声波测井反射波分离技术及应用

发布时间：2022-01-05 13:37

　　反射声波成像测井技术分辨率较高且探测深度可达十几米甚至几十米。随着方位远探测反射声波成像测井仪器的研制成功,与方位远探测反射声波成像测井相关的数据处理和成像显示分析等工作便日益重要。本论文在调研国内外关于反射波提取进展的基础上,对声波测井反射波提取及上下行波分离技术展开研究。首先,从数据处理角度分析反射声波测井中的反射波场特征。然后,分析常规方法如中值滤波、奇异值分解法、参数估计法、时差中值滤波、F-K滤波、Radon变换在消除井孔模式波中的优缺点以及适用条件。最后,采用F-K滤波以及最小二乘Radon变换和高分辨率Radon变换等方法来进行上下行波分离。用数值模拟数据及方位远探测反射声波成像测井仪器测得的现场数据验证这些方法的正确性和有效性,并对比分析它们在井孔模式波消除和上下行波分离中的应用效果。结果显示,当井孔模式波较强时,中值滤波法与奇异值分解法提取的反射波质量要优于F-K滤波与Radon变换。当井孔模式波能量不太强时,F-K滤波与Radon变换提取的反射波质量要优于中值滤波法与奇异值分解法,高分辨率Radon变换在分离上下行波方面要优于最小二乘Radon变换。因此,根据声波测... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１反射声波成像测井原理图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ?ａｃｏｕｓｔｉｃ?ｗａｖｅ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｌｏｇｇｉｎｇ??

?中国石油大学（北京）硕士学位论文???图２．２是反射波到时求取示意图。反射界面与井轴方向交点为Ａ，反射界面与??井轴方向夹角为《，反射界面与井轴的交点Ａ距离声源ＴＲ的距离为Ｚ，接收器Ｒ??与声源ＴＲ的距离为ｚ，反射波与反射界面的交点为Ｂ，声源ＴＲ距离Ｂ的距离为??６，接收器Ｒ距离Ｂ的距离为＾，入射角和反射角分别为…由斯奈尔定律可得仪??器在反射界面上方或者反射界面下方的反射波到时ｒ。Ｖｉ表示仪器在反射界面下方??时的速度，Ｖ２表示仪器在反射界面上方时的速度。??（Ａ．．．?Ｂｌ．??图２．２反射波到时求取示意图??Ｆｉｇ．?２，２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｗｈｅｎ?ｔｈｅ?ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ?ｗａｖｅ?ａｒｒｉｖｅｓ??当仪器位于反射界面下方时：??Ｔ?Ｖｚ２＋４Ｚ（Ｚ－ｚ）ｓｉｎ２？?（２１）??ｄＴ?ｚ－２Ｚｓｉｎ２ａ?ｚ－２Ｚｓｉｎ２?ａ??—＝—，?＝—＝????＼Ｚ．Ｚ）??ｄｚ?ｖ＾ｚ２?＋４Ｚ（Ｚ－ｚ）ｓｉｎ２ａ?ｖｉ?Ｔ??当仪器位于反射界面上方时：??Ｔ?Ｖｚ２＋４Ｚ（Ｚ?＋?ｚ）ｓｉｎ２ａ?（２３）??ｖ２?．??ｄＴ?—?＾?＋?２Ｚｓｉｎ２ａ?ｚ?＋?２Ｚｓｍ２ａ?（２４）??ｄｚ?ｖ２＾ｚ２?＋４Ｚ（Ｚ?＋?ｚ）ｓｉｎ２ａ?ｖｉＴ??－５－??

?第２章反射波樹正及提取方法???为详细了解波场特征，本论文通过一个穿过井轴并与井轴具有一定夹角的声??阻抗不连续面模型来说明，图２．３为模型示意图，设仪器在三种不同位置下，同时??记录８个接收器上的全波列波形数据，其中包括振幅相对比较大的滑行纵波和滑??行横波，它们的时差都是己知的，还有来自反射层的反射波数据。在模拟中，地??层与仪器的夹角ａ?＝?３０°，地层速度为３０００?ｍ／ｓ，该仪器有等间距为０．５?ｆｔ（０．１５４２?ｍ）??的８个接收阵列，仪器为单极子源，声源为雷克子波，发射源位于接收器下方１０?ｆｔ??（３．０４８?ｍ），声源频率为４?ｋＨｚ。通过褶积理论和上述参数模拟出含有直达波与??反射波的全波列波形。??｜＼??图２．３模型示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｍｏｄｅｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??图２．４是声源到反射界面三种不同距离且只有一种模式波情况下的阵列波形??图。从图２．４可以看出，在Ｚ＝?４．１?ｍ时，直达波和反射波混叠在一起，在Ｚ＝?８．２?ｍ、??２１．３?ｍ时直达波和反射波间隔比较大。同时也看到了，在Ｚ?＝?４．１ｍ时，反射波的??到时偏移变化率为正数。在Ｚ＝?８．２?ｍ时，反射波的到时偏移变化率几乎接近０。??在Ｚ＝?２１．３?ｍ时，反射波的到时偏移变化率为负数。??－６?－??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]声反射成像测井仪器仿真及波形处理技术研究[D]. 何峰江.石油大学（北京） 2005

硕士论文
[1]反射声波测井资料中反射波提取方法研究[D]. 赵浩然.中国石油大学(北京) 2016



本文编号：3570447