[发明专利]一种指导压裂及侧钻作业的声波测井方法

说明书

本发明公开了一种指导压裂和侧钻作业的声波测井方法，采取如下步骤：步骤一、由原始波形信号得到含真实幅度信息的正交偶极四分量波形数据；步骤二、经过四分量旋转和反射信号提取得到方位反射波形信号，然后进行偏移成像，得到声波远探测的方位切片成像；步骤三、由方位切片成像数据计算反射波能量曲线；步骤四、确定反射体的优势方位和走向；步骤五、计算反射体延伸长度与倾角；步骤六、确定压裂作业在井轴的深度位置或侧钻开窗作业的深度位置；与反射体优势方位和走向正交的方位确定为侧钻开窗作业钻进方向。本发明可以解决传统的测井方法应探测半径小以致无法提供压裂和侧钻作业所需的缝洞发育甜点和缝洞优势方向等信息的问题。

技术领域

本发明涉及应用地球物理和石油勘探开发领域，具体涉及一种指导压裂及侧钻作业的声波测井方法。

背景技术

压裂和侧钻作业是在储层中建立人工渗流通道，使井外储集空间与井筒沟通，广泛用于储集空间复杂的非均质油气藏，也是生产井增产、注水井增注的一项重要技术。由于地层的非均质性，天然缝洞发育甜点在井筒深度方向的位置和在井周发育的方位对指导压裂井段和侧钻方向的选取至关重要。

常规测井的径向探测半径一般只有井周一米左右，无法评价缝洞甜点在远井区域的延伸情况，难以对缝洞这类储集空间非均质性较强的地层进行压裂和侧钻等增产作业提供指导。声波远探测能够探测井外十米甚至更远的缝洞等声阻抗不连续界面，可以更好地评价缝洞(特别是不过井轴的井旁裂缝)在井外的延伸情况及有效性(唐晓明,魏周拓.声波测井技术的重要进展——偶极横波远探测测井[J].应用声学,2012,31(01):10-17)，可为增产作业提供缝洞的方位、倾角、离井位置、延伸长度等甜点特征信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种指导压裂和侧钻作业的声波测井方法，以解决传统的测井方法应探测半径小以致无法提供压裂和侧钻作业所需的缝洞发育甜点和缝洞优势方向等信息的问题。

为实现上述发明目的，本发明采取如下处理方案：

步骤一、对测井仪器采集到的原始波形信号进行延迟校正与去增益处理，得到含真实幅度信息的正交偶极四分量波形数据。

步骤二、对步骤一得到的四分量数据进行降噪处理，经过四分量旋转和反射信号提取得到方位反射波形信号，然后进行偏移成像，得到声波远探测的方位切片成像。

步骤三、由步骤二中得到的方位切片成像数据计算反射波能量曲线。

步骤四、根据步骤二得到的远探测方位切片进行井外地质反射体方位的反演，确定反射体的优势方位和走向。

步骤五、由反射体所在深度与方位的偏移成像结果计算反射体延伸长度与倾角。

步骤六、根据反射波能量曲线大小确定井外裂缝甜点深度段，从而确定压裂作业在井轴的深度位置或侧钻开窗作业的深度位置；与反射体优势方位和走向正交的方位确定为侧钻开窗作业钻进方向。

步骤二中方位反射波形信号，计算公式如下：

式中XX^r、XY^r、YX^r、YY^r为从四分量数据中波场分离出的反射波信号，为方位角，t为采样时间，z为深度。

波形信号中的时间信息转化为反射体离井的距离信息可以通过偏移成像算法实现，例如现有的绕射扫描偏移叠加方法、柯希霍夫偏移、叠前或叠后偏移等方法，此时变为

步骤三中提到的反射波能量曲线通过以下算法开窗计算反射能量累加得到：

式中，z表示深度，M为实际反射信号的抽样点数，A为反射信号的幅度。

步骤四中提到的反射体的方位角通过以下公式得到：