[发明专利]一种阵列侧向仪器的加速度校正方法及校正装置

说明书

本发明提供一种阵列侧向仪器的加速度校正方法及校正装置，所述方法包括：对加速度曲线进行频谱分析得到基频f，对加速度a求积分得到速度，对速度求积分得到深度位移S，深度修正的最大值△S作为加速度曲线是否需进行加速度校正的判据；采用加速度曲线的基线拟合算法，动态选取轴向加速度数值队列；动态调整位移的积分区间。本发明通过对加速度曲线的频谱分析，得出校正判据；并且针对使用运动学方程与卡尔曼滤波、分段积分的旧方法提出改进措施，以频谱分析确定加速度变化的基频，以此动态调整轴向加速度的基值求取与积分区间，使得预测更接近真实情况。

技术领域

本发明涉及石油测井技术领域，具体而言，涉及一种阵列侧向仪器的加速度校正方法及校正装置。

背景技术

随着测井技术的进步，成像仪器的应用使得测量分辨率得到了很大提高，由早期的1、2英尺精进到1、2英寸甚至0.1英寸。由于成像仪器的深度数据是在井口通过测量电缆运动所得出的，与成像仪器的实际运动有一些差异，在之前分辨率低的应用场合，这些差异小于分辨率因而表现不出来。但在分辨率得到很大提高的成像仪器的图像中，如不进行运动校正，则明显表现出扭曲；现有的成像测井加速度校正软件，利用成像仪器提供的精密采样数据，附以最小二乘法、卡尔曼滤波方法，通过加速度数据递推仪器的运动真实轨迹，校正非匀速运动引起的深度误差。

阵列侧向测井仪是一种新型的电阻率测井仪，其分辨率(5cm)较早期的侧向仪器(0.3米)有较大提高，因而在测量结果中也能见到明显的扭曲。使用成像仪器发展而来的校正算法后，由于成像仪器与侧向仪器的适用条件不同，效果并不理想，需加以改进。

成像仪器的采样数据密集，达到0.1英寸，可修正几厘米的误差。而阵列侧向仪的使用与其分辨率相适应的采样率约1cm，加速度数据粒度不足，所述成像仪器发展而来的校正算法不适应，参数调整较难。

另外，所述成像仪器发展而来的校正算法的分段积分是为消除由加速度求取位移的累加误差的，但是其参量(重力影响、积分区间)不易掌握，仍会有累积误差出现。原有的通过测井仪器倾角计算重力轴向分量的方法，一是运算与滤波方法造成误差的非线性；二是其通过三轴加速度测量得到，有逻辑循环的存疑。

并且所述成像仪器发展而来的校正算法对平头现象的辅助修正，也不理想，往往修正过度，整体深度压缩。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于对阵列侧向仪器的加速度曲线进行加速度校正，以消除井下仪器非匀速运动所造成的真实深度与测量深度差异所引起的曲线异常：如平头、拉伸压缩等。

测井仪器由电缆吊入井中，组成了一个类似弹簧振子的振动系统，即使井况良好，也可能发生振动，叠加在其匀速运动之上，使得仪器真实深度与测量深度存在偏差。

早期的仪器不需加速度校正，加速度曲线仍有很好反映，说明并不是所有条件下都须进行加速度校正。

本发明提出一个判据，以确定测量结果是否须进行加速度校正。然后，针对使用运动学方程与卡尔曼滤波、分段积分的旧方法提出改进措施。测井仪器在井下受到重力、电缆拉力和井壁摩擦力、流体阻力的作用，运动状态较为复杂，大体可看作匀速运动叠加复杂振动，任何复杂振动都可分解为简谐振动，一般情况下基频振动的影响最大。以频谱分析确定加速度变化的基频，动态调整轴向加速度的基值求取与积分区间，使得预测更接近真实情况。最终校正结果结合人工判断，对整体偏差及局部异常进行修正。

本发明提供一种阵列侧向仪器的加速度校正方法，包括以下步骤：

S1、对加速度曲线进行频谱分析得到基频f，则有下式：

a＝g_z+ASIN(2πft)；

其中a为加速度，g_z为重力加速度轴向分量(径向分量对深度校正的影响很小)；

对加速度a求积分，得到速度：