一種獲取聲阻抗的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)井技術(shù)，尤指一種獲取聲阻抗的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 固井質(zhì)量評(píng)價(jià)主要是對(duì)水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，即對(duì)套管與水泥環(huán)之間的界 面、水泥環(huán)與地層之間的界面的膠結(jié)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前固井質(zhì)量評(píng)價(jià)主要應(yīng)用常規(guī)聲波 測(cè)井方法。從上世紀(jì)50年代至今，測(cè)井界先后開(kāi)發(fā)了諸如聲幅測(cè)井儀（CBL，Cement Bond Log)、變密度測(cè)井儀（VDL，Variable Density Log)、貼井壁分扇區(qū)水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)測(cè)井儀等 多種用于固井質(zhì)量評(píng)價(jià)的測(cè)井儀器，但這些儀器利用常規(guī)聲波方法對(duì)套管與水泥環(huán)之間的 界面進(jìn)行半定量評(píng)價(jià)、水泥環(huán)與地層之間的界面的膠結(jié)狀況進(jìn)行定性分析，均無(wú)法對(duì)水泥 環(huán)膠結(jié)情況進(jìn)行準(zhǔn)確的定量評(píng)價(jià)。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(cè)井儀（MUIL， Multifunction Ultrasonic Imaging Logging Tool)均屬于脈沖超聲回波成像測(cè)井，能對(duì) 套管與水泥環(huán)之間的界面的膠結(jié)情況進(jìn)行定量分析評(píng)價(jià)。
[0003] 在采用上述儀器對(duì)套管與水泥環(huán)之間的界面的膠結(jié)情況進(jìn)行定量分析評(píng)價(jià)的關(guān) 鍵技術(shù)是用回波求取套管外物質(zhì)的聲阻抗?，F(xiàn)有的獲取聲阻抗的方法大致包括：按照公式 (1)進(jìn)行計(jì)算。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種獲取聲阻抗的方法，其特征在于，包括： 從采樣點(diǎn)的回波中獲取共振區(qū)域的穩(wěn)定部分； 將獲得的共振區(qū)域的穩(wěn)定部分劃分為兩個(gè)或兩個(gè)以上區(qū)域； 根據(jù)各區(qū)域的共振波計(jì)算每一個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗； 根據(jù)各區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗計(jì)算采樣點(diǎn)的聲阻抗。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括： 根據(jù)所述采樣點(diǎn)的聲阻抗評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)判斷出所述采樣點(diǎn)的聲阻抗小于第一 預(yù)設(shè)閾值時(shí)，該方法還包括： 根據(jù)所述采樣點(diǎn)的聲阻抗獲取所述采樣點(diǎn)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(yù)設(shè)閾值，根據(jù)所述獲得的聲阻抗差值評(píng)價(jià) 所述采樣點(diǎn)的固井質(zhì)量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)采樣點(diǎn)的聲阻抗獲取采樣點(diǎn)的 聲阻抗差值包括： 按照公式
計(jì)算所述采樣點(diǎn)的聲阻抗差值； 其中，Pd為所述采樣點(diǎn)的聲阻抗差值，Z i為第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗，N為區(qū)域數(shù)，Ztli 為第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)聲阻抗。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各區(qū)域的共振波計(jì) 算每一個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗包括： 按照公式
計(jì)算第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗； 其中，Zi為第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗，b2為第i個(gè)區(qū)域的共振波幅度和反射波幅度之 間的比值，B2為參考點(diǎn)回波中的中間區(qū)域的共振波幅度和反射波幅度之間的比值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻 抗計(jì)算采樣點(diǎn)的聲阻抗包括： 按照公式
計(jì)算所述采樣點(diǎn)的聲阻抗； 其中，Zp為所述采樣點(diǎn)的聲阻抗，Z i為第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗，N為區(qū)域數(shù)。
7. -種獲取聲阻抗的裝置，其特征在于，至少包括： 獲取模塊，用于從采樣點(diǎn)的回波中獲取共振區(qū)域的穩(wěn)定部分； 劃分模塊，用于將獲得的共振區(qū)域的穩(wěn)定部分劃分為兩個(gè)或兩個(gè)以上區(qū)域； 第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)各區(qū)域的共振波計(jì)算每一個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗； 第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)各區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗計(jì)算采樣點(diǎn)的聲阻抗。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括： 第一評(píng)價(jià)模塊，用于根據(jù)所述采樣點(diǎn)的聲阻抗評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括： 第二評(píng)價(jià)模塊，用于判斷出所述采樣點(diǎn)的聲阻抗小于第一預(yù)設(shè)閾值，根據(jù)所述采樣點(diǎn) 的聲阻抗獲取所述采樣點(diǎn)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(yù)設(shè)閾 值，根據(jù)所述獲得的聲阻抗差值評(píng)價(jià)所述采樣點(diǎn)的固井質(zhì)量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第二評(píng)價(jià)模塊具體用于： 判斷出所述采樣點(diǎn)的聲阻抗小于第一預(yù)設(shè)閾值，按照公式
計(jì)算所述 采樣點(diǎn)的聲阻抗差值；其中，Pd為所述采樣點(diǎn)的聲阻抗差值,Zi為第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗， N為區(qū)域數(shù)，Ztli為第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)聲阻抗；判斷出獲得的聲阻抗差值大于或等于第 二預(yù)設(shè)閾值，根據(jù)所述獲得的聲阻抗差值評(píng)價(jià)所述采樣點(diǎn)的固井質(zhì)量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7~9任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第一計(jì)算模塊具體用 于： 按照公式
計(jì)算第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗； 其中，Zi為第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗，b2為第i個(gè)區(qū)域的共振波幅度和反射波幅度之 間的比值，B2為參考點(diǎn)回波中的中間區(qū)域的共振波幅度和反射波幅度之間的比值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7~9任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第二計(jì)算模塊具體用 于： 按照公式
十算所述采樣點(diǎn)的聲阻抗； 其中，Zp為所述采樣點(diǎn)的聲阻抗，Z i為第i個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗，N為區(qū)域數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種獲取聲阻抗的方法和裝置，包括：從采樣點(diǎn)的回波中獲取共振區(qū)域的穩(wěn)定部分；將獲得的共振區(qū)域的穩(wěn)定部分劃分為兩個(gè)或兩個(gè)以上區(qū)域；根據(jù)各區(qū)域的共振波計(jì)算每一個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗；根據(jù)各區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗計(jì)算采樣點(diǎn)的聲阻抗。通過(guò)本發(fā)明的方案，將回波中的共振區(qū)域的穩(wěn)定部分劃分為多個(gè)區(qū)域，根據(jù)多個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的聲阻抗來(lái)計(jì)算采樣點(diǎn)的聲阻抗，由于共振區(qū)域的穩(wěn)定部分包含的反射波較少，從而提高了聲阻抗的精度。
【IPC分類】E21B47-005, E21B47-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104747178
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510069947
【發(fā)明人】郝曉良, 侯振永, 謝景平, 莊春喜, 牛朋, 楊志華
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日