阵列声波测井斯通利波时差提取及波场分离方法研究

论文摘要

斯通利波是评价储层渗透性以及碳酸盐岩裂缝的有效手段之一。斯通利波能量的衰减主要决定于井眼、地层的固有衰减以及地层孔隙空间的连通性,因而它直接反映了地层的渗透性。目前国内外计算声波时差的方法和技术很多,但是在时窗选取及寻峰等方面仍存在一些问题。论文基于免疫遗传算法的全局寻优特点和慢度—时间相关法提取时差的原理,提出了慢度—时间相关法与免疫遗传算法结合提取阵列声波测井斯通利波时差的方法。慢度—时间相关法与免疫遗传算法结合方法将慢度—时间相关法中反映波形相似程度的相关函数作为免疫遗传算法的目标函数,应用免疫遗传算法寻找其最大值,得到与最大目标函数值对应的首波到达时间和慢度值。该方法不受慢度—时间相关法中首波到达时间步长与慢度步长大小选取的影响,并且只需要做部分计算就可以获得给定的时差、首波到达时间范围内的全局最优解。用该方法处理了大庆油田5口井交叉式多极子阵列声波测井资料,并将处理结果与商业化软件eXpress处理结果进行了对比,两者具有较好的一致性,满足现场解释精度要求。为了利用斯通利波信息评价储层渗透率,必须进行波场分离。论文基于斯通利波频率、相位、速度等特征分析,采用一维频率域滤波压制纵横波,提取斯通利波,利用中值滤波分离直达斯通利波和反射斯通利波,使用频率—波数域滤波分离上下行反射斯通利波,用该方法处理了大庆油田4口井阵列声波测井资料,与国外软件处理结果对比表明,该方法分离斯通利波波场是可行的、适用的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 1 论文的研究目的和意义
• 2 多极子阵列声波测井的应用研究现状
• 3 论文的主要研究内容
• 第一章 免疫遗传算法原理
• 1.1 遗传算法的缺憾
• 1.2 免疫算法的生物学基础
• 1.3 免疫算法及其收敛性
• 1.3.1 免疫算法
• 1.3.2 免疫算法的收敛性
• 1.4 免疫算子的机理与构造
• 第二章 阵列声波测井斯通利波时差提取方法原理
• 2.1 仪器结构及工作原理
• 2.1.1 XMAC 仪器基本结构
• 2.1.2 工作原理
• 2.2 声波测井分波提取方法概述
• 2.2.1 慢度—时间相关法（STC）
• 2.2.2 n 次方根法
• 2.2.3 互功率谱相位法
• 2.2.4 最大似然法
• 2.2.5 协方差法
• 2.2.6 波形二维谱分布方法
• 第三章 阵列声波测井斯通利波时差提取及实例分析
• 3.1 阵列声波测井斯通利波时差的提取
• 3.1.1 目标函数的确定
• 3.1.2 交叉概率和变异概率的确定
• 3.1.3 遗传代数的确定
• 3.1.4 斯通利波时差提取的实现步骤
• 3.2 斯通利波时差曲线的平滑处理
• 3.2.1 最小二乘平滑滤波
• 3.2.2 加权滑动平滑滤波
• 3.3 斯通利波时差提取实例
• 第四章 阵列声波测井斯通利波波场分离方法原理
• 4.1 斯通利波的分离
• 4.2 直达波与反射波的分离
• 4.3 上下行反射斯通利波的分离
• 4.3.1 频率—波数域滤波的基本原理
• 4.3.2 频率-波数域滤波方法的优点
• 第五章 斯通利波波场分离实例及结果分析
• 5.1 徐深27 井处理结果
• 5.2 大ⅹⅹ井处理结果
• 5.3 大114-40 井处理结果
• 5.4 大134-86 井处理结果
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要