[发明专利]一种基于衰减率刻度的扇区声波相对幅度计算方法

说明书

本发明公开了一种基于衰减率刻度的扇区声波相对幅度计算方法，包括：1)对径向声波幅度测井仪器的声波变密度测量单元做3ft探头声波响应一致性标定；2)对径向声波幅度测井仪器的声波变密度测量单元做扇区声波探头声波响应一致性标定；3)在测井现场选取一段井段，仪器定点记录若干点，求取相关刻度参数；4)基于相关刻度参数求取各测量点各扇区声波的衰减率ALK_j扇区声波幅度：5)按仪器要求测井，计算并输出各扇区的相对声波幅度值。因此每个扇区均可按已有解释图版求出各个扇区的水泥胶结率，实现了对扇区水泥固井质量的量化描述；从而，提高了曲线质量和解释的准确性。

技术领域

本发明涉及石油测井技术领域，尤其涉及一种基于衰减率刻度的扇区声波相对幅度计算方法。

背景技术

固井质量评价测井是检验固井施工质量的重要依据，也是部署试油、试气及分析产层产能的基本依据。径向声波幅度测井仪是固井质量评价的重要工具，是精细描述套管外水泥分布情况的主要手段之一。其中，径向声波幅度测井仪又包括8扇区径向声波幅度测井仪、6扇区径向声波幅度测井仪，其探头结构为：1个公用发射探头，在源距1.5英尺(或其它尺寸)源距位置处周向均匀设置8个或6个接收探头(称扇区声波探头)、在源距3英尺、5英尺处各设置一个全井眼声波接收换能器。发射探头—3英尺接收探头—5英尺接收探头组合实现声波变密度测井功能；发射探头—扇区声波探头实现径向声波幅度测井功能。

该设备的刻度仍然采用空套刻度法：在空套位置将声幅、变密度及八扇区的声波幅度刻度为理论工程值。其中，理论工程值要求测量环境符合一定的标准(例如，139.7mm外径的套管，壁厚应为8mm，同时套管—地层环空中的流体密度也应为1.0g/cm³)。而在实际工作中由于很多井无空套，难以实施自由套管刻度，采用邻井刻度替代又会受泥浆成分、套管尺寸差异影响产生偏差。刻度时自由套管依赖操作人员人工识别，该人为因素可能造成较大的刻度偏差；即便是空套井段，套管—地层环空介质的密度也可能并非1.0g/cm³(含前置液等多种成分)，人为设定为固定值本身会导致刻度偏差。

另外，原空套刻度方法中，扇区相对声波幅度的理论工程值与声波变密度的理论工程值是相同的。而实际上，扇区声波探头的源距为1.5英尺，声波变密度的源距为3英尺(指声幅曲线)，因此扇区相对声波幅度的值与声波变密度的的相对声幅并无可比性(声波变密度的相对声幅有实际工程意义：套管外径178mm、壁厚8mm的井中，相对声幅10、20分别表示水泥胶结率为50％、30％)，仅能定性指示不同扇区水泥胶结的差异性，不能满足水泥胶结质量精细解释的需要。

因此，急需一种科学的、径向声波幅度测井的刻度法。

发明内容

为了解决径向声波幅度测井相对幅度的定量化刻度问题，本发明提出的基于衰减率刻度的扇区声波相对幅度计算方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于衰减率刻度的扇区声波相对幅度计算方法，包括以下步骤：

步骤1)根据扇区衰减率等于平均衰减率与差异衰减率的和，而平均衰减率等于声波变密度测量单元的衰减率，差异衰减率可由当前扇区的幅度与平均幅度的差异关系求出，进而求出扇区声波幅度各测量单元的衰减率；

步骤2)由扇区声波幅度各测量单元的衰减率计算并输出各扇区的相对声波幅度值。

优选的，步骤1)具体步骤如下：

步骤11)求声波变密度测量单元的衰减率ALK_cbl：

式中：AM3——3ft探头的声波幅度，mv；

AM5——5ft探头的声波幅度，mv。

其中，要求已对3ft探头、5ft探头做声波响应一致性标定。