小波變換法直觀定量綜合評價固井Ⅱ界面

1、20152015年年8 8月月小波變換法直觀定量綜合評價小波變換法直觀定量綜合評價固井固井界面界面 前前 言言聲幅變密度測井是目前各油田固井質(zhì)量測井首選方法，評聲幅變密度測井是目前各油田固井質(zhì)量測井首選方法，評價固井質(zhì)量價固井質(zhì)量界面仍需依賴變密度測井技術(shù)。界面仍需依賴變密度測井技術(shù)。目前目前界面定量評價主要基于傅里葉變換或改進(jìn)的博里葉界面定量評價主要基于傅里葉變換或改進(jìn)的博里葉變換時頻分析技術(shù)，并得到較廣泛推廣應(yīng)用。變換時頻分析技術(shù)，并得到較廣泛推廣應(yīng)用。本文提出用一種新的變密度時頻分析技術(shù)小波變換法，本文提出用一種新的變密度時頻分析技術(shù)小波變換法，并通過重構(gòu)地層波，進(jìn)行固井質(zhì)量并通過重構(gòu)地

2、層波，進(jìn)行固井質(zhì)量界面直觀定量評價，初步界面直觀定量評價，初步應(yīng)用表明效果良好。應(yīng)用表明效果良好。1 一、理論基礎(chǔ)一、理論基礎(chǔ) 二、二、界面固井質(zhì)量評價方法界面固井質(zhì)量評價方法 三、應(yīng)用實(shí)例及分析三、應(yīng)用實(shí)例及分析 四、結(jié)語四、結(jié)語匯匯 報報 提提 綱綱2 一、理論基礎(chǔ)一、理論基礎(chǔ)聲波變密度測井5ft源距接收器接收了包括套管波、地層波、泥漿波等在內(nèi)的聲波全波列信號，其中地層波（縱波）被用于固井界面評價，套管波用于固井界面評價。套管波、地層波、泥漿波（直達(dá)波）頻率有差異，是時頻分析技術(shù)定量評價固井界面質(zhì)量的基礎(chǔ)。3 傅里葉變換 小波變換是在傅里葉變換基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，引入窗口函數(shù) ，)(|1)(

3、,abtatba其中，aR且a0。上式定義了連續(xù)小波變換，a為尺度因子，表示與頻率相關(guān)的伸縮，b為時間平移因子。并定義變換：tabttfabafWd )(*)(|1),(小波變換計(jì)算方法：選一個與波形最相近的小波，通過平移小波（調(diào)整參數(shù)b值）和改變小波尺度伸縮系數(shù)（調(diào)整參數(shù)a值），逐段分析計(jì)算完所有的尺度的連續(xù)小波變換系數(shù)。小波變換后將得到包含頻率、幅度、時間信息的小波集。 不同的小波函數(shù)具有不同的時頻特征，同一個問題用不同的小波函數(shù)進(jìn)行小波變換分析產(chǎn)生的結(jié)果會有區(qū)別，信號序列自身的變化特性是小波函數(shù)選擇的重要影響因素。對于特殊信號可以自己構(gòu)建一個專用小波函數(shù)。常用小波函數(shù)： 小波變換適用于大

4、部分類型信號解析，尤其是非穩(wěn)定信號（頻率、幅度隨時間變化），變密度波列即具有非穩(wěn)定信號特征。用Moret小波函數(shù)對變密度波列進(jìn)行小波變換，把變密度信號序列分解為不同頻率、幅度、位置（時刻）的小波集，利用符合地層波特征的小波集重構(gòu)地層波。 試驗(yàn)證明小波變換準(zhǔn)確重構(gòu)出了地層波，其位置、幅度效果都十分合理，前端套管波信息保持了原狀，后端泥漿波信息得到復(fù)原。連續(xù)深度處理效果也表明本方法的可靠性，完全可以滿足固井質(zhì)量評價要求。裸眼井聲波裸眼井聲波原始變密度原始變密度重構(gòu)地層波重構(gòu)地層波 理論和實(shí)踐表明，變密度信號中地層波強(qiáng)度與界面膠結(jié)質(zhì)量有直接關(guān)系，是定量評價界面的基礎(chǔ)。在界面膠結(jié)中等或良好的情況下，地

5、層波越強(qiáng)（能量、幅度大），界面膠結(jié)越好。用小波變換對變密度信號進(jìn)行分析，重構(gòu)地層波并計(jì)算地層波能量、幅度，根據(jù)能量相對值法計(jì)算界面膠結(jié)指數(shù)BI2。max2PPBI式中，BI2為界面膠結(jié)指數(shù)，P為目的層地層波能量，Pmax為界面膠結(jié)好深度段地層波能量。一般膠結(jié)指數(shù)BI20.4，膠結(jié)差；BI20.40.8，膠結(jié)中等；BI20.8，膠結(jié)良好。 一、理論基礎(chǔ)一、理論基礎(chǔ) 二、二、界面固井質(zhì)量評價方法界面固井質(zhì)量評價方法 三、應(yīng)用實(shí)例及分析三、應(yīng)用實(shí)例及分析 四、結(jié)語四、結(jié)語匯匯 報報 提提 綱綱10 二、二、界面固井質(zhì)量評價方法界面固井質(zhì)量評價方法對變密度全波列信號進(jìn)行快速傅里葉變換分析，根據(jù)頻譜圖和

6、地層波清晰段的變密度圖中地層波周期，確定地層波頻率。對熟悉的地區(qū)可以省略此步驟。111 1、確定地層波頻率、確定地層波頻率 對變密度全波列信號進(jìn)行小波變換處理，根據(jù)地層波頻率重構(gòu)地層波，地層波形狀總體上與聲波時差曲線同步，地層波到時反映地層縱波速度，儀器居中、套管居中良好的等正常情況下變密度波列中去掉地層波信息后套管波、泥漿波應(yīng)該平直均勻，可以據(jù)此特點(diǎn)評價重構(gòu)地層波的質(zhì)量。122 2、重構(gòu)地層波、重構(gòu)地層波 確定地層波到時曲線有三種方法：用裸眼井聲波時差曲線構(gòu)建；用重構(gòu)地層波自動提?。▓D中藍(lán)色曲線）；用數(shù)字化軟件手工拾取（圖中綠色曲線）。133 3、確定地層波到時、確定地層波到時 根據(jù)原始變密

7、度信號中地層波周期數(shù)，開窗截取重構(gòu)地層波波列中若干周期地層波信號，計(jì)算地層波能量和幅度，得到界面膠結(jié)指數(shù)，給出界面自動評價結(jié)論。144 4、固井、固井界面自動評價界面自動評價 根據(jù)固井質(zhì)量解釋標(biāo)準(zhǔn)、定量計(jì)算結(jié)果、重構(gòu)地層波和原始變密度波列特征綜合評價固井質(zhì)量界面，由于套管接箍、井徑、泥漿密度、地層巖性、套管厚度、套管尺寸等各種因素會影地層波強(qiáng)度，需充分考慮分析各種影響因素，進(jìn)行綜合分析，得到合理固井質(zhì)量評價結(jié)論。155 5、固井、固井界面綜合評價界面綜合評價 一、理論基礎(chǔ)一、理論基礎(chǔ) 二、二、界面固井質(zhì)量評價方法界面固井質(zhì)量評價方法 三、應(yīng)用實(shí)例及分析三、應(yīng)用實(shí)例及分析 四、結(jié)語四、結(jié)語匯匯

8、報報 提提 綱綱16 三、三、應(yīng)用實(shí)例及分析應(yīng)用實(shí)例及分析開發(fā)了小波變換固井質(zhì)量解釋處理模塊，對100余口井實(shí)際變密度測井資料進(jìn)行了處理解釋（包括幾個油田不同井深和巖性，不同儀器類型，不同泥漿密度、常規(guī)、加厚、大尺寸三種套管類型情況），取得了滿意效果。171 1、應(yīng)用情況、應(yīng)用情況 18X19井油水層分隔段固井質(zhì)量界面解釋對比 19X20井油水層分隔段固井質(zhì)量界面解釋對比 部分地區(qū)快速地層，地層波到時和頻率與套管波接近，本方法不適用；SBT儀器測得的變密度資料，無法用時頻分析法區(qū)分出地層波；對不合格測井資料處理，本方法沒有任何優(yōu)勢。202 2、應(yīng)用局限、應(yīng)用局限基函數(shù)優(yōu)化；定量解釋標(biāo)準(zhǔn)建立：目前仍無統(tǒng)一的定量解釋標(biāo)準(zhǔn)，解釋參數(shù)選擇仍有人為因素；地層波強(qiáng)度影響因素的校正：套管尺寸、壁厚，地層巖性，泥漿密度，儀器參數(shù)（尺寸、類型）等。地層波到時自動提取。3 3、等完善和改進(jìn)工作、等完善和改進(jìn)工作 一、理論基礎(chǔ)一、理論基礎(chǔ) 二、二、界面固井質(zhì)量評價方法界面固井