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《中国石油大学(华东)》 2015年
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用管波和地层声波干涉原理提取地层声速的方法研究

祁晓  
【摘要】:在石油测井中,套管井测井占有相当比例,为了对已有油田挖潜改造,需要在套管井中进行声波测井。随钻声波测井在近些年来发展迅速,在上述两种情况下进行实际数据测量时沿着钢管传播的波(声学上称为拉伸波,以下统称为管波),会对地层信号产生很强的干扰,尤其在套管胶结差或随钻隔声效果不佳的情况下,会很难将地层声速提取出来。针对上述情况,为了获得地层信息,本文介绍了一种利用管波与地层声波之间的干涉原理来提取地层声速的方法,该方法是运用管波来处理测井声波数据进而获得地层声速,它可以有效地处理随钻测井和套管井中的声波资料,为油田的勘探和开发提供实时声速数据,有利于寻找常规方法无法识别的气层,对已有油田进行挖潜改造等。为了研究钢管对于井眼中声场的影响,我们利用同心层状介质模型和汤姆森-哈斯克传播矩阵,分别对胶结良好的套管井、自由套管井和随钻单极子声波测井情况中的声场进行了理论推导和数值模拟。通过分析得出在自由套管井和随钻声波测井中,井眼声场特征几乎全部由钢管及流体控制,难于提取地层声速。为了在管波干扰的情况下获得地层信息,分别采用波形相干叠加法、能量阈值法、频率-波数域相关滤波方法对不同地层中的模拟波形进行处理,然而上述方法在处理数据时都存在一定的局限性,在有些情况下不能获得有效的地层信息。基于管波与地层声波之间的干涉作用,介绍了一种提取地层声速的新方法,简称为波形干涉方法。通过采用该方法处理自由套管和随钻单极子情况下模拟的理论波形,验证了其正确性和有效性。为了初步验证该方法的实际应用效果,处理了两口缩小比例的自由套管井实验数据,从而验证了波形干涉法在胶结不好的套管井中提取地层信息的正确性和有效性。通过处理现场测井资料,进一步研究了波形干涉方法在实际测井中的应用效果。首先给出了一个中速地层中的套管井实例,处理结果表明当管波与地层波有较大分离时,可以直观地验证该方法提取地层波的有效性;然后本文给出了一个快速地层中的套管井实例,结果表明运用这一方法,可以有效地压制管波,显著地增强地层信号的信噪比及其相关性,提高地层信息探测的有效性,进而证明了波形干涉法对实际测井数据应用的有效性。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P631.81

【参考文献】
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