小波变换法直观定量综合评价固井Ⅱ界面

1、20152015年年8 8月月小波变换法直观定量综合评价小波变换法直观定量综合评价固井固井界面界面 前前 言言声幅变密度测井是目前各油田固井质量测井首选方法，评声幅变密度测井是目前各油田固井质量测井首选方法，评价固井质量价固井质量界面仍需依赖变密度测井技术。界面仍需依赖变密度测井技术。目前目前界面定量评价主要基于傅里叶变换或改进的博里叶界面定量评价主要基于傅里叶变换或改进的博里叶变换时频分析技术，并得到较广泛推广应用。变换时频分析技术，并得到较广泛推广应用。本文提出用一种新的变密度时频分析技术小波变换法，本文提出用一种新的变密度时频分析技术小波变换法，并通过重构地层波，进行固井质量并通过重构地

2、层波，进行固井质量界面直观定量评价，初步界面直观定量评价，初步应用表明效果良好。应用表明效果良好。1 一、理论基础一、理论基础 二、二、界面固井质量评价方法界面固井质量评价方法 三、应用实例及分析三、应用实例及分析 四、结语四、结语汇汇 报报 提提 纲纲2 一、理论基础一、理论基础声波变密度测井5ft源距接收器接收了包括套管波、地层波、泥浆波等在内的声波全波列信号，其中地层波（纵波）被用于固井界面评价，套管波用于固井界面评价。套管波、地层波、泥浆波（直达波）频率有差异，是时频分析技术定量评价固井界面质量的基础。3 傅里叶变换 小波变换是在傅里叶变换基础上发展而来的，引入窗口函数 ，)(|1)(

3、,abtatba其中，aR且a0。上式定义了连续小波变换，a为尺度因子，表示与频率相关的伸缩，b为时间平移因子。并定义变换：tabttfabafWd )(*)(|1),(小波变换计算方法：选一个与波形最相近的小波，通过平移小波（调整参数b值）和改变小波尺度伸缩系数（调整参数a值），逐段分析计算完所有的尺度的连续小波变换系数。小波变换后将得到包含频率、幅度、时间信息的小波集。 不同的小波函数具有不同的时频特征，同一个问题用不同的小波函数进行小波变换分析产生的结果会有区别，信号序列自身的变化特性是小波函数选择的重要影响因素。对于特殊信号可以自己构建一个专用小波函数。常用小波函数： 小波变换适用于大

4、部分类型信号解析，尤其是非稳定信号（频率、幅度随时间变化），变密度波列即具有非稳定信号特征。用Moret小波函数对变密度波列进行小波变换，把变密度信号序列分解为不同频率、幅度、位置（时刻）的小波集，利用符合地层波特征的小波集重构地层波。 试验证明小波变换准确重构出了地层波，其位置、幅度效果都十分合理，前端套管波信息保持了原状，后端泥浆波信息得到复原。连续深度处理效果也表明本方法的可靠性，完全可以满足固井质量评价要求。裸眼井声波裸眼井声波原始变密度原始变密度重构地层波重构地层波 理论和实践表明，变密度信号中地层波强度与界面胶结质量有直接关系，是定量评价界面的基础。在界面胶结中等或良好的情况下，地

5、层波越强（能量、幅度大），界面胶结越好。用小波变换对变密度信号进行分析，重构地层波并计算地层波能量、幅度，根据能量相对值法计算界面胶结指数BI2。max2PPBI式中，BI2为界面胶结指数，P为目的层地层波能量，Pmax为界面胶结好深度段地层波能量。一般胶结指数BI20.4，胶结差；BI20.40.8，胶结中等；BI20.8，胶结良好。 一、理论基础一、理论基础 二、二、界面固井质量评价方法界面固井质量评价方法 三、应用实例及分析三、应用实例及分析 四、结语四、结语汇汇 报报 提提 纲纲10 二、二、界面固井质量评价方法界面固井质量评价方法对变密度全波列信号进行快速傅里叶变换分析，根据频谱图和

6、地层波清晰段的变密度图中地层波周期，确定地层波频率。对熟悉的地区可以省略此步骤。111 1、确定地层波频率、确定地层波频率 对变密度全波列信号进行小波变换处理，根据地层波频率重构地层波，地层波形状总体上与声波时差曲线同步，地层波到时反映地层纵波速度，仪器居中、套管居中良好的等正常情况下变密度波列中去掉地层波信息后套管波、泥浆波应该平直均匀，可以据此特点评价重构地层波的质量。122 2、重构地层波、重构地层波 确定地层波到时曲线有三种方法：用裸眼井声波时差曲线构建；用重构地层波自动提取（图中蓝色曲线）；用数字化软件手工拾取（图中绿色曲线）。133 3、确定地层波到时、确定地层波到时 根据原始变密

7、度信号中地层波周期数，开窗截取重构地层波波列中若干周期地层波信号，计算地层波能量和幅度，得到界面胶结指数，给出界面自动评价结论。144 4、固井、固井界面自动评价界面自动评价 根据固井质量解释标准、定量计算结果、重构地层波和原始变密度波列特征综合评价固井质量界面，由于套管接箍、井径、泥浆密度、地层岩性、套管厚度、套管尺寸等各种因素会影地层波强度，需充分考虑分析各种影响因素，进行综合分析，得到合理固井质量评价结论。155 5、固井、固井界面综合评价界面综合评价 一、理论基础一、理论基础 二、二、界面固井质量评价方法界面固井质量评价方法 三、应用实例及分析三、应用实例及分析 四、结语四、结语汇汇

8、报报 提提 纲纲16 三、三、应用实例及分析应用实例及分析开发了小波变换固井质量解释处理模块，对100余口井实际变密度测井资料进行了处理解释（包括几个油田不同井深和岩性，不同仪器类型，不同泥浆密度、常规、加厚、大尺寸三种套管类型情况），取得了满意效果。171 1、应用情况、应用情况 18X19井油水层分隔段固井质量界面解释对比 19X20井油水层分隔段固井质量界面解释对比 部分地区快速地层，地层波到时和频率与套管波接近，本方法不适用；SBT仪器测得的变密度资料，无法用时频分析法区分出地层波；对不合格测井资料处理，本方法没有任何优势。202 2、应用局限、应用局限基函数优化；定量解释标准建立：目前仍无统一的定量解释标准，解释参数选择仍有人为因素；地层波强度影响因素的校正：套管尺寸、壁厚，地层岩性，泥浆密度，仪器参数（尺寸、类型）等。地层波到时自动提取。3 3、等完善和改进工作、等完善和改进工作 一、理论基础一、理论基础 二、二、界面固井质量评价方法界面固井