一种随钻声波测井套管波衰减反演方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114139584A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111470330.3(22)申请日2021.12.03(71)申请人中海油田服务股份有限公司地址300459天津市滨海新区塘沽海洋科技园海川路1581号(72)发明人孙志峰李杰仇傲罗博罗瑜林彭凯旋刘西恩(74)专利代理机构北京市浩天知识产权代理事务所(普通合伙)11276代理人宋菲(51)Int.Cl.G06K9/00(2022.01)E21B47/005(2012.01)权利要求书3页说明书14页附图7页(54)发明名称一种随钻声波测井套管波衰减反演方法和装置(57)摘要本发明公开了一种随钻声波测井套管波衰减反演方法和装置。根据本发明提供的技术方案，根据接收换能器阵列中各个接收换能器之间的信号幅度关系，构造随钻声波套管波衰减的反演目标函数；在测井深度区间内的多个探测位置处进行套管井随钻单极声波测井，获取每个探测位置对应的阵列波形信号；针对每个探测位置，依据该探测位置对应的阵列波形信号确定该探测位置对应的各个接收换能器的首波信号的能量值，将各个接收换能器的首波信号的能量值代入至反演目标函数中并利用最优化算法进行运算，得到探测位置对应的套管波衰减率；依据多个探测位置对应的套管波衰减率，得到测井深度区间对应的套管波衰减率曲线。本发明能够便捷地得到套管波衰减率曲线。CN114139584ACN114139584A权利要求书1/3页1.一种随钻声波测井套管波衰减反演方法，包括：根据接收换能器阵列中各个接收换能器之间的信号幅度关系，构造随钻声波套管波衰减的反演目标函数；在测井深度区间内的多个探测位置处进行套管井随钻单极声波测井，获取每个探测位置对应的阵列波形信号；针对每个探测位置，依据该探测位置对应的阵列波形信号确定该探测位置对应的各个接收换能器的首波信号的能量值，将各个接收换能器的首波信号的能量值代入至所述反演目标函数中并利用最优化算法进行运算，得到该探测位置对应的套管波衰减率；依据多个探测位置对应的套管波衰减率，得到所述测井深度区间对应的套管波衰减率曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反演目标函数包含有所述接收换能器阵列中第一接收换能器对应的钻铤波信号与套管波信号之间的信号幅度比以及所述接收换能器阵列的套管波衰减率。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据接收换能器阵列中各个接收换能器之间的信号幅度关系，构造随钻声波套管波衰减的反演目标函数进一步包括：根据所述接收换能器阵列中第一接收换能器与其他接收换能器之间的位置关系以及信号幅度关系，构造所述接收换能器阵列中不同位置处的两个接收换能器之间的信号幅度比函数；依据不同位置处的两个接收换能器之间的信号幅度比函数、测量误差以及所述接收换能器阵列中各个接收换能器的信号的组合方式，构造随钻声波套管波衰减的反演目标函数。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述针对每个探测位置，依据该探测位置对应的阵列波形信号确定该探测位置对应的各个接收换能器的首波信号的能量值进一步包括：针对每个探测位置，对该探测位置对应的阵列波形信号进行希尔伯特变换，计算所述阵列波形信号的包络曲线；依据所述包络曲线，计算在预设时间窗内各个接收换能器的信号能量值作为各个接收换能器的首波信号的能量值。5.根据权利要求4所述的方法，其中，利用如下公式计算所述首波信号的能量值：其中，En为第n个接收换能器接收到的首波信号的能量值；Tn为第n个接收换能器对应的预设时间窗的起始时间；Tw为预设时间窗的窗长；Sn(t)为包络曲线。6.根据权利要求1‑5任一项所述的方法，其中，所述首波信号包括：钻铤波信号和套管波信号。7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述接收换能器阵列中第一接收换能器与其他接收换能器之间的位置关系以及信号幅度关系，构造所述接收换能器阵列中不同位置处的两个接收换能器之间的信号幅度比函数进一步包括：距离所述发射换能器为x+Δ1的第二接收换能器的信号为：2CN114139584A权利要求书2/3页距离所述发射换能器为x+Δ2的第三接收换能器的信号为：其中，Amp为接收换能器收到的接收信号；AmpCol(TR1)为第一接收换能器所接收到的钻铤波信号；AmpCas(TR1)为第一接收换能器所接收到的套管波信号；TR1为所述接收换能器阵列中第一接收换能器与所述发射换能器之间的距离；x+Δ1为所述第二接收换能器与所述发射换能器之间的距离；x+Δ2为所述第三接收换能器与所述发射换能器之间的距离；x为所述接收换能器阵列中作为基准的接收换能器与所述发射换能器之间的距离；所述第一接收换能器为所述接收换能器阵列中从下向上的第一个接收换能器；所述第二接收换能器和第三接收换