[发明专利]一种超声测井仪系统的测井方法

说明书

技术领域

本发明涉及测井领域，尤其是一种超声测井仪系统的测井方法。 

背景技术

钻井法凿井施工过程中，钻进过程中形成的实际井筒水平断面在不同深度是不同的，井筒不是理想的圆柱形。为保证工程质量，需及时、准确地测量和分析井筒在不同深度处的截面形状，这对于防止井筒偏斜、保证工程质量都有重要意义。 

井下仪在下放过程中不断测量，测量的水平断面足够多时，在深度方向(纵向)上采用算法连接水平断面生成井筒的立体图形。因此，准确的分析出水平断面的形状是分析井筒立体形状的前提。 

在同一水平断面测量的坐标点较少的情况下，希望拟合的截面封闭曲线能够通过所有测得的坐标点，同时能比较光顺的拟合出水平断面井壁的形状。线性插值得到的水平断面的形状很粗糙，只有经验丰富的测井工程师才能给出可靠准确的数据解释和测井结论。最小二乘法可以拟合出有效圆，但严格来讲水平断面根本不可能是圆形，因此要按照圆形来拟合，得到的测井水平面形状与实际形状对比会有较大偏差。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于贝塞尔曲线的水平断面曲线拟合方法，解决了以往的算法不能准确拟合同一深度水平断面曲线的问题。从仿真结果看，通过测量坐标点拟合的曲线能正确反映水平断面的实际形状。 

本发明采用如下技术方案： 

一种超声测井仪系统的测井方法，所述超声测井仪系统包括井下仪、深度仪、测井绞车、电缆及井上工作站，所述井下仪呈圆筒状，井下仪底部均匀分布有m个夹角呈θ的超声换能器，井下仪通过电缆垂直悬吊于井中，电缆经深度仪与测井绞车相连接，测井绞车连接井上工作站，井上工作站连接有打印机；通过深度仪垂直下放井下仪，由井下仪测得井径数据，由深度仪测得下放电缆的长度，获得井深数据，井径数据、及井深数据传输到井上工作站； 

所述测井方法由井上工作站采用二次贝塞尔曲线拟合水平断面的算法对所接收的井径数据进行处理，具体步骤如下： 

对测得数据进行处理，以井下仪中心为原点建立直角坐标系，将同一水平断面上m个超声换能器测得m个坐标点的井径数据转化为坐标系中的坐标点，记为坐标点D_i，其中m≥5， i∈[0,m-1]； 

二次贝塞尔曲线参数方程为：C(t)＝(1-t)²P_i-1+2t(1-t)P_i+t²P_i+1  0≤t≤1， 

其中，P_i-1和P_i+1分别为二次贝塞尔曲线的起点和终点，P_i-1和P_i+1为所测得的坐标点D_i和D_i+1，二次贝塞尔曲线参数方程变形为：C(t)＝(1-t)²D_i+2t(1-t)P_i+t²D_i+1  0≤t≤1， 

P_i为控制点，移动P_i可改变曲线C_i的形状； 

D_i-1、D_i、D_i+1为任意三个相邻坐标点，坐标点D_i-1、D_i间选取一个控制点P_i-1，D_i-1、D_i、P_i-1确定一端曲线C_i-1；在相邻坐标点D_i、D_i+1间选取一个控制点P_i，D_i、D_i+1、P_i确定一段曲线C_i；曲线C_i-1和C_i在坐标点D_i处光滑拼接； 

每两个相邻的坐标点确定一段二次贝塞尔曲线，有m个坐标点D_i，共确定m段二次贝塞尔曲线，将m段曲线首尾拼接得出井壁水平断面的形状。