基于串行总线的井下多通道高速高精度数据采集系统的设计

设计了一种八通道高速高精度并行数据采集系统.该系统具有14位分辨率,4×105次/s最高转换速度.采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现了数据采集速率和采集数据量的程控选择功能,并控制FIFO缓存波形数据.数字处理器(DSP)通过串行命令总线控制采集速率、采集深度并启动采集;通过串行高速数据总线读取采集数据并进行实时处理.整个电路控制灵活,指标先进,结构紧凑,适合高性能井下设备使用.井下测试结果表明,波形特征明显,信噪比高.     

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%。     

声波测井高灵敏度宽带接收器研究

采用有限元法与实验测量相结合对可应用于声波测井的高灵敏度宽带接收器进行研究。通过ANSYS对接收器的优化分析表明,接收器的性能主要受陶瓷片长度和厚度的影响,减少陶瓷片长度有利于拓宽工作频带,增加陶瓷片厚度有利于提高接收灵敏度。优化后接收器的性能指标如下:接收器的工作频率为1~30 k Hz,频带内接收灵敏度平均值为-204.85 d B,灵敏度起伏量小于2.3 d B。在此基础上,加工制作接收器并进行实验测试,测试结果与计算结果基本吻合,证实了接收器具有高灵敏度、宽频带的特点。     

基于主成分分析的碳酸盐岩裂缝识别方法

裂缝识别对碳酸盐岩储层的勘探开发具有重要意义,现有的基于常规测井资料的裂缝识别方法易受工况影响、可靠性低,而成像测井成本较高。本文提出了一种基于声波测井资料的碳酸盐岩地层裂缝综合识别方法,具有低成本、高精度的特点。根据多种裂缝识别方法对常规声波测井资料进行计算分析,在此基础上基于主成分分析法对不同方法的裂缝识别结果进行综合考量、降维分析,消除不同裂缝识别方法之间存在的偏差以及工况的影响,实现地层裂缝的精准预测。采用该方法对顺北地区奥陶系碳酸盐岩地层进行了裂缝识别,识别结果与岩心情况吻合良好,表明基于主成分分析的碳酸盐岩地层裂缝识别方法准确可靠,能够为碳酸盐岩储层的安全高效钻探开发提供有效支撑。     

向套管井外地层中定向辐射声场的数值计算

针对过套管探测地层构造的工程需要,用实轴积分法研究套管井不同胶结状况下相控线阵声源在套管井外地层中激发的纵波声场.结果表明:在套管井胶结差时透射到地层中的能量减小,但在套管井任意胶结状况下,通过改变井孔中相控线阵相邻阵元间激励信号的延迟时间均可以控制井外地层中辐射声束的角宽和偏转方向,使声波沿着预先没定好的方向辐射;与单个点声源激发的声场相比,在声束主瓣角偏转方向,地层的纵波幅度得到了明显增强,这可从根本上增加来自套管井外地层声阻抗不连续界面的反射波能量,提高信噪比和探测能力;利用相控线阵声源向井外地层中定向扫描辐射声场的技术可提高对套管井外复杂地质构造的识别能力.     

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。     

一种多极阵列声波测井重要特征分析方法

文章讨论了多极阵列声波测井的原理和面临的问题,利用粗集理论的方法,分析了影响多极阵列声波测井结果的系统特征的重要性,并结合某一油田测井数据进行了应用。     

小波变换地震反演方法

提出了一种利用小波变换方法提高地震剖面的分辨率，进而更有效地进行波阻抗反演的新思路。根据小波变换的特点，对测井资料进行小波分解，对分解结果的各个频段进行组合，寻找与井旁道接近的组合方案，从而得到大地滤波因子，将此滤波因子作用于其他各道，得到对应于该道的反射系数，进而求得波阻抗的值。     

轴对称套管井井孔声场特征分析

为了给检测套管井固井水泥胶结质量提供依据,采用实轴积分方法研究了不同胶结情况下的套管井井孔声场.结果表明:第一界面发生窜槽时,会产生一个沿着钢套管传播的振铃信号;第二界面发生窜槽时,会产生沿着钢套管和水泥层复合体传播的伪瑞利波信号;2个界面同时窜槽时,能接收到一个传播速度约等于钢套管纵波速度的振铃信号,但是它的波形振动频率较低.另外,不同的胶结情况,在二维谱中会产生特点不同的耦合变形.     

声波测井资料在平均速度场中的应用

在平均速度场研究中很少利用声波测井资料,这是因为声波测井资料本身的缺陷所致。通过对声波漂移值计算、声波漂移校正和声波浅层补偿时间计算,将声波测井资料校正为接近VSP精度,从而可用于平均速度场中对速度谱速度进行标定。应用该方法在XJ地区建立的平均速度场,经两口新井的VSP检查,最大绝对误差为54 m/s,最大相对误差小于2%。