多探頭聲波幅度測井儀探頭一致性的補償式標定法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石油測井技術領域，特別涉及多探頭聲波幅度測井儀探頭一致性的補 償式標定法。
【背景技術】
[0002] 固井質量測井是檢驗固井施工質量的重要依據，也是部署試油、試氣及分析產層 產能的基本依據。聲波幅度測井儀是固井質量評價的主要工具，例如：超過90%的完井（包 括國外）采用了聲波變密度測井儀、八扇區水泥膠結評價測井儀測井；而全國2013年完井 總數約2萬口，送其中約1萬6千口井使用了聲波變密度測井儀。其中，聲波變密度測井儀 為一個發射、2個接收探頭；八扇區水泥膠結評價測井儀為一個發射、8個接收探頭。測井解 釋中，理論上要求多個接收探頭具有一致的響應特點。例如，測井解釋的基礎；聲波變密度 測井中，聲波的衰減率ALK由下式給出：
[0003] A化=23. 81 X IogiO (A3ft/A5ft)，
[0004] 其中，AsftAft分別表示聲波變密度測井儀的3英尺探頭、5英尺探頭（3英尺、5英 尺指接收探頭距離發射探頭的距離）。
[0005] 但事實上，各接收探頭的相應一致性很差，例如，個別聲波變密度測井測井文件顯 示：3英尺探頭記錄的聲波幅度甚至小于5英尺探頭。送樣肯定造成測井解釋得偏差，為后 續施工、產層評價帶來困難。根據對中石油某測井公司隨機抽取的10支儀器的檢測發現： 偏離準確值30%，6支儀器的偏差值在10% -20%之間，只有2支儀器的Asft/Agft偏差值小 于10%。到目前為止，國內外還沒有任何多探頭聲波幅度測井儀探頭一致性的標定的方法。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種結構簡單，設計合理、使 用方便的多探頭聲波幅度測井儀探頭一致性的補償式標定法，它剔除多探頭聲波幅度測井 儀探頭的一致性差異帶來的誤差，為后續的測井刻度、測井解釋提供準確的數據基礎。
[0007] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：
[0008] 本發明所述的多探頭聲波幅度測井儀探頭一致性的補償式標定法，它采用如下步 驟方法：
[0009] (1)設計一補償式標定裝置，該補償式標定裝置包括一若干支架，該若干支架上設 置一水筒，該水筒內設置有若干帶滾輪的小車，該帶滾輪的小車上放置聲波變密度測井儀； 在靠近聲波變密度測井儀發射器的位置（前端）放置一聲波屏蔽罩；聲波屏蔽罩內設置有 聲波換能器I ;聲波變密度測井儀尾段方向設置一聲波換能器II (標定儀聲波發射器）；聲 波換能器I、聲波換能器II分別與水筒外的控制器相連；所述聲波換能器II距測井儀的 5ft探頭距離為3ft，距測井儀3ft探頭距離為5ft。
[0010] (2)它采用如下計算方法步驟：
[0011] A.測井儀發射器發射聲波，測井儀3ft探頭和測井儀5ft探頭接收聲波信號；
[0012] B.推動屏蔽罩至聲波變密度測井儀發射器的位置，屏蔽測井儀發射器，控制器保 證在屏蔽罩內的聲波換能器I接收到測井儀發射的聲波時激發聲波換能器II (標定儀聲波 發射器）發射聲波，測井儀3ft探頭和測井儀5ft探頭接收聲波信號；
[0013] C.上述A、B步驟中，A步驟中測井儀3ft探頭作為近探頭，測井儀5ft探頭作為遠 探頭接收聲波信號；然后在步驟B中再將測井儀5ft探頭作為近探頭，測井儀3ft探頭為遠 探頭接收聲波信號；檢測過程中聲波換能器在水筒內保持居中；
[0014] D.設標定系數為a (即，測井儀3ft探頭的聲波幅度乘W系數a后兩個探頭響應一 致），則水筒上的聲波衰減率ALK為：
[0015] 響應測井儀的發射器時：
[0017] 響應標定儀的發射器時：
[0019] 故標定系i
[0020] 其中；其中，Asft表示在響應測井儀的發射器時3ft探頭記錄的首波幅度；A' 3ft表 示在響應標定儀的發射器時3ft探頭記錄的首波幅度；5ft探頭的標記方式同3ft探頭。
[0021] 編制配套軟件，可W提取聲波到時、首波幅度等參數，計算得到的標定參數自動寫 入與該儀器號對應的刻度文件中。
[0022] 進一步地，在測井儀尾段（外側）增設一個聲波發射器，該發射器于測井儀的1個 發射器及2個（或多個）接收器形成了具有補償功能的對稱結構。
[0023] 進一步地，所述測井儀發射器的外設置有屏蔽罩，該屏蔽罩由內向外依次包裹有 20mm膠皮層、3mm泡沫層和2mm不鎊鋼層組成，屏蔽罩可W有效壓制聲波測井儀發射探頭在 前述B步驟中對接收探頭的影響。
[0024] 進一步地，在前述B步驟中屏蔽罩內的聲波換能器能夠探測聲波測井儀發射器的 工作狀態，可W保證聲波換能器II (標定儀聲波發射器）能夠按照測井儀的工作時序發射 聲波并且不需要拆卸測井儀器。
[0025] 采用上述結構后，本發明有益效果為；本發明所述的多探頭聲波幅度測井儀探頭 一致性的補償式標定法，它剔除多探頭聲波幅度測井儀探頭的一致性差異帶來的誤差，為 后續的測井刻度、測井解釋提供準確的數據基礎。它具有使用設備簡單，操作方便，方便嚴 謹，提高了固井質量監測數據的可靠性；確立了無空套情況下固井質量測井解釋的基礎。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發明的標定位置結構示意圖；
[0027] 圖2是本發明聲波變密度測井儀、3ft探頭、5ft探頭一致性差異檢測裝置結構示 意圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0029] 如圖1所示，本發明所述的多探頭聲波幅度測井儀探頭一致性的補償式標定法， 它采用如下步驟方法：
[0030] (1)設計一補償式標定裝置，該補償式標定裝置包括一若干支架8,該若干支架8 上設置一水筒2,該水筒2內設置有若干帶滾輪的小車5,該帶滾輪的小車5上放置聲波變 密度測井儀1，該聲波變密度測井儀1左側有測井儀發射器3,正對該測井儀發射器3的位 置設置一聲波換能器4 ;所述聲波變密度測井儀1上距測井儀發射器3 H英尺位置為測井 儀3ft探頭6,距測井儀發射器3五英尺位置為測井儀5ft探頭7 ;所述水筒2內右側設置 一標定儀發射器10,該標定儀發射器10距測井儀5ft探頭7 H英尺；所述聲波換能器4和 標定儀發射器10分別與水筒2外的控制器9相連；
[0031] (2)它采用如下計算方法步驟：
[0032] A.測井儀發射器發射聲波，測井儀3ft探頭和測井儀5ft探頭接收聲波信號；
[0033] B.推動屏蔽罩至聲波變密度測井儀發射器的位置，屏蔽測井儀發射器，控制器保 證在屏蔽罩內的聲波換能器I接收到測井儀發射的聲波時激發聲波換能器II (標定儀聲波 發射器）發射聲波，測井儀3ft探頭和測井儀5ft探頭接收聲波信號；
[0034] C.上述A、B步驟中，A步驟中測井儀3ft探頭作為近探頭，測井儀5ft探頭作為遠 探頭接收聲波信號；然后在步驟B中再將測井儀5ft探頭作為近探頭，測井儀3ft探頭為遠 探頭接收聲波信號；檢測過程中聲波換能器在水筒內保持居中；
[0035] 化設標定系數為a (即，測井儀3ft探頭