[发明专利]一种定量评价地层非均匀性的方法及装置

权利要求书

1.一种定量评价地层非均匀性的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、在深度区间内进行阵列声波测井，获取所述深度区间内单极、偶极阵列声波测井波形数据；

S2、对所述波形数据进行深度校正，获得处理深度位置处的单极、偶极阵列声波测井全波列数据，利用波形相干叠加法处理得到地层的纵波速度和横波速度；

S3、计算所述偶极阵列声波测井全波列数据的散射衰减品质因子和中心频率；

S4、对所述纵波速度和横波速度做统计分析，获取平均纵波速度、横波速度和横波速度的扰动量；

S5、利用所述平均纵波速度、横波速度和横波速度的扰动量建立随机介质模型；

S6、选取不同的相关距离，使所述相关距离与波数的乘积ka在预设数值区间范围内，利用时域有限差分数值模拟所述随机介质模型的声场相应特征，并计算在不同相关距离下所述随机介质模型的散射衰减品质因子；

S7、建立不同ka时所述随机介质模型的散射衰减品质因子图版；

S8、将步骤S3所述偶极阵列声波测井数据的散射衰减品质因子与步骤S7所述随机介质模型的散射衰减品质因子图版进行对比，获取偶极阵列声波测井数据的ka值，进而获得所述深度区间的相关距离。

2.根据权利要求1所述一种定量评价地层非均匀性的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述利用波形相干叠加法处理得到地层的纵波速度和横波速度的具体过程为：

对整个声波波形或者波形中的一个时段以及给定的速度区间按公式1计算出二维相关函数Corr(v,T)：

其中，t是时间，X_m(t)是N个声波测井仪器接收换能器阵列中的第m个接收换能器，d是声波测井仪器接收换能器之间的间隔，T为时间变量，T_w为时间窗长度，v是所述速度区间中的速度值；

计算当相关函数Corr(v,T)取极大值时对应的v值，求出纵波速度和横波速度。

3.根据权利要求1所述一种定量评价地层非均匀性的方法，其特征在于，步骤S6所述相关距离即为所述随机介质模型的自相关长度参数，横向、纵向的自相关长度相等。

4.根据权利要求1所述一种定量评价地层非均匀性的方法，其特征在于，步骤S6所述利用时域有限差分数值模拟所述随机介质模型的声场相应特征的过程中，声源的激发频率为步骤S3中所述中心频率。

5.一种定量评价地层非均匀性的装置，其特征在于，所述装置包括：

测井模块：用于在深度区间内进行阵列声波测井，获取所述深度区间内单极、偶极阵列声波测井波形数据；

处理模块：用于对所述波形数据进行深度校正，获得处理深度位置处的单极、偶极阵列声波测井全波列数据，利用波形相干叠加法处理得到地层的纵波速度和横波速度；

计算模块：用于计算所述偶极阵列声波测井全波列数据的散射衰减品质因子和中心频率，对所述纵波速度和横波速度做统计分析，获取平均纵波速度、横波速度和横波速度的扰动量；

模拟模块：用于利用所述平均纵波速度、横波速度和横波速度的扰动量建立随机介质模型，选取不同的相关距离，使所述相关距离与波数的乘积ka在预设数值区间范围内，利用时域有限差分数值模拟所述随机介质模型的声场相应特征，并计算在不同相关距离下所述随机介质模型的散射衰减品质因子；

对比模块：用于建立不同ka时所述随机介质模型的散射衰减品质因子图版，将计算模块所述偶极阵列声波测井数据的散射衰减品质因子与所述随机介质模型的散射衰减品质因子图版进行对比，获取偶极阵列声波测井数据的ka值，进而获得所述深度区间的相关距离。