一种双交叉偶极子测井方法技术

本发明专利技术涉及一种双交叉偶极子测井方法，包括：在与轴线垂直的第一平面和第二平面内分别设置四个交叉偶极发射换能器，且两组交叉偶极发射换能器中任一交叉偶极发射换能器的角度间隔为(2n+1)×45度，n＝0，1，2，3；第一、二组接收换能器阵列分别包括等间距的4×N个接收单元，N＝1,2，第一、二组接收换能器阵列中任一接收单元分别与第一、二平面内的任一交叉偶极发射换能器的角度间隔为n×90度；两组接收换能器阵列分别接收两组交叉偶极发射换能器发射的信号得到两组数据信号。因此，通过两组偶极发射换能器和两组接收换能器阵列，通过对每组数据进行简单处理，能快速可靠地确定各向异性参数。

【技术实现步骤摘要】
一种双交叉偶极子测井方法
本专利技术涉及地层勘测
，尤其涉及一种双交叉偶极子测井方法。
技术介绍
在油气勘测领域中，由于非常规油气勘测的开发越来越受重视，因此，在油气开发之前测井，对地层裂缝和地应力的定量评定显得越来越重要。交叉偶极子声波测井方法可以较好地探测由裂缝或地应力引起的各向异性，从而交叉偶极子声波测井方法成为非常规油气勘测的重要方法之一。交叉偶极子测井示意图如图1所示，在测井仪器的某一位置设置四个发射换能器，其中两个发射换能器设置在规定的X、-X方向，另外两个设置在规定的Y、-Y方向，同时，对设置在X和-X方向上加一个极性相反的电压，对相应X、Y方向接收到的信号进行相减，得到同相信号XX和YY，交叉信号XY和YX，通常交叉信号是相同的。目前，采用正交偶极子测井技术，通过在正交两个方向上布置发射换能器对，以及与发射换能器在同一轴线上的不同位置上放置四个接收换能器，来实现方位各向异性测量。现有的交叉偶极子测井可以提供4组共3个独立方向的测井速度，在信噪比较高时，通过处理获取各向异性大小和快慢横波方位，为获取评定地应力和裂缝提供手段。而这些偶极子测井技术至少存在以下缺点：当交叉偶极子的发射换能器与快慢横波的夹角在45度附近时，各向异性较强的介质在四分量数据显示也较弱，不利于各向异性探测和反演，如果利用四个分量的数据同时或部分反演各向异性两个参数，可能会出现方位角的跳变。
技术实现思路
本专利技术的目的是在较低信噪比和弱各向异性的情况下，也能较好地探测地层方位的各向异性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种双交叉偶极子测井方法，所述方法包括：在测井仪器的第一区域，设置第一组交叉偶极发射换能器，包括四个交叉偶极发射换能器，等间距分布在与仪器轴线垂直的第一平面的圆周上；在测井仪器的第二区域，设置四个第二组交叉偶极发射换能器，包括四个交叉偶极发射换能器，等间距分布在与仪器轴线垂直的第二平面的圆周上，并且所述第一组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器与第二组交叉偶极发射换能器中任一所述交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为(2n+1)×45度；其中n＝0，1，2，3；所述第二平面与所述第一平面平行；在测井仪器的第三区域，设置第一组接收换能器阵列和第二组接收换能器阵列；所述第一组接收换能器阵列和所述第二组接收换能器阵列分别包括等间距分布的4×N个接收单元，其中N＝1或2；所述第一组接收换能器阵列中的任一接收单元与所述第一组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为n×90或m×45度,其中m＝0,1,2，……,7；所述第二组接收换能器阵列中的任一接收子阵列与所述第二组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为n×90或m×45度；并且所述第一组接收换能器阵列所在平面与所述第一平面平行，所述第二组接收换能器阵列所在平面与所述第二平面平行；依次对第一子组交叉偶极发射换能器、第二子组交叉偶极发射换能器、第三子组交叉偶极发射换能器和第四子组交叉偶极发射换能器进行激励，依次产生第一发射信号、第二发射信号、第三发射信号和第四发射信号；其中，所述第一子组交叉偶极发射换能器包括所述第一组交叉偶极发射换能器中夹角互成180度的两个交叉偶极发射换能器；所述第二子组交叉偶极发射换能器包括所述第一组交叉偶极发射换能器中除所述第一子组交叉偶极发射换能器之外的其余两个交叉偶极发射换能器；所述第三子组交叉偶极发射换能器包括所述第二组交叉偶极发射换能器中夹角互成180度的两个交叉偶极发射换能器；所述第四子组交叉偶极发射换能器包括所述第二组交叉偶极发射换能器中除所述第三子组交叉偶极发射换能器之外的其余两个交叉偶极发射换能器；所述第一组接收换能器阵列中的4×N个接收单元分别依次接收所述第一发射信号和第二发射信号；所述第二组接收换能器阵列中的4×N个接收单元分别依次接收所述第三发射信号和第四发射信号。优选地，在所述第二组接收换能器阵列中的4×N个接收单元分别依次接收所述第三发射信号和第四发射信号之后，所述测井方法还包括：对所述第一组接收换能器阵列接收到的所述第一发射信号和第二发射信号，以及所述第二组接收换能器阵列接收到的第三发射信号和第四发射信号进行信号处理，得到第一同相分量信号、第二同相分量信号、第三同相分量信号和第四同相分量信号；对所述第一同相分量信号、第二同相分量信号、第三同相分量信号和第四同相分量信号，计算得到第一横波速度、第二横波速度、第三横波速度和第四横波速度；根据所述第一横波速度、第二横波速度、第三横波速度和第四横波速度确定地层各向异性参数。优选地，所述第一组接收换能器阵列中的4×N个接收单元，每个单元包括四个接收换能器，所述换能器与所述第一组接收换能器阵列所在平面在同一平面上，且任一接收换能器与所述第一组交叉偶极发射换能器中任一发射换能器的角度间隔为n×90度；所述第二组接收换能器阵列中的4×N个接收单元，每个单元包括四个接收换能器，所述换能器与所述第二组接收换能器阵列所在平面在同一平面上，且任一接收换能器与所述第二组交叉偶极发射换能器中任一发射换能器的角度间隔为n×90度。优选地，所述对所述第一组接收换能器接收到的所述第一发射信号和第二发射信号，以及所述第二组接收换能器接收到的第三发射信号和第四发射信号进行信号处理，得到第一同相分量信号、第二同相分量信号、第三同相分量信号和第四同相分量信号，具体为：将所述第一组接收换能器阵列中，与所述第一子组交叉偶极发射换能器平行、垂直设置的接收换能器分别接收的第一发射信号进行叠加，得到第一同相分量信号、第一交叉相分量信号；将所述第一组接收换能器阵列中，与所述第二子组交叉偶极发射换能器平行、垂直设置的接收换能器分别接收的第二发射信号进行叠加，得到第二同相分量信号、第二交叉相分量信号；将所述第二组接收换能器阵列中，与所述第三子组交叉偶极发射换能器平行、垂直设置的接收换能器分别接收的第三发射信号进行叠加，得到第三同相分量信号；将所述第二组接收换能器阵列中，与所述第四子组交叉偶极发射换能器平行、垂直设置的接收换能器分别接收的第四发射信号进行叠加，得到第四同相分量信号。优选地，在所述对所述第一同相分量信号、第二同相分量信号、第三同相分量信号和第四同相分量信号，分别进行计算，得到第一横波速度、第二横波速度、第三横波速度和第四横波速度之前，所述测井方法还包括：将所述第一组接收换能器阵列中，与所述第一子组交叉偶极发射换能器垂直设置的接收换能器分别接收的第一发射信号进行叠加，得到第一交叉分量信号；将所述第一组接收换能器中，与所述第二子组交叉偶极发射换能器垂直设置的接收换能器分别接收的第一发射信号进行叠加，得到第二交叉分量信号；将所述第二组接收换能器中，与所述第三子组交叉偶极发射换能器垂直设置的接收换能器分别接收的第二发射信号进行叠加，得到第三交叉分量信号；将所述第二组接收换能器中，与所述第四子组交叉偶极发射换能器垂直设置的接收换能器分别接收的第二发射信号进行叠加，得到第四交叉分量信号。优选地，对所述第一同相分量信号、第二同相分量信号、第三同相分量信号和第四同相分量信号，计算得到第一横波速度、第二横波速度、第三横波速度和第四横波速度，具体为：采用波形反演方法和/或滤波、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双交叉偶极子测井方法，其特征在于，所述测井方法包括：在测井仪器的第一区域，设置第一组交叉偶极发射换能器，包括四个交叉偶极发射换能器，等间距分布在与仪器轴线垂直的第一平面的圆周上；在测井仪器的第二区域，设置四个第二组交叉偶极发射换能器，包括四个交叉偶极发射换能器，等间距分布在与仪器轴线垂直的第二平面的圆周上，并且所述第一组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器与第二组交叉偶极发射换能器中任一所述交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为(2n+1)×45度；其中n＝0，1，2，3；所述第二平面与所述第一平面平行；在测井仪器的第三区域，设置第一组接收换能器阵列和第二组接收换能器阵列；所述第一组接收换能器阵列和所述第二组接收换能器阵列分别包括等间距分布的4×N个接收单元，其中N＝1或2；所述第一组接收换能器阵列中的任一接收单元与所述第一组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为n×90或m×45度,其中m＝0,1,2，……,7；所述第二组接收换能器阵列中的任一接收子阵列与所述第二组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为n×90或m×45度；并且所述第一组接收换能器阵列所在平面与所述第一平面平行，所述第二组接收换能器阵列所在平面与所述第二平面平行；依次对第一子组交叉偶极发射换能器、第二子组交叉偶极发射换能器、第三子组交叉偶极发射换能器和第四子组交叉偶极发射换能器进行激励，依次产生第一发射信号、第二发射信号、第三发射信号和第四发射信号；其中，所述第一子组交叉偶极发射换能器包括所述第一组交叉偶极发射换能器中夹角互成180度的两个交叉偶极发射换能器；所述第二子组交叉偶极发射换能器包括所述第一组交叉偶极发射换能器中除所述第一子组交叉偶极发射换能器之外的其余两个交叉偶极发射换能器；所述第三子组交叉偶极发射换能器包括所述第二组交叉偶极发射换能器中夹角互成180度的两个交叉偶极发射换能器；所述第四子组交叉偶极发射换能器包括所述第二组交叉偶极发射换能器中除所述第三子组交叉偶极发射换能器之外的其余两个交叉偶极发射换能器；所述第一组接收换能器阵列中的4×N个接收单元分别依次接收所述第一发射信号和第二发射信号；所述第二组接收换能器阵列中的4×N个接收单元分别依次接收所述第三发射信号和第四发射信号。...

【技术特征摘要】
1.一种双交叉偶极子测井方法，其特征在于，所述测井方法包括：在测井仪器的第一区域，设置第一组交叉偶极发射换能器，包括四个交叉偶极发射换能器，等间距分布在与仪器轴线垂直的第一平面的圆周上；在测井仪器的第二区域，设置第二组交叉偶极发射换能器，包括四个交叉偶极发射换能器，等间距分布在与仪器轴线垂直的第二平面的圆周上，并且所述第一组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器与第二组交叉偶极发射换能器中任一所述交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为(2n+1)×45度；其中n＝0，1，2，3；所述第二平面与所述第一平面平行；在测井仪器的第三区域，设置第一组接收换能器阵列和第二组接收换能器阵列；所述第一组接收换能器阵列和所述第二组接收换能器阵列分别包括等间距分布的4×N个接收单元，其中N＝1或2；所述第一组接收换能器阵列中的任一接收单元与所述第一组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为n×90或m×45度,其中m＝0,1,2，……,7；所述第二组接收换能器阵列中的任一接收子阵列与所述第二组交叉偶极发射换能器中的任一交叉偶极发射换能器之间的角度间隔为n×90或m×45度；并且所述第一组接收换能器阵列所在平面与所述第一平面平行，所述第二组接收换能器阵列所在平面与所述第二平面平行；依次对第一子组交叉偶极发射换能器、第二子组交叉偶极发射换能器、第三子组交叉偶极发射换能器和第四子组交叉偶极发射换能器进行激励，依次产生第一发射信号、第二发射信号、第三发射信号和第四发射信号；其中，所述第一子组交叉偶极发射换能器包括所述第一组交叉偶极发射换能器中夹角互成180度的两个交叉偶极发射换能器；所述第二子组交叉偶极发射换能器包括所述第一组交叉偶极发射换能器中除所述第一子组交叉偶极发射换能器之外的其余两个交叉偶极发射换能器；所述第三子组交叉偶极发射换能器包括所述第二组交叉偶极发射换能器中夹角互成180度的两个交叉偶极发射换能器；所述第四子组交叉偶极发射换能器包括所述第二组交叉偶极发射换能器中除所述第三子组交叉偶极发射换能器之外的其余两个交叉偶极发射换能器；所述第一组接收换能器阵列中的4×N个接收单元分别依次接收所述第一发射信号和第二发射信号；所述第二组接收换能器阵列中的4×N个接收单元分别依次接收所述第三发射信号和第四发射信号。2.根据权利要求1所述的测井方法，其特征在于，在所述第二组接收换能器阵列中的4×N个接收单元分别依次接收所述第三发射信号和第四发射信号之后，所述测井方法还包括：对所述第一组接收换能器阵列接收到的所述第一发射信号和第二发射信号，以及所述第二组接收换能器阵列接收到的第三发射信号和第四发射信号进行信号处理，得到第一同相分量信号、第二同相分量信号、第三同相分量信号和第四同相分量信号；对所述第一同相分量信号、第二同相分量信号、第三同相分量信号和第四同相分量信号，计算得到第一横波速度、第二横波速度、第三横波速度和第四横波速度；根据所述第一横波速度、第二横波速度、第三横波速度和第四横波速度确定地层各向异性参数。3.根据权利要求1所述的测井方法，其特征在于，所述第一组接收换能器阵列中的4×N个接收单元，每个单元包括四个接收换能器，所述第一组交叉偶极发射换能器与所述第一组接收换能器阵列所在平面在同一平面上，且任一接收换能器与所述第一组交叉偶极发射换能器中任一发射换能器的角度间隔为n×90度；所述第二组接收换能器阵列中的4×N个接收单元，每个单元包括四个接收换能器，所述第二组交叉偶极发射换能器与所述第二组接收换能器阵列所在平面在同一平面上，且任一接收换能器与所述第二组交叉偶极发射换能器中任一发射换能器的角度间隔为n×90度。4.根据权利要求2所述的测井方法，其特征在于，所述对所述第一组接收换能器阵列接收到的所述第一发射信号和第二发射信号，以及所述第二组接收换能器阵列接收到的第三发射信号和第四发射信号进行信号处理，得到第一同相分量信号、第二同相分量信号、第三同相分量信号和第四同相...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，何晓，王秀明，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11