【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿场地球物理，尤其是涉及一种声波远距离三维测井仪、刻度系统和井眼校正方法。
技术介绍
1、常规声波测井技术，探测深度浅，一般只有几十厘米，只能反映井壁周围地层信息，对远离井孔的缝洞型等复杂储层有效性评价难度大，无法判断井外储层发育及延伸情况的问题，更无法展开三维地质体的精细描述，难以准确进行三维体的评价与储量计算。三维远距离声波探测这一技术是测井技术发展的重要方向之一，是新一代的声波测井技术，是日益增长的非常规油气开发的有效手段，是油田增储上产，精细油藏描述，降本增效，优化开发流程中不可缺少的方法与技术。
2、在现有三维声波远距离探测与成像技术中，多采用纵波进行井周的三维成像，这种成像方法频带窄、探测深度浅的缺陷，探测深度一般在20米以内，且发射为全向发射不带方向性。
3、为了实施三维地质体声学探测与描述，人们开始采用了远距离声波探测仪器，其中包括：纵波远探测测井仪与横波远探测测井仪，这两种仪器探测中均以居中测量为主，该仪器的特点是在井眼较为规则、地层岩性致密的情况下才能正确地采集到沿井壁传播的表面滑行波，进而与之后采集到来自井外异常体的反射波进行比较，然后计算确定异常体的走向及形状等信息，为地层评价提供有力的参数。但是这些仪器在井眼不规则和疏松地层中，首波较弱、存在多峰，因此由于无法准确采集首波，难以得到可靠的滑行直达波；另外，在测量中各个声波接收器、发射器及相关的声波处理线路均存在不一致性和误差，也造成这种测量精度和准确性的大幅下降；声波仪器测量中需要仪器位于中心进行居中测量，实际测量中
4、此外，在现有声波测井仪的刻度校正中，通常具有如下几种实现方法：第一种，是把声波测井仪平放于装有液体的半圆形铝槽中，分别利用首波的到时求取声速，进而将计算出的声速和铝槽的声速进行比对，这种比对只是一种检测，其精度与准确性较低，而且无法完成换能器指向性等刻度与测试；第二种，在进行声幅和变密度测井时，选择自由套管进行声波幅度的刻度，这种刻度存在三个问题：其一是自由套管不可控，不是理想的空套管，其二是人为因素较大，存在较大误差，其三是仪器无法保证居中测量，刻度也不准确，也无法完成换能器指向性等刻度与测试；第三种，是把声波测井仪器放在水池中进行仪器的刻度，但该方法要求水池足够大足够深，在车间环境下难以实现，而且无法进行声速的刻度，也无法进行偶极子等带有方向或方位声波仪器的刻度。
5、而且，传统的声波测井仪器(如：偶极子/多极子阵列声波测井仪)用来测量包括单极、偶极和四极子在内的各类声波信号，并从采集到的声波信号中提取声速与全波列信息。声波测井仪器可在石油和地质行业中应用，并用来完成计算孔隙度、判断岩性及定性识别气层、定性判断裂缝发育段、确定地应力方向、计算岩石力学参数、评价井眼稳定性、预测与检测储层压裂缝高及延伸方向等任务。但测量过程必须保证仪器在井筒中心进行，不居中测量会引起声速计算误差大、各向异性异常等问题，这样就降低了后期诸如孔隙度、地应力等计算结果的准确性。
6、现如今，声波测井仪器越来越复杂，测量内容也越来越多，但始终没有有效解决仪器刻度问题。另外，针对声波测井仪器中的发射器与接收器只能由发射器与接收器生产厂家进行检定，无法在仪器使用期间以及车间环境下定期进行检测，随着仪器的使用时间的不断增长，发射器与接收器的参数都会有所变化，不及时进行发射器与接收器参数的修正与刻度，就会对声波测井的准确度与精度造成不良影响。在实际应用中，随着地质与油气勘探开发的进展，大斜度和水平方向的测量施工也越加频繁。因此，居中式测量在这些限制条件下难以保证。并且，以往声波的井眼校正需要进行多臂井径测量才能得到较为准确的校正结果，这样就增加现场施工量，加大了施工风险。
7、因此，现有技术需要提供一种针对地层进行声波远距离三维探测的仪器、刻度校准及井眼校正的新方案，以解决上述一个或多个问题，从而实现远距离三维地质体声学探测与描述的仪器和刻度校正。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种声波测井仪，包括：声波发射声系，其用于向地层发射不同能量等级和不同聚焦方式组合的模式波；发射采集控制线路，其与所述声波发射声系的第一端相邻，用于确定当前发射模式，生成与当前发射模式相匹配的发射控制信号和能量供给组合方式，从而根据所述能量供给组合方式向所述声波发射系提供发射能量，并利用所述发射控制信号激发所述声波发射声系内的指定换能器；声波接收声系，其第一端与所述声波发射声系的第二端相邻，用于接收来自不同方位的声波信号；接收采集控制线路，其与所述声波接收声系的第二端相邻，用于根据所述声波信号生成声波测井数据。
2、优选地，所述发射采集控制线路包括：发射采集控制短节，其与所述接收采集控制线路连接，用于接收所述发射控制逻辑信号，并生成所述发射控制信号和能量供给组合方式指令；多个下部能量短节，其通过不同串并联组合方式相互连接，用于在所述能量供给组合方式指令的控制下，将不同的下部能量短节以相应的串并联组合方式形成足够的发射能量。
3、优选地，所述声波接收声系包括多组声波接收模块，其中，所述声波接收模块包括多个声波接收单元，同一个声波接收模块中的各声波接收单元沿仪器本体周向方向均匀分布。
4、优选地，各声波接收单元通过相应的一对滑动臂与所述仪器本体连接。
5、优选地，在电缆测井或钻具输送测井时，所述滑动臂为展开状态，使得各所述声波接收单元紧贴井壁。
6、优选地，在随钻测井时，所述滑动臂为关闭状态，使得各所述声波接收单元嵌入到所述仪器本体的侧壁内并在仪器本体与所述井壁之间形成隔离通道。
7、优选地，不同组的声波接收模块中所配置的声波接收单元的数量相同，其中，所述不同组的声波接收模块中的各声波接收单元的方位角完全错开。
8、优选地，所述声波接收模块为两组，一组声波接收模块中配置有8个所述声波接收单元。
9、优选地，所述声波接收模块为四组，一组声波接收模块中配置有4个所述声波接收单元。
10、优选地，所述声波接收单元包括声波接收换能器、信号放大电路和带通滤波电路。
11、优选地，所述声波接收声系还包括：井径探测器。
12、优选地，所述声波接收声系还包括：多个加速度计，所述多个加速度计与每个所述声波接收单元对应设置。
13、优选地，所述声波发射声系包括：与所述声波接收声系的第一端相邻的近发射声系，其用于向地层发射高频段声波信号；与所述近发射声系相邻的远发射声系，其用于向地层发射低频段声波信号。
14、优选地，所述近发射声系包括：第一升压电路，其用于将所获得的发射能量进行升压处理，以向高频段声波发射模块提供所需的发射能量；所述高频段声本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种声波测井仪，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的声波测井仪，其特征在于，所述发射采集控制线路包括：
3.根据所述权利要求2所述的声波测井仪，其特征在于，所述声波接收声系包括多组声波接收模块，其中，所述声波接收模块包括多个声波接收单元，同一个声波接收模块中的各声波接收单元沿仪器本体周向方向均匀分布。
4.根据权利要求3所述的声波测井仪，其特征在于，各声波接收单元通过相应的一对滑动臂与所述仪器本体连接。
5.根据权利要求4所述的声波测井仪，其特征在于，在电缆测井或钻具输送测井时，所述滑动臂为展开状态，使得各所述声波接收单元紧贴井壁。
6.根据权利要求4或5所述的声波测井仪，其特征在于，在随钻测井时，所述滑动臂为关闭状态，使得各所述声波接收单元嵌入到所述仪器本体的侧壁内并在仪器本体与所述井壁之间形成隔离通道。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的声波测井仪，其特征在于，不同组的声波接收模块中所配置的声波接收单元的数量相同，其中，所述不同组的声波接收模块中的各声波接收单元的方位角完全错开。
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