井眼的测井数据；

根据所述测井数据，确定所述井眼的畸变位置；

确定所述畸变位置处井眼的畸变等级；

基于所述畸变等级，对所述畸变位置对应的声波时差曲线进行校正，得到校正后的井眼的声波时差曲线。

优选方案中，所述测井数据包括：声波时差曲线、密度曲线、地层电阻率曲线、自然伽马曲线和井径曲线。

优选方案中，所述根据所述测井数据，确定所述井眼的畸变位置，包括：

获取所述井眼各位置处的标准声波时差上限阈值和标准密度下限阈值；

根据所述井眼各位置处的标准声波时差上限阈值和标准密度下限阈值确定所述井眼的畸变位置。

优选方案中，所述畸变位置满足下述条件：畸变位置处测井数据中声波时差曲线的值大于标准声波时差上限阈值；且，畸变位置处测井数据中密度曲线的值小于标准密度下限阈值。

优选方案中，确定所述畸变位置处的畸变等级，包括：

根据所述畸变位置处的井径和预设标准井径，确定所述畸变位置处的扩径指数；

根据所述扩径指数确定所述畸变位置处的畸变等级；其中，扩径指数小于0.10的畸变位置处的畸变等级为一级畸变，或者，扩径指数范围为0.10-0.15的畸变位置处的畸变等级为二级畸变，或者，扩径指数大于0.15的畸变位置处的畸变等级为三级畸变。

优选方案中，所述根据所述畸变位置处的井径和预设标准井径，确定所述畸变位置处的扩径指数，采用下述公式实现：

i＝(ci-cref)/cref

公式中，i表示扩径指数；ci表示畸变位置中深度为i处的井径；cref表示预设标准井径。

优选方案中，基于所述畸变等级，对所述畸变位置对应的声波时差曲线进行校正，包括：根据一级畸变对应井筒位置处的测井数据对三级畸变对应井筒位置处畸变对应井筒位置处声波时差曲线进行校正。

优选方案中，所述根据一级畸变对应井筒位置处的测井数据对三级畸变对应井筒位置处畸变对应井筒位置处声波时差曲线进行校正，包括：

利用所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的声波时差数据，计算所述一级畸变对应井筒位置处的声波速度；

根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，确定校正常数项；

根据所述三级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和所述校正常数项，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波速度；

根据所述校正声波速度，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波时差数据。

优选方案中，所述声波时差数据与所述声波速度的关系利用下述公式表达：

vp＝1000000/dt

公式中，vp表示声波速度，dt表示声波时差数据。

优选方案中，所述根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，确定校正常数项，包括：

根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，确定拟合公式；

根据所述拟合公式的参数，确定校正常数项，具体地，a＝e^(n/m),b＝n，其中a和b为校正常数项；e为自然底数；

所述拟合公式为：ln(vp)＝m*ln(rt)+n；所述拟合公式中，vp表示一级畸变对应井筒位置处的声波速度，rt表示一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，m和n是所述拟合公式的参数。

优选方案中，根据所述三级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和所述校正常数项，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波速度，采用下述公式实现：

vp'＝a*[ln(rt')]^b

公式中，vp'表示所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波速度；a和b为校正常数项；rt'表示三级畸变对应井筒位置处的地层电阻率。

一种声波测井数据校正装置，包括：测井数据获取单元、畸变位置确定单元、畸变等级确定单元和校正单元；

所述测井数据获取单元，用于获取井眼的测井数据；

所述畸变位置确定单元，用于根据所述测井数据，确定所述井眼的畸变位置；

所述畸变等级确定单元，用于确定所述畸变位置处井眼的畸变等级；

所述校正单元，用于基于所述畸变等级，对所述畸变位置对应的声波时差曲线进行校正，得到校正后的井眼的声波时差曲线。

优选方案中，所述校正单元包括：

一级畸变声波速度计算子单元，用于利用所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的声波时差数据，计算所述一级畸变对应井筒位置处的声波速度；

校正常数项确定子单元，用于根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，确定校正常数项；

三级畸变声波速度确定子单元，用于根据所述三级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和所述校正常数项，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波速度；

校正声波时差数据确定子单元，用于根据所述校正声波速度，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波时差数据。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例提供的声波测井数据校正方法及装置中，首先将声波时差与井径进行对比以确定异常确是由于井筒环境造成的；然后利用无明显畸变的井段的声波时差和电阻率进行交汇分析来确定校正公式中的常数项，最后对畸变井段的声波时差异常测量值利用校正公式进行校正，而未畸变的井眼井段的数据则保持为实际测量值。这样，既可以尽可能多的保留实测数据，又可用保证校正的合理性和校正结果的可靠性。因此，本申请公开的声波测井数据校正方法，可以提高声波测井数据校正的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请声波测井数据校正方法一个实施例的流程图；

图2是本申请实施例中井眼的测井数据的一个示意图；

图3是本申请校正后的声波速度与实际测量的声波速度的比较示意图；

图4是本申请中分别利用校正前后的声波时差曲线合成的地震记录的对比示意图；

图5是本申请中分别利用校正前后的声波时差曲线估算子波的对比示意图；

图6是本申请声波测井数据校正装置一个实施例的模块图；

图7是本申请装置实施例中校正单元的子单元组成结构图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种声波测井数据校正方法及装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请声波测井数据校正方法一个实施例的流程图。参照图1，所述声波测井数据校正方法可以包括以下步骤。

s101：获取井眼的测井数据。

所述测井数据可以包括：声波时差曲线、密度曲线、地层电阻率曲线、自然伽马曲线和井径曲线。

图2是本申请实施例中井眼的测井数据的一个示意图。图2中的测井数据从左到右分别为自然伽马曲线、声波时差曲线、井径曲线、密度曲线和地层电阻率曲线。

s102：根据所述测井数据，确定所述井眼的畸变位置。

根据所述测井数据，可以确定所述井眼的畸变位置。具体地：可以获取所述井眼的标准声波时差上限阈值和标准密度下限阈值；根据所述井眼的标准声波时差上限阈值和标准密度下限阈值确定所述井眼的畸变位置。

在一个实施方式中，所述畸变位置满足下述条件：畸变位置处测井数据中声波时差曲线的值大于所述标准声波时差上限阈值；且，畸变位置处测井数据中密度曲线的值小于所述标准密度下限阈值。

所述标准声波时差上限阈值和标准密度下限阈值可以根据实际地质情况来确定。例如，对于砂泥岩，声波时差数值通常在180-280毫秒/米，密度通常在2.35-2.65克/立方厘米，那么，该砂泥岩的标准声波时差上限阈值可以为280毫秒/米，标准密度下限阈值可以为2.35克/立方厘米。

对于图1所示的测井数据的示意图，可以确定图1测井数据对应的井眼的标准声波时差上限阈值可以为300微秒/米，标准密度下限阈值可以为2.2克/立方厘米。

s103：确定所述畸变位置处井眼的畸变等级。

可以确定所述畸变位置处井眼的畸变等级。具体地，可以根据所述畸变位置处的井径和预设标准井径，确定所述畸变位置处的扩径指数；根据所述扩径指数确定所述畸变位置处的畸变等级。

在一个实施方式中，所述根据所述畸变位置处的井径和预设标准井径，确定所述畸变位置处的扩径指数，采用下述公式(1)实现：

i＝(ci-cref)/cref(1)

公式(1)中，i表示扩径指数；ci表示畸变位置中深度为i处的井径；cref表示预设标准井径。

在一个实施方式中，扩径指数小于0.10的畸变位置处的畸变等级可以为一级畸变；扩径指数范围为0.10-0.15的畸变位置处的畸变等级可以为二级畸变；扩径指数大于0.15的畸变位置处的畸变等级可以为三级畸变。

s104：基于所述畸变等级，对所述畸变位置对应的声波时差曲线进行校正，得到校正后的井眼的声波时差曲线。

基于所述畸变等级，对所述畸变位置对应的声波时差曲线进行校正。具体地，可以根据一级畸变对应井筒位置处的测井数据对三级畸变对应井筒位置处畸变对应井筒位置处声波时差曲线进行校正。

所述根据一级畸变对应井筒位置处的测井数据对三级畸变对应井筒位置处畸变对应井筒位置处声波时差曲线进行校正，具体可以包括：利用所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的声波时差数据，计算所述一级畸变对应井筒位置处的声波速度；根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，确定校正常数项；根据所述三级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和所述校正常数项，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波速度；根据所述校正声波速度，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波时差数据。

在一个实施方式中，所述声波时差数据与所述声波速度的关系可以利用下述公式(2)表达：

vp＝1000000/dt(2)

公式(2)中，vp表示声波速度，dt表示声波时差数据。

上述公式(2)可以用于根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的声波时差数据，计算所述一级畸变对应井筒位置处的声波速度；还可以用于根据所述校正声波速度，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波时差数据。

在一个实施方式中，根据所述三级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和所述校正常数项，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波速度，可以采用下述公式(3)实现：

vp'＝a*[ln(rt')]^b(3)

公式(3)中，vp'表示所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波速度；a和b为校正常数项；rt'表示三级畸变对应井筒位置处的地层电阻率。

在一个实施方式中，公式(3)中的校正常数项a和b可以根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度来确定。具体地，根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，确定拟合公式；根据所述拟合公式的参数，确定校正常数项。

其中，所述拟合公式可以用下述公式(4)表示：

ln(vp)＝m*ln(rt)+n(4)

所述公式(4)所示的拟合公式中，vp表示一级畸变对应井筒位置处的声波速度，rt表示一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，m和n是所述拟合公式的参数。

根据公式(4)中的参数m和n，可以确定校正常数项。具体地，a＝e^(n/m),b＝n，其中e为自然底数。

图3是本申请校正后的声波速度与实际测量的声波速度的比较示意图。图中，拟合公式为：ln(vp)＝0.29*ln(rt)+6.7685，两个曲线的相关系数为r²＝0.852。参照图3可见，实测曲线与重构曲线的相关系数为0.852。二者呈现完美的线性正相关关系。

在另一个实施方式中，还可以分别利用校正前后的声波曲线制作合成地震记录、估算子波，以验证校正效果。图4是本申请中分别利用校正前后的声波时差曲线合成的地震记录的对比示意图，图5是本申请中分别利用校正前后的声波时差曲线估算子波的对比示意图。参照图4，利用经本申请方法实施例校正后的声波时差曲线制作的合成地震记录与井旁实际地震道的相关性明显好于利用校正前声波时差曲线制作的合成地震记录，油层段的复波特征与实际地震道更为接近。参照图5，利用校正后的声波时差曲线估算的子波提取的子波主频更高，平带更宽，子波的相位也更稳定。可见本申请的方法实施例的校正效果较好。

上述实施例公开的声波测井数据校正方法中，首先将声波时差与井径进行对比以确定异常确是由于井筒环境造成的；然后利用无明显畸变的井段的声波时差和电阻率进行交汇分析来确定校正公式中的常数项，最后对畸变井段的声波时差异常测量值利用校正公式进行校正，而未畸变的井眼井段的数据则保持为实际测量值。这样，既可以尽可能多的保留实测数据，又可用保证校正的合理性和校正结果的可靠性。因此，本申请公开的声波测井数据校正方法，可以提高声波测井数据校正的精度。

本申请还提供一种声波测井数据校正装置的实施例。

图6是本申请声波测井数据校正装置一个实施例的模块图。参照图6，所述声波测井数据校正装置可以包括：测井数据获取单元100、畸变位置确定单元200、畸变等级确定单元300和校正单元400。其中，

所述测井数据获取单元100，可以用于获取井眼的测井数据。

所述畸变位置确定单元200，可以用于根据所述测井数据，确定所述井眼的畸变位置。

所述畸变等级确定单元300，可以用于确定所述畸变位置处井眼的畸变等级。

所述校正单元400，可以用于基于所述畸变等级，对所述畸变位置对应的声波时差曲线进行校正，得到校正后的井眼的声波时差曲线。

图7是本申请装置实施例中校正单元的子单元组成结构图。参照图7，所述校正单元400可以包括：一级畸变声波速度计算子单元401、校正常数项确定子单元402、三级畸变声波速度确定子单元403和校正声波时差数据确定子单元404。

所述一级畸变声波速度计算子单元401，可以用于利用所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的声波时差数据，计算所述一级畸变对应井筒位置处的声波速度；

所述校正常数项确定子单元402，可以用于根据所述井眼的测井数据中一级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和声波速度，确定校正常数项；

所述三级畸变声波速度确定子单元403，可以用于根据所述三级畸变对应井筒位置处的地层电阻率和所述校正常数项，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波速度；

所述校正声波时差数据确定子单元404，可以用于根据所述校正声波速度，确定所述三级畸变对应井筒位置处的校正声波时差数据。

上述实施例公开的声波测井数据校正装置与本申请的声波测井数据校正方法实施例相对应，可以实现本申请方法实施例并取得本申请方法实施例的技术效果。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,pld)(例如现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片pld上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(hardwaredescriptionlanguage，hdl)，而hdl也并非仅有一种，而是有许多种，如abel(advancedbooleanexpressionlanguage)、ahdl(alterahardwaredescriptionlanguage)、confluence、cupl(cornelluniversityprogramminglanguage)、hdcal、jhdl(javahardwaredescriptionlanguage)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(rubyhardwaredescriptionlanguage)等，目前最普遍使用的是vhdl(very-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage)与verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：arc625d、atmelat91sam、microchippic18f26k20以及siliconelabsc8051f320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。