[發(fā)明專利]隨鉆聲波井下信號(hào)采集與處理系統(tǒng)的時(shí)差實(shí)時(shí)提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410026428.3
• 申請(qǐng)日: 2014-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN103742131A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;師奕兵;李焱駿;康師源;蒲利;程瑤;蔣天植
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B47/14
• 分類號(hào): E21B47/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測(cè)井信號(hào)時(shí)差提取技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種隨鉆聲波井下信號(hào)采集與處理系統(tǒng)的時(shí)差實(shí)時(shí)提取方法。

背景技術(shù)

測(cè)井技術(shù)是現(xiàn)代石油工業(yè)快速發(fā)展的產(chǎn)物，隨著社會(huì)分工越來(lái)越細(xì)化，測(cè)井技術(shù)也成為了一門獨(dú)立的科學(xué)技術(shù)。測(cè)井技術(shù)是利用地球巖層的不同物理特性，測(cè)量地層物理參量，測(cè)井技術(shù)從所利用的地層特性（包括電化學(xué)特性、聲學(xué)特性和放射性特性等）上對(duì)測(cè)井方法來(lái)分類，它包電法測(cè)井、聲波測(cè)井和放射性測(cè)井；從測(cè)井階段分類，它包括電纜測(cè)井和隨鉆測(cè)井等。從應(yīng)用的范圍來(lái)看，測(cè)井技術(shù)已經(jīng)不再局限在石油測(cè)井中的應(yīng)用，它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在了煤炭、金屬以及天然氣等自然資源的勘探過(guò)程中，成為了自然資源勘探的一種重要手段。

隨鉆聲波測(cè)井技術(shù)是在電纜測(cè)井技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與電纜測(cè)井相比，它能夠在泥漿濾液侵入到地層之前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集，受侵入影響較小，能夠更為客觀的探測(cè)到原始地層狀況，地層信息具有更高的研究?jī)r(jià)值。隨鉆測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用，把鉆井和測(cè)井兩個(gè)過(guò)程合二為一，在鉆井的過(guò)程中完成錄井，提高了鉆井作業(yè)效率，大大降低了測(cè)井的成本。另外，在一些高難度的測(cè)井作業(yè)中，例如水平井、大斜度井的測(cè)試中，電纜測(cè)井無(wú)法完成測(cè)井工作，只能選用隨鉆測(cè)井。然而利用隨鉆聲波測(cè)井技術(shù)可以得到地層的流體波、縱波和橫波的幅度，頻率和時(shí)差等相關(guān)信息，這些參數(shù)是評(píng)價(jià)地層孔隙度、巖性和巖石力學(xué)彈性的重要依據(jù)，通過(guò)一定計(jì)算還可以得到地層巖石破壓力值，準(zhǔn)確的反應(yīng)當(dāng)前地層的油氣信息，是油氣探測(cè)的有效方法。與其他測(cè)井技術(shù)相比，使用聲波測(cè)井技術(shù)所研制的聲波測(cè)井儀具有測(cè)井速度快，儀器重量輕等優(yōu)點(diǎn)。但隨鉆聲波測(cè)井技術(shù)采集的數(shù)據(jù)量比較大，利用泥漿脈沖進(jìn)行傳輸，數(shù)據(jù)傳輸效率極低，不可能把采集到的大量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛嫦到y(tǒng)，即無(wú)法實(shí)時(shí)上傳測(cè)量到的聲波數(shù)據(jù)，地面工作人員無(wú)法確定儀器是否工作在正常狀態(tài)，從而不能從聲波數(shù)據(jù)中提取到井下時(shí)差來(lái)反應(yīng)底層信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種隨鉆聲波井下信號(hào)采集與處理系統(tǒng)的時(shí)差實(shí)時(shí)提取方法，將采集的數(shù)據(jù)波形經(jīng)過(guò)參數(shù)控制和濾波處理后，通過(guò)時(shí)差提取方法法獲取到地層聲波時(shí)差值，因此具有地層聲波時(shí)差提取快、可靠性高的特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種隨鉆聲波井下信號(hào)采集與處理系統(tǒng)的時(shí)差實(shí)時(shí)提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）、根據(jù)隨鉆聲波井下信號(hào)采集與處理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)波形設(shè)置隨鉆聲波井下信號(hào)采集與處理系統(tǒng)的波形參數(shù)和處理參數(shù)；

所述的波形參數(shù)包括：波形道數(shù)、每道波形采樣點(diǎn)數(shù)、源距、接收器間距和采樣時(shí)間間隔；

所述的處理參數(shù)包括：

處理時(shí)間及時(shí)窗：起始處理時(shí)間、終止處理時(shí)間、處理時(shí)窗長(zhǎng)度和處理時(shí)窗步長(zhǎng)；

處理時(shí)差：最小處理時(shí)差、最大處理時(shí)差和處理時(shí)差步長(zhǎng)；

濾波參數(shù)：濾波截止頻率、濾波階數(shù)和濾波窗選擇；

控制參數(shù)：參數(shù)合理性控制、濾波方式控制、地層提取模式、地層類型、處理方法；

（2）、將隨鉆聲波井下信號(hào)采集與處理系統(tǒng)采集所得到的數(shù)據(jù)波形進(jìn)行參數(shù)控制；

（3）、對(duì)步驟（2）處理后的數(shù)據(jù)波形進(jìn)行濾波處理；

（4）、通過(guò)時(shí)域內(nèi)多通道信號(hào)相關(guān)分析法對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)波形進(jìn)行時(shí)差提?。?/p>

（4.1）、在一個(gè)時(shí)域內(nèi)的陣列波形中，將處理時(shí)窗以起始處理時(shí)間Proc_S為開始，以處理時(shí)窗長(zhǎng)度W_Len為長(zhǎng)度對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行截取，截取時(shí)，后一個(gè)數(shù)據(jù)波形的時(shí)窗截取位置比前一個(gè)數(shù)據(jù)波形的時(shí)窗截取位置滯后時(shí)間T，其中，T為當(dāng)前處理時(shí)差值DT_Now與接收器間距dr的乘積，當(dāng)前處理時(shí)差值DT_Now的初始值為最小處理時(shí)差值DT-Min，對(duì)截取到的M組數(shù)據(jù)波形進(jìn)行相關(guān)計(jì)算得到一個(gè)相關(guān)系數(shù)，同時(shí)記錄下此時(shí)的處理時(shí)間與時(shí)差，其中M為接收器的個(gè)數(shù)；

（4.2）、重復(fù)步驟（4.1），并在上一次滯后時(shí)間T上增加時(shí)間ΔT，其中ΔT為處理時(shí)差步長(zhǎng)DT_Step與接收間距dr的乘積，直到當(dāng)前處理時(shí)差值DT_Now增加到設(shè)置的最大處理時(shí)差值DT_Max為止，其推導(dǎo)公式為：

T+ΔT=DT*dr+DT_Step*dr=(DT+DT_Step)*dr=DT_Now*dr＝s*d

設(shè)重復(fù)步驟（4.1）的次數(shù)為DT-Len，則重復(fù)的次數(shù)可表示為：