[发明专利]用于从声波波形中移除衰荡效应的方法、系统以及计算机可读介质

说明书

一种说明性声学测距方法，其包括：部署井下工具；使用所述工具的传输声学换能器来传输第一声波波形；使用所述工具的接收声学换能器来接收第二声波波形；从所述第二声波波形中移除确定性波形，以获取回波波形；以及从所述回波波形导出测量结果。

相关申请的交叉引用

本申请要求标题为“Systems and Methods Providing Ring Down Removal fromSonic Waveforms”且由P.Tracadas于2013年3月8日申请的美国临时申请61/774,700的优先权，所述申请据此以引用的方式并入本文。

发明背景

油田操作者要求访问关于在井下遇到的状况的大量信息。这种信息通常包括被井眼横越的地层的特性以及与井眼自身的尺寸和构造相关的数据。收集与井下状况相关的信息(通常被称为“测井”)可通过包括“随钻测井”(LWD)和电缆测井的若干方法来执行。

在可用的电缆工具和LWD工具中，存在多种声学测井工具，具体包括超声波“测径仪”工具。这种工具采用声信号来执行测量，例如，测量到井壁的距离。在具有适当的一组此类距离测量结果的情况下，可估计井眼尺寸和形状，以及工具在井眼内的相对位置。

声学换能器面临许多性能挑战，包括由于当移除驱动信号时，换能器的机械运动无法立即停止而造成的“衰荡”现象。相反，存在一些必须被抑制或以其它方式解释的残余运动和振动。可通过使用改进的换能器来减少该现象，然而，与当前可用并使用的现有换能器相比，这样做可被证明是成本昂贵的。

附图简述

因此，本文公开用于从声波波形中移除确定性噪声的方法和相关联的系统。在附图中：

图1示出用于随钻测井(“LWD”)的说明性环境。

图2示出用于电缆测井的说明性环境。

图3示出具有单个声学换能器的说明性的声波产生和测量工具。

图4A和图4B示出具有两个声学换能器的说明性的声波产生和测量工具。

图5示出说明性的确定性噪声波形移除方法的流程图。

图6示出一些说明性波形的工作流程图。

图7示出一些说明性波形的另一工作流程图。

图8描绘了使用和不使用所公开的处理技术的说明性的声波测井。

然而，应理解，附图中给出的具体实施方案及其详细描述不限制本公开。相反，它们为普通技术人员提供辨识替代形式、等同物和修改的基础，所述这些替代形式、等同物和修改连同给出的实施方案中的一个或多个都涵盖在随附权利要求书的范围内。

具体实施方式

本文公开的是用于当使用超声波换能器时提供对确定性噪声波形或不期望的干扰波形的移除的系统和工具，连同相关联的方法。这种噪声可以是衰荡波形或通过工具主体在换能器之间传送的噪声。说明性的换能器存在于可商购的仪器中，包括哈里伯顿公司(Halliburton)的XBAT测径仪测井(“XCAL”)工具、声波测径仪(“ACAL”)工具、声波发射器测径仪(“PCAL”—方位岩性密度工具的一部分)传感器和环形声波扫描仪(“CAST”)。(这些工具的前三个是LWD工具、最后一个是电缆工具。)。如果这种换能器被暴露在极端条件下、随时间推移而降解或开始仅具有标称质量，那么它们可经历可变的特性或长衰荡特性。这种衰荡特性可干扰声波波形测量结果，从而降低仪器灵敏度和回波的相称可检测性。