[实用新型]用于在声波幅度测井中矫正声波发射电压的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于在声波幅度测井中对声波发射电压进行矫正的设备，其中所述声波发射电压表示加载在发射测井声波的发射换能器上的输入电压。

背景技术

对声波幅度信息的提取和利用在现代测井技术中占有非常重要的地位，在套管井测井（例如水泥胶结CBL、变密度测井VDL、固井声波成像等）和裸眼井测井（例如声波全波列测井、偶极和多极阵列声波测井、声波井下电视和超声成像测井、声波层析成像等）中都有应用。而声波幅度信息的提取往往又是通过对首先到达的声波（称为“首波”）的第一个波峰或者波谷的测量来实现的。

在<<声波测井原理与应用>>一文中[参见中国国家图书馆,京ICP备0501420号,网址:http://res4.nlc.gov.cn/home/pdfRead.trs?marcid=MDA0MTMyNjcz&channelid=2&bookid=01090489_54&dataid=cnbook&currentpage=1&pathinfo=933_200&top=&type=first&subchannel=0&ifPdfReader=0&jumpType=0&filenameSize=5&part=0],讲述了声波测井的主要方法,具体讲述了声波速度测井方法、套管井中声波测井、声波全波列测井、以及其它声波测井方法。该文章的全部内容在此被引作参考。

声波从发射换能器出发，直到被接收换能器捕获，造成声波幅度变化的影响因素有很多。其主要因素是井壁情况，套管井中表现为套管—水泥，以及水泥—地层的两个界面的胶结程度；裸眼井中主要表现为地层岩性特征。声波测井方法就是通过测量记录声波，分析其传播时间、幅度衰减和频率变化信息来判断固井情况或岩性和储集层孔隙度及岩层弹性力学性质。但是，我们同时应该看到对声波造成影响除了上述主要因素之外还包括发射电路和接收电路的电声/声电转换效率、泥浆比重、井径、深度等。而这些因素对声波的影响同样会被反映在接收到的声波信号上.在实际测井时，这些因素千差万别，只有把测井数据都校准到一个标准环境下之后，这些数据才具有可比性。譬如在测井队在方圆数公里的范围内进行测井并对测井数据进行比较时，只有通过将不同地点的测井数据校准到标准环境下，提高可比性，才能准确客观地实现测井数据比较，帮助决策最佳的采油地点和出油深度。

从声波发射和接收传播路径来分析。原始电信号首先通过发射电路和换能器晶体的电声转换、以波动的形式传递到晶体外的介质中，再通过硅油—橡胶皮囊—泥浆的声阻抗匹配（耦合效果的好坏会影响声波透射效率），将声波透射到泥浆中去；声波在泥浆中传播，到达套管，一部分被反射回泥浆，一部分会透射到水泥中并在水泥和地层中传播，还有一部分满足临界条件，形成套管波，如果是裸眼井，声波除了在泥浆—地层界面的反射、透射，同样会在临界条件下，形成滑行波。最后，一些声波在经过泥浆、透过橡胶皮囊和硅油之后到达接收换能器晶体界面，最后通过晶体和接收电路的声电转换，被采集记录下来。

如前所述，一些仪器工作环境因素也会影响声波幅度。它们包括：声波发射电压的大小、电声转换性能、声耦合效果、井径大小、泥浆比重、套管材质和厚度，水泥标号等等。其中，在对声波幅度信息利用的典型应用CBL（水泥胶结声波测井）测量中，人们就是利用套管材质、尺寸、壁厚、水泥标号和水泥环厚度等因素对声波幅度的影响，进而计算不同情况下声波幅度的相对比值，达到判断水泥胶结状况的目的。

但是目前为止，CBL测量和其他声幅测井中，尚未有人对发射换能器发射电压波动和环境压力进行过声波幅度的矫正。

发明人通过多次实验发现，加载在发射换能器上的发射电压的波动，以及泥浆环境压力对声波幅度的影响也很大。测井中，声波测井仪的缆轴电压会有波动；即使井场设备供电电压稳定，但是不同时间的、不同测试小队在井场测量时使用的电源可能不同，通过电压矫正，可以把所有批次的测量数据校准在同一个参考电压下，对井场测量的可重复性具有意义。另外，测量深度的变化会导致环境压力的不同，而这种变化反映在首波幅度上，如果不予以矫正，这种幅度变化与由于套管和套后水泥胶结状况、以及地层岩性引起的首波幅度变化交织在一起，会影响测量的准确性。所以泥浆环境压力的矫正也是有必要的。

实用新型内容