[发明专利]一种套管与水泥环之间的微环识别方法

摘要

本发明公开了一种套管与水泥环之间的微环识别方法，具体涉及应用地球物理和石油勘探开发领域。其解决了现有的微环测量要重复测井，测井成本很高的不足。该套管与水泥环之间的微环识别方法运用从声波测井得到的拉伸型兰姆波衰减或幅度、弯曲型兰姆波的衰减以及套管共振波的共振效率等，联合三种不同类型的套管波响应特征，确定微环的存在。该套管与水泥环之间的微环识别方法包括在深度区间内进行弯曲型兰姆波测井、超声反射成像测井、SBT测井或CBL‑VDL测井；分别得到弯曲型兰姆波的衰减Attasy、套管共振波的共振效率Rate以及拉伸型兰姆波的衰减Attsy或幅度；判断套管后微环的存在三个主要步骤。

主权项

1.一种套管与水泥环之间的微环识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤①：在深度区间内进行弯曲型兰姆波测井、超声反射成像测井、SBT测井或CBL/VDL测井；步骤②：分别得到弯曲型兰姆波的衰减Att_asy、套管共振波的共振效率Rate以及拉伸型兰姆波的衰减Att_sy或幅度；弯曲型兰姆波的衰减，是将接收的远近接收器的弯曲型兰姆波波形首先做希尔伯特变换，取希尔伯特变换后的峰值，远近波的峰值的比值计算得到的，如式(1)：其中，wave1和wave2是测量弯曲型兰姆波时近和远接收器接收到的直达兰姆波；Hilbert是指做希尔伯特变换，abs是取希尔伯特变换后波形的模；拉伸型兰姆波的衰减，利用水泥胶结测井记录的波形，首先对T1发射R1和R2接收的W11和W12波形以及T2发射R1和R2接收的W21和W22波形做希尔伯特变换，得到变换后拉伸型兰姆波波包的峰峰值a₁、a₂、a₃和a₄，利用式(2)计算得到拉伸型兰姆波的衰减Att_sy：其中，L是相邻两个接收器R1R2的间距；T1是第一发射器1，T2是第二发射器，R1是第一接收器，R2是第二接收器；共振效率Rate是对接收的超声反射波做希尔伯特变换后，在共振波时窗内取均方根值再和反射波时窗内最大值的比值，共振效率采用式(3)得到，其中，wavedata是指接收到的超声反射波，i是波形点数，n是指共振波的起始点，w是指共振波时窗中的总点数；步骤③：判断套管后微环的存在；Ⅰ.套管后耦合快速水泥中微环的存在判断包括四种组合方法：Ⅰ‑Ⅰ：获得处理深度depth、井周方位Azimuth位置处的弯曲型兰姆波的衰减Att_asy数据和套管共振波的共振效率Rate，在共振效率Rate较低和弯曲型兰姆波的衰减Att_asy较高的井段或扇区位置，可确定套管后存在小于0.3mm的微环；Ⅰ‑Ⅱ：获得处理深度depth、井周方位Azimuth位置处的弯曲型兰姆波的衰减Att_asy数据和拉伸型兰姆波的衰减Att_sy，在拉伸型兰姆波的衰减Att_sy低和弯曲型兰姆波的衰减Att_asy较高的井段或扇区位置，确定套管后存在小于0.3mm的微环；Ⅰ‑Ⅲ：获得处理深度depth、井周方位Azimuth位置处的套管共振波的共振效率Rate和拉伸型兰姆波的衰减Att_sy，在共振效率Rate较低，其反演的阻抗大于4.0MRayls和拉伸型兰姆波的衰减Att_sy低的井段或扇区位置，确定套管后存在小于0.3mm的微环；Ⅰ‑Ⅳ：获得处理深度depth、井周方位Azimuth位置处的套管共振波的共振效率Rate、弯曲型兰姆波的衰减Att_asy和拉伸型兰姆波的衰减Att_sy，在共振效率较低Rate低，其反演的阻抗大于4.0MRayls、弯曲型兰姆波的衰减Att_asy较高和拉伸型兰姆波的衰减Att_sy低的井段或扇区位置，确定套管后存在小于0.3mm的微环；Ⅱ.套管后耦合慢速水泥中微环的存在判断包括两种组合方法：Ⅱ‑Ⅰ：获得处理深度depth、井周方位Azimuth位置处的弯曲型兰姆波的衰减Att_asy数据和拉伸型兰姆波的衰减Att_sy，在拉伸型兰姆波的衰减Att_sy低和弯曲型兰姆波的衰减Att_asy较高的井段或扇区位置，确定套后存在小于0.3mm的微环；Ⅱ‑Ⅱ：获得处理深度depth、井周方位Azimuth位置处的套管共振波的共振效率Rate和拉伸型兰姆波的衰减Att_sy，在共振效率较低Rate低，其反演的阻抗大于3.0MRayls和拉伸型兰姆波衰减Att_sy较低的井段或扇区位置，确定套后存在小于0.3mm的微环。