[發明專利]一種基于偶極聲波測井儀偏心測量消除井外地質體方位不確定性的方法

在審

• 申請號: 202210354484.4
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114779345A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 唐曉明;李楊虎;蘇遠大
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40;E21B47/18
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 杜澄心;張亞軍

本發明公開一種基于偶極聲波測井儀偏心測量消除井外地質體方位不確定性的方法，主要包括：將正交偶極聲波測井儀在井中偏心測量，從采集的四分量數據中分離出井外反射信號并進行偏移成像；用四分量反射信號組成φ向發射和接收的合成信號SH，變化φ值得到使SH達到最大幅值時的角度φ₀；利用四分量反射數據合成信號Ns1和Ns2并比較其相位差異；建立Ns1和Ns2之間相位差異隨反射體方位變化的規律圖版；判斷反射體的真實方位并轉換到固定坐標系下；對最大幅值信號SH(φ₀)進行偏移成像，確定反射體的離井距離。本發明通過將現有儀器偏心測量來消除偶極橫波遠探測中的方位180°不確定性，經濟性和實用性較強；且綜合利用了四分量反射信號中的幅值和相位信息，處理結果更加準確。

技術領域

本發明屬于應用地球物理聲學測井領域，具體來說，本發明通過將現有的正交偶極聲波測井儀在井中偏心放置，提出一種根據偏心測量四分量反射信號的幅值和相位特征精準探測井外地質體位置的方法，有效消除了偶極橫波遠探測中存在的方位180°不確定性。

背景技術

偶極橫波遠探測技術是近年來油氣勘探開發領域的重要進展之一，該技術通過充液井中的偶極聲源向地層輻射橫波，并在井中接收經井外地質體反射回來的橫波進行井周成像(Tang,X.M.,2004,Imaging near-borehole structure using directionalacoustic-wave measurement[J]:Geophysics,69,no.6,1378-1386.)，現已成熟應用于井旁裂縫、地層界面、斷層、溶洞和鄰井的探測和識別中，更是成為非常規油氣勘探中尋找油氣“甜點”的利器。

目前，偶極橫波遠探測采用四分量測量可以確定井外地質體離井的距離、傾角和走向，但地質體的傾向結果存在180°不確定性，其不利于進一步指導定向側鉆和儲層的壓裂改造。

針對偶極橫波成像技術存在的方位模糊性問題，Tang X.M.于2004年首次指出采用偶極發射-單極接收的單偶極混合測量模式獲取的數據中包含了反射體的方位信息。在該測量模式的基礎上，Li等人提出(Li C.,H.Chen,X.He,and X.M.Wang,2021,Identifyingreflector azimuth from borehole multicomponent cross-dipole acousticmeasurement[J]:Geophysics,86,no.6,P.D201-D214.)利用偶極聲源輻射的P波來消除SH波確定方位時造成的不確定性，然而偶極P波反射只有在軟地層情況下較為明顯。此外，Li等人(Li,D.,W.X.Qiao,X.H.Che,X.D.Ju,S.B.Yang,J.Q.Lu,and B.Y.Men,2020,Eliminating the azimuth ambiguity in reflected S-wave imaging logging basedon the azimuthal receiver mode[J]:Journal of Petroleum Science andEngineering,199,108295.)提出通過偶極發射-方位接收的測量模式來消除方位不確定性，但這種方法需要環向上布置八個接收器，并且對接收換能器性能的一致性要求較高。

另一個重要的問題是，對于已經成熟應用于現場的正交偶極聲波測井儀，需要對儀器的接收部分進行改造才能實現上述方法的功能，這在工程實施中缺乏可操作性和經濟性。因此，需要提出一種在盡量使用現有正交偶極聲波測井儀的基礎上來消除方位不確定性的新方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于偶極聲波測井儀偏心測量消除井外地質體方位不確定性的方法，以解決在不改變現有正交偶極聲波測井儀內部結構的基礎上，僅通過偏心測量，根據四分量反射信號的幅值和相位特征精準探測井外地質構造位置的方法，經濟有效地解決偶極橫波遠探測中存在的方位180°不確定的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明采用的處理步驟具體如下：