[發明專利]一種獲取聲阻抗的方法和裝置

有效

• 申請號: 201510069947.2
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104747178B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 郝曉良;侯振永;謝景平;莊春喜;牛朋;楊志華
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B47/14
• 分類號: E21B47/14;E21B47/005
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 惠磊,曲鵬

技術領域

本發明涉及測井技術，尤指一種獲取聲阻抗的方法和裝置。

背景技術

固井質量評價主要是對水泥環膠結質量進行評價，即對套管與水泥環之間的界面、水泥環與地層之間的界面的膠結情況進行評價。目前固井質量評價主要應用常規聲波測井方法。從上世紀50年代至今，測井界先后開發了諸如聲幅測井儀(CBL，Cement Bond Log)、變密度測井儀(VDL，Variable Density Log)、貼井壁分扇區水泥膠結評價測井儀等多種用于固井質量評價的測井儀器，但這些儀器利用常規聲波方法對套管與水泥環之間的界面進行半定量評價、水泥環與地層之間的界面的膠結狀況進行定性分析，均無法對水泥環膠結情況進行準確的定量評價。斯輪貝謝(Schlumberger)公司的超聲成像儀(USIT，Ultralsonic Imager Tool)、哈利伯頓(Halliburton)公司的井周聲波掃描儀(CAST-V，Circumferential Acoustic Scanner Tool)和中海油服的多功能超聲成像測井儀(MUIL，Multifunction Ultrasonic Imaging Logging Tool)均屬于脈沖超聲回波成像測井，能對套管與水泥環之間的界面的膠結情況進行定量分析評價。

在采用上述儀器對套管與水泥環之間的界面的膠結情況進行定量分析評價的關鍵技術是用回波求取套管外物質的聲阻抗。現有的獲取聲阻抗的方法大致包括：按照公式(1)進行計算。

其中，Z為套管外物質采樣點的聲阻抗，H為套管的厚度，b1為采樣點的回波中的某一區域的共振波幅度和反射波幅度之間的比值，B1為參考點的回波中同一區域的共振波幅度和反射波幅度之間的比值。

其中，參考點是指與采樣點對應的自由套管上的點，自由套管是指沒有水泥環的套管。

一般情況下，回波中0-15us為反射區域，15us-30us為共振區域，可以從這2個區域提取反射波、共振波的幅度值。

現有的獲取聲阻抗的方法中，將共振波持續時間固定且僅對該持續時域共振波進行分析計算得到套管外物質采樣點的聲阻抗，忽視了其它波信號(例如，反射波)疊加在共振波信號上的影響。實際上，由于受多重傳播介質的影響，在實測波列中是沒有純粹的共振波存在的，在不同的共振區域，共振波也受到不同程度的反射波及其它雜信號的干擾。同時即使是單純的共振波，其波形幅度也隨著時間不同發生變化，因此，獲得的聲阻抗的精度較低。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種獲取聲阻抗的方法和裝置，能夠提高聲阻抗的精度。

為了達到上述目的，本發明提出了一種獲取聲阻抗的方法，包括：

從采樣點的回波中獲取共振區域的穩定部分；

將獲得的共振區域的穩定部分劃分為兩個或兩個以上區域；

根據各區域的共振波計算每一個區域對應的聲阻抗；

根據各區域對應的聲阻抗計算采樣點的聲阻抗。

優選地，該方法還包括：

根據所述采樣點的聲阻抗評價固井質量。

優選地，當判斷出所述采樣點的聲阻抗小于第一預設閾值時，該方法還包括：

根據所述采樣點的聲阻抗獲取所述采樣點的聲阻抗差值；

判斷出獲得的聲阻抗差值大于或等于第二預設閾值，根據所述獲得的聲阻抗差值評價所述采樣點的固井質量。

優選地，所述根據采樣點的聲阻抗獲取采樣點的聲阻抗差值包括：

按照公式計算所述采樣點的聲阻抗差值；

其中，P_d為所述采樣點的聲阻抗差值，Z_i為第i個區域對應的聲阻抗，N為區域數，Z_0i為第i個區域對應的基準聲阻抗。

優選地，所述根據各區域的共振波計算每一個區域對應的聲阻抗包括：

按照公式計算第i個區域對應的聲阻抗。

其中，Z_i為第i個區域對應的聲阻抗，b2為第i個區域的共振波幅度和反射波幅度之間的比值，B2為參考點回波中的中間區域的共振波幅度和反射波幅度之間的比值。

優選地，所述根據各區域對應的聲阻抗計算采樣點的聲阻抗包括：

按照公式計算所述采樣點的聲阻抗；

其中，Z_p為所述采樣點的聲阻抗，Z_i為第i個區域對應的聲阻抗，N為區域數。

本發明還提出了一種獲取聲阻抗的裝置，至少包括：

獲取模塊，用于從采樣點的回波中獲取共振區域的穩定部分；