一种随钻声波固井质量评价方法及处理装置与流程

技术特征：
1.一种随钻声波固井质量评价方法，包括如下步骤：步骤一、对随钻数据进行预处理，还原波形曲线，获取阵列声波的全波列数据并根据需求进行滤波处理，即去除波列中低频和高频的测井噪声；步骤二、根据随钻仪器的固有阻带进行滤波处理，消除首波中钻铤波的影响；步骤三、计算首波能量，根据套管波慢度和阵列接收器的源距，计算从发射器到每个接收器的传播时间，即套管波波至；利用波至时间确定套管波到时，并根据窗长计算窗内套管波能量；步骤四、计算首波阵列衰减因子，根据得到的首波能量计算相应的阵列衰减因子；步骤五、计算胶结指数，根据该区块衰减因子与cbl的拟合公式，利用胶结指数计算公式计算胶结指数；步骤六、固井质量评价，根据油田固井质量评价标准，利用胶结指数曲线进行固井质量综合评价；步骤七、判断是否处理完所有深度点，若是则结束处理，若否则重复步骤二至六，直至处理完所有深度点。2.根据权利要求1所述的一种随钻声波固井质量评价方法，所述步骤二具体为：根据随钻仪器隔声体固有的钻铤波隔声阻带进行滤波处理，最大限度的滤除首波中的钻铤波，保留套管波，以便求取后续的套管波幅度和衰减。3.根据权利要求1所述的一种随钻声波固井质量评价方法，所述步骤三具体为：利用时间—慢度相关法(stc)提取随钻波形中的套管波时差曲线，从中得到首波时差(s)，并根据公式1，确定套管波的到时(t)：t＝s
×
d
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(1)其中d表示各接收器到发射器之间的距离。根据确定的套管波到时，在全波列中确定相应的首波时窗，窗长为首波的2～3个周期，利用公式2计算m个接收器内首波的幅度(或平均能量)a
m
：其中amp为接收到的波形数据，n为时窗内的采样点数。4.根据权利要求1所述的一种随钻声波固井质量评价方法，所述步骤四具体为：假设深度为z的接收器接收到的波形的振幅谱满足公式3式中s(w)和r(w)分别代表声源和接收器的振幅谱；g(w,z)为控制声波从源到接收器之间几何扩散的格林函数；t是波的传播时间；q为品质因子。对于不同深度z1、z2上的频谱比满足公式4式中f为频率，v为波速，通常假设几何扩散g与频率无关，因此公式4中最后一项是与频率无关的常数。则在同一频率下，频谱比的自然对数与两接收器之间的距离存在线性关系，
二者之间可以进行线性拟合。由此，我们定义衰减因子α＝πf/qv，对于随钻声波测井仪器来说，由于其存在多个接收器，任意两个接收器之间均存在一个线性关系，以第一个接收器为例，满足公式5其中为该阵列接收器接收到的阵列衰减系数，在数值上可通过最小二乘线性拟合的方法求出，由此可表示任意两接收器之间的衰减因子。5.根据权利要求1所述的一种随钻声波固井质量评价方法，所述步骤五具体为：统计该区块五至二十口井中的衰减因子(attn)与常规固井质量评价方法(cbl)进行交会，拟合出attn与声幅测井之间的函数关系，即可根据公式6计算胶结指数：其中cbl
fp
表示自由套管处的首波幅度值，cbl
mn
表示完全胶结时的首波幅度。由此即可根据不同油田的固井质量评价标准进行固井质量评价。6.根据权利要求1所述评价方法的一种随钻声波固井质量评价处理装置，其特征在于，包括处理器，适用于实现各种指令；以及存储设备，适用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行；波形预处理及带通滤波；具体可以使用数字信号处理器对采集阵列波形进行滤波，消除低频和高频的测井噪声，随后利用随钻仪器固有的隔声阻带进行带通滤波，消除首波中钻铤波的干扰；首波能量计算；预设套管波慢度，计算其波至，并开窗计算波形能量，得到多个接收器上首波能量；衰减因子计算；根据多个接收器得到的首波能量进行线性拟合，得到阵列跨度内的首波衰减因子；胶结指数计算；根据衰减因子和cbl拟合得到的关系式和胶结指数计算公式，可直接利用衰减因子计算胶结指数。

技术总结
本发明公开了一种随钻声波固井质量评价方法及处理装置，包括：步骤一、对随钻数据进行预处理，获取阵列声波的全波列数据；步骤二、消除首波中钻铤波的影响；步骤三、计算首波能量，根据窗长计算窗内套管波能量；步骤四、计算首波阵列衰减因子，根据得到的首波能量计算相应的阵列衰减因子；步骤五、计算胶结指数，根据该区块衰减因子与CBL的拟合公式，利用胶结指数计算公式计算胶结指数；步骤六、利用胶结指数曲线进行固井质量综合评价；步骤七、判断是否处理完所有深度点，若是则结束处理，若否则重复上述步骤，直至处理完所有深度点。本发明可以解决电缆测井在大斜度井、水平井进行固井质量评价时耗时长、成本高的难题。成本高的难题。成本高的难题。


技术研发人员：李盛清 张广栋 张淼鹤 苏远大 唐晓明
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2021/11/23