[發(fā)明專利]一種用于遠探測測井的單偶極混合方法和裝置

有效

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• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104483707B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 陳浩;宮昊;何曉;王秀明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40
• 代理公司: 北京億騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發(fā)明涉及地球物理測井領域，尤其涉及一種基于單極偶極混合工作方式的測井方法和裝置。

背景技術

隨著油氣勘探開發(fā)的不斷深入，人們對地球物理資料的分辨率與精度要求越來越高，雖然常規(guī)測井技術分辨率與精度都很高，但受探測范圍與探測尺度的限制，常規(guī)測井技術無法探測井壁附近以外的地區(qū)。

在井中通過聲波測井對井周圍數(shù)米到數(shù)十米范圍內(nèi)的地層構(gòu)造及地質(zhì)體進行反射波成像的技術稱為遠探測技術，它把常規(guī)測井技術的測量范圍從距井壁一米左右提高到幾十米。該遠探測技術應用前景十分巨大，可以用來顯示與井相交的地質(zhì)界面；探測井旁的傾斜地層界面、裂縫、斷層等；在水平井還可以用來追蹤油儲邊界等。

聲波的遠探測技術分單極縱波法和偶極橫波法兩種。單極縱波法利用井中單極子聲源向井外輻射的縱波，并采用單極接收經(jīng)井外反射體反射回井中的反射波，其中單極縱波的聲源頻率一般在10kHz左右，但是較高頻率的波衰減造成單極縱波法的探測范圍有限，約為數(shù)米到十數(shù)米的范圍，且由于單極子聲源輻射的無方向性，使得不能確定反射體的方位；偶極橫波法是近年來發(fā)展起來的遠探測技術，使用的頻率約為3-5kHz，甚至更低，由于頻率較低，該方法有較深的探測距離，可達幾十米的范圍，此外，由于偶極子聲源的指向性具有方向性，該方法不但能確定發(fā)射體的位置，還能確定其走向。

然而，在井中進行聲波遠探測，無論是對于單極縱波法(單極激發(fā)單極接收)，還是對新近發(fā)展的偶極橫波法(偶極激發(fā)偶極接收)，都存在很大的局限性，即相比井中模式波，反射信號一般很小，且常與井中模式波疊加在一起，在數(shù)字化時會受到抑制或者丟失細節(jié)，特別是如果反射波和直達波在到時上重疊時，較弱的反射波信號或許淹沒在直達波中，因此目前的遠探測工作模式在實際資料處理中往往不盡如人意，進而限制了現(xiàn)有聲波遠探測技術的廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的測井技術中，反射波信號一般很小，且常與井中模式波疊加在一起，在數(shù)字化時會抑制或者丟失，特別是如果反射波和直達波在到時上重疊時，較弱的反射波信號或許淹沒在直達波中的問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種用于遠探測測井的單偶極混合方法，所述方法包括：在待探測井中布置聲源和至少一個接收器，其中，所述接收器包括周向等間隔布置的四個接收單元，所述四個接收單元中的第一接收單元和第三接收單元位于X軸，所述四個接收單元中的第二接收單元和第四接收單元位于Y軸；

當所述聲源激發(fā)波場時，所述第一接收單元采集第一測井數(shù)據(jù)，第二接收單元采集第二測井數(shù)據(jù)，第三接收單元采集第三測井數(shù)據(jù)，第四接收單元采集第四測井數(shù)據(jù)；

對所述第一測井數(shù)據(jù)、第二測井數(shù)據(jù)、第三測井數(shù)據(jù)和第四測井數(shù)據(jù)進行組合，獲得單極式接收數(shù)據(jù)，X方向偶極式接收數(shù)據(jù)和Y方向偶極式接收數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述聲源的形式和所述單極式接收數(shù)據(jù)、X方向偶極式接收數(shù)據(jù)、Y方向偶極式接收數(shù)據(jù)，獲得常規(guī)測井數(shù)據(jù)與遠探測測井數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述聲源具體包括：單極子源或偶極子源。

優(yōu)選地，所述對所述第一測井數(shù)據(jù)、第二測井數(shù)據(jù)、第三測井數(shù)據(jù)和第四測井數(shù)據(jù)進行組合，獲得單極式接收數(shù)據(jù)、X方向偶極式接收數(shù)據(jù)和Y方向偶極式接收數(shù)據(jù)具體包括：

對所述第一測井數(shù)據(jù)、第二測井數(shù)據(jù)、第三測井數(shù)據(jù)和第四測井數(shù)據(jù)相加獲得單極式接收數(shù)據(jù)；

對所述第一測井數(shù)據(jù)和第三測井數(shù)據(jù)相減獲得X方向偶極式接收數(shù)據(jù)；

對所述第二測井數(shù)據(jù)和所述第四測井數(shù)據(jù)相減獲得Y方向偶極式接收數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，當所述聲源為單極子源時，所述單極式接收數(shù)據(jù)為常規(guī)測井數(shù)據(jù)，所述X方向偶極式接收數(shù)據(jù)和所述Y方向偶極式接收數(shù)據(jù)為遠探測測井數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，當所述聲源為偶極子源時，所述單極式接收數(shù)據(jù)為遠探測測井數(shù)據(jù)，所述X方向偶極式接收數(shù)據(jù)和所述Y方向偶極式接收數(shù)據(jù)為常規(guī)測井數(shù)據(jù)。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種用于遠探測測井的單偶極混合裝置，所述裝置包括：布置單元，采集單元，組合單元，生成單元；

所述布置單元，用于在待探測井中布置聲源和至少一個接收器，其中，所述接收器包括周向等間隔布置的四個接收單元，所述四個接收單元中的第一接收單元和第三接收單元位于X軸，所述四個接收單元中的第二接收單元和第四接收單元位于Y軸；

所述采集單元，用于當所述聲源激發(fā)波場時，所述第一接收單元采集第一測井數(shù)據(jù)，第二接收單元采集第二測井數(shù)據(jù)，第三接收單元采集第三測井數(shù)據(jù)，第四接收單元采集第四測井數(shù)據(jù)；