全波列测井分析在油气储层评价中的应用

声波全波列测井记录了井内首波和后续流体波的速度、幅度、频率、波形包络等与地层性质密切相关的信息,尤其是井眼斯通利波信息能指示地层裂缝或渗透带发育。基于对井眼声波传播模式和数字信息提取技术的研究,利用 C++ Builder 开发了可用于全波列分波处理及全波列测井综合分析的软件,并在新疆塔里木盆地某碳酸盐岩型油田的油气储层评价中取得了良好的效果。     

声波测井数据采集系统的改进

声波数控采集技术实验教学是地球物理测井专业必修的实验课程,通过实验可以掌握采集系统的基本结构及测井数据采集原理。但由于用于教学的声波数据采集系统设备采用的是90年代的技术,所配套的软件系统采用Quick Basic,显然已经不能满足现代教学的要求。针对整套设备软件和硬件中存在的问题,采用Visual C++6.0对原数据采集系统进行了改写,改进了图形输出功能和操作界面,并对电路进行了改进。使得信号采集的过程更易于学生理解和操作,收到良好的教学效果。     

声波测井低频声源的理论设计

对声波测井中应用的低频压电式换能器的设计理论加以分析,阐明采用弯曲振动模式是降低常规声波测井换能器频率的有效方法,通过对圆面弯曲振动换能器振动方程的求解,给出振动位移和固有频率的计算表达式．按这种理论设计的换能器,能够满足低频和井眼尺寸要求。     

基于时—频分解技术的全波列声波测井信号处理

声波测井信号通常包含几种不同模式的波，它们是由加窗的窄带信号产生且具有不同的主频，因此在时—频面中是可分的。根据这些波的不同特点，提出了基于时—频分解技术的各模式波的分离方法，把测井信号分解为一系列基本函数的线性组合，且它们在时—频平面上有良好的局部特性。根据时—频平面上的信号能量分布，可以得到各模式波的一种可能的分解，由此可进一步计算纵、横波时差，推断地下岩石特性。同时，各模式波也以解析的方式给出，有利于进一步的理论研究     

声波测井数据小波压缩的一种方法

大量声波测井数据的传输和存储迫切需要有效的压缩编码技术,小波变换具有良好的局部化特性,使其特别适合于声波测井数据的压缩。文中把声波测井数据看成声波图像,利用二维小波变换对其正交分解,在不同的子带下对小波系数施行不同的处理方法,然后对数据进行复合编码。实际应用表明,该方法可以得到较高的压缩比和信噪比,一般能满足后续处理的需要。     

岩溶地基灌浆质量评价的声波全波列测井技术

在理论分析和数值模拟研究的基础上,将声波全波列测井技术应用到湖南吉首—茶洞高速某悬索桥塔基岩体灌浆质量检查中,利用声波图像,对钻孔附近发育的节理裂隙、破碎带和水泥砂浆充填情况进行分析。研究结果表明:结合地质条件,利用全波列测井信号属性参数的特征可以较好地表征裂隙岩体的充填效果;灌浆时水泥浆液在外压下主要沿连通性较好、延伸较远的裂隙向孔外岩体渗透;没有连通的裂隙则被忽略,或在灌浆压力下作用下劈裂而部分充填,形成不同的充填效果,呈现出不同的声波波场特征;声波全波列测井可以检查钻孔的孔壁及其附近岩体灌浆情况,不仅分辨率高,而且探测深度远远超过常规滑行波的探测深度,声波全波列测井技术应用于岩体灌浆质量评价是可行的。     

一种提取重叠信号峰位置的新方法

提出了一种用于提取重叠信号中峰位置的新方法-小波分形峰位法，对重叠信号峰位置的提取进行了研究。结果表明：该法是提取含噪重叠信号中峰位置的有效工具，方法简便易行。     

求多项式最大公因式的一种新方法

给出一种利用矩阵初等列变换求多个多项式f1(x)，f2(x)，…，fs(x)(s≥2)的最大公因式d(x)的方法，用此法同时求出了最大公因式d(x)关于f1(x)，f2(x)，…，fs(x)的组合表达式．     

首波、模式波及井孔全波时域波列的数值模拟与分析

运用准弹性地层下的点声源裸眼井模型,分别采用SMF支割线积分围道和竖直路径积分围道,用科希定理计算了分波(首波、横波及模式波),并同时用实轴积分法计算了全波.结果表明,不同积分围道的分波之和都与全波相符合.通过对比和分析,揭示了井孔声波中不同成分波的相互转换和作用规律.     

一种提取含噪声信号中重叠峰位置的新方法

以二阶B-样条小波为分析小波，提出了一种提取分析化学中含噪声重叠峰位置的新方法——连续样条小波变换法．在合适的尺度下，处理后的信号类似于信号的四阶导数．结果表明，采用连续样条小波变换法能使峰变窄，并能提高信号的信噪比，同时还能从含噪声重叠信号中直接得到重叠峰的数目及其相应的峰位置．     

TI地层声学各向异性随钻评价方法的数值研究

采用三维有限差分方法模拟偶极子声源在含钻铤的各向异性地层井孔中激发的声场,研究地层各向异性对偶极模式波频散特征的影响,并提出从随钻四分量偶极子声波数据中提取地层快、慢横波慢度及其各向异性的方法。结果表明,偶极子声源在各种地层井孔中均可激发对横波慢度的方位各向异性敏感的偶极模式波:对于快速地层,F2模式的低频部分对地层横波慢度及其方位各向异性最为敏感;对于中速和慢速地层,弯曲波较高频率部分对地层横波慢度较为敏感。采用各向同性地层建模的方法可以较为准确地提取地层的快、慢横波慢度,提取结果的误差小于4%。     

超长源距声反射波测井数值模拟与远井界面成像

采用超长源距多接收点声源模型, 通过井孔声全波数值模拟计算, 考察了利用反射波作为探测柱状多层介质径向界面的可行性和方法. 计算了流体-固体-固体柱状三层井孔体系最远至30 m的阵列全波曲线, 远井界面反射波有明显显示, 与用理论推导的反射波到时-源距公式计算的时距曲线符合很好. 绘制了校正后（消除管波影响）的界面时间（深度）记录剖面图, 给出远井界面（同相轴）信息.     

基于声波变密度测井的固井质量综合评价方法

声波变密度测井作为评价固井质量的主要方法,可以提供第一和第二界面的水泥胶结质量状况.通过从变密度波形中提取套管波和地层波幅度(或能量)值,计算第一和第二界面的水泥胶结指数,用于评价第一和第二界面固井质量.由于地层波在传播过程中受影响因素较多,在使用地层波评价第二界面时需要进行衰减校正、干扰校正等常规处理.在此基础上,提出对地层波幅度进行声阻抗差校正,使最终获得的地层波幅度变化主要反映第二界面水泥胶结状况.同时,分析了微间隙在声幅曲线上的特征.实际资料分析取得了良好的效果.     

基于测井数据的有机碳含量分析

由于取芯数量有限,这导致了所获得的岩心不能反映储层内有机碳的连续变化情况,严重影响了岩心分析法评价总有机碳含量的精度。而采用测井方法评价页岩有机碳含量,可以减少因有机质分布的非均质性和岩样的代表性带来的室内岩心分析误差。为进一步优选利用测井数据评价有机碳含量分析的方法,本文在分析含有机质页岩的测井响应特征基础上,选取了四川盆地某页岩气藏区块多口井的数据,运用测井评价方法分析总有机碳含量。分别使用岩性密度测井单因素计算模型、自然伽马单因素计算模型和声波电阻率多因素计算模型的评价总有机碳含量,对比三种模型的评价结果,可以得出以下结论：①密度测井单因素法在页岩储层中容易受到扩径的影响;②自然伽马单因素计算模型由于考虑因素少导致准确度较低;③声波电阻率多因素法有这很大的主观性,因为人为确定页岩“基线”,不便于操作。本文对于计算和评价国内其他页岩有机碳含量提供了很有意义的方法和思路。     

Orthogonal spherical wave source boundary point method and its application to acoustic holography

When solving acoustic radiation problem in the routine boundary point method (BPM), the inverse of the particular solution matrix of surface normal velocities is needed and the matrix must be full rank and reversible. However, the type of the particular solution sources is single and the sources are not linear independent, so the locations of the particular solution sources inside the vibrating body must be selected carefully. But, in the routine BPM, the loca-tions are determined by an experiential formula, so the method may be invalid for a complicated vibrating body. In this paper, the construction method of the particular solution sources is improved first, and the singular value decomposition (SVD) technique and the Moore-Penrose pseudoinverse are adopted to realize the inversion. As a consequence, the particular solution matrix of surface normal velocities can be non-full rank and the locations of the particular sources can be determined easily. On the basis of the improved BPM, the spherical wave sources of different orders are proposed to be the particular solution sources. Here, all particular solution sources are located on only one point inside the vibrating body, so the problem of the locations of the particular solution sources is thoroughly solved, and such particular solution sources that are useless for the calculation results are discarded. The theoretical model is established at first, and then the proposed method is used to realize the nearfield acoustic holography (NAH). Subsequently, an experiment is investigated to validate the feasibility and correctness of the proposed method and its application to acoustic holography.     

套管井不同胶结状况下声波测井响应及其时频特征

利用自制的模型井,在实验室内研究了套管井第一界面不同类型的水泥胶结窜槽的声波测井响应特征,基于Choi Williams内核的Wigner Ville分布,对该声波测井响应进行了时频分析。结果表明,发射和接收探头同时处于胶结良好区域或者发射和接收探头之间存在夹角小于180°的周向窜槽时,时频分布图中具有3个幅度不等的能量峰,能量分布范围比较宽;当发射和接收探头之间存在夹角大于180°的窜槽时,时频分布图中仅有2个能量峰。发射和接收探头之间未胶结区域越不规则,其能量峰越不容易区分。当发射和接收探头同时处于自由套管内时,仅有1个幅度较高的单一能量峰,并且其能量分布范围(对频率)减小。     

一种视频测井图像畸变校正方法

根据侧向多镜头视频测井装置获取图像的原理,提出了基于空间坐标变换的图像畸变校正方法.该方法首先通过畸变图像与校正图像之间控制点对的映射关系建立几何畸变模型,其次根据多项式拟合公式实现畸变图像的校正,最后通过双线性插值算法对图像进行灰度重建.通过采用直接和间接两种空间坐标变换方法对畸变图像进行仿真校正处理,结果表明,间接法校正图像的准确度高,像素过度平滑,满足了测井图像的精度要求.     

应用于声波测井的FIR数字滤波器设计

摘要：为了提高声波测井数据采集的精度,利用MATLAB设计了一种可以在FPGA中实现的FIR滤波器。根据声波测井数据特点选取汉宁窗设计滤波器,根据FPGA的特征对滤波器系数进行了量化。通过信号仿真分析表明信噪比可提高6dB。硬件实现后通过对实际声波测井数据的测试表明,信噪比得到明显改善,该方法也可作为数据压缩和抽取时的前端处理。     

钢筋混凝土梁结构中的声发射波衰减传播特征

为了解距离对弹性波传播的影响规律,制作了两种不同规格的钢筋混凝土梁,通过断铅模拟声发射信号,利用PAC-3声发射系统对弹性波在钢筋混凝土中传播的衰减规律进行试验研究。结果表明：频率、波速及振幅均随传播距离增加整体上呈衰减趋势;弹性波在钢筋混凝土传播过程中,高频信号衰减程度大于低频信号,因而低频信号在长距离传播更稳定;波速及振幅在1.0 m处都出现了较大幅度的提高,经分析可知声波在经过混凝土三相交界处时会发生多次折射、反射、吸收衰减等现象,因而离散性增大。可见实际检测过程中的探头布置间距不宜超过1.0 m。     

阵列声波测井中反射纵波和横波信号提取方法

将双树复小波(DT-CWT)和慢度时间相关法(STC)相结合,同时利用尺度-时间域及阵列慢度信息,提出一种提取反射波信号的多尺度相关分析方法。应用倾角叠加来进一步压制直达模式波和噪声以增强反射信号,同时可以对P-P反射和S-S反射进行分离。通过有限差分模拟的数据和声反射成像测井仪器对某油田测得的实际数据进行处理。结果表明,所提出的反射信号处理方能更有效地去除各种噪声,更精确地分离反射波小信号。