多探头声波幅度测井仪探头一致性的补偿式标定法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油测井技术领域，特别涉及多探头声波幅度测井仪探头一致性的补 偿式标定法。
【背景技术】
[0002] 固井质量测井是检验固井施工质量的重要依据，也是部署试油、试气及分析产层 产能的基本依据。声波幅度测井仪是固井质量评价的主要工具，例如：超过90%的完井（包 括国外）采用了声波变密度测井仪、八扇区水泥胶结评价测井仪测井；而全国2013年完井 总数约2万口，送其中约1万6千口井使用了声波变密度测井仪。其中，声波变密度测井仪 为一个发射、2个接收探头；八扇区水泥胶结评价测井仪为一个发射、8个接收探头。测井解 释中，理论上要求多个接收探头具有一致的响应特点。例如，测井解释的基础；声波变密度 测井中，声波的衰减率ALK由下式给出：
[0003] A化=23. 81 X IogiO (A3ft/A5ft)，
[0004] 其中，AsftAft分别表示声波变密度测井仪的3英尺探头、5英尺探头（3英尺、5英 尺指接收探头距离发射探头的距离）。
[0005] 但事实上，各接收探头的相应一致性很差，例如，个别声波变密度测井测井文件显 示：3英尺探头记录的声波幅度甚至小于5英尺探头。送样肯定造成测井解释得偏差，为后 续施工、产层评价带来困难。根据对中石油某测井公司随机抽取的10支仪器的检测发现： 偏离准确值30%，6支仪器的偏差值在10% -20%之间，只有2支仪器的Asft/Agft偏差值小 于10%。到目前为止，国内外还没有任何多探头声波幅度测井仪探头一致性的标定的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使 用方便的多探头声波幅度测井仪探头一致性的补偿式标定法，它剔除多探头声波幅度测井 仪探头的一致性差异带来的误差，为后续的测井刻度、测井解释提供准确的数据基础。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0008] 本发明所述的多探头声波幅度测井仪探头一致性的补偿式标定法，它采用如下步 骤方法：
[0009] (1)设计一补偿式标定装置，该补偿式标定装置包括一若干支架，该若干支架上设 置一水筒，该水筒内设置有若干带滚轮的小车，该带滚轮的小车上放置声波变密度测井仪； 在靠近声波变密度测井仪发射器的位置（前端）放置一声波屏蔽罩；声波屏蔽罩内设置有 声波换能器I ;声波变密度测井仪尾段方向设置一声波换能器II (标定仪声波发射器）；声 波换能器I、声波换能器II分别与水筒外的控制器相连；所述声波换能器II距测井仪的 5ft探头距离为3ft，距测井仪3ft探头距离为5ft。
[0010] (2)它采用如下计算方法步骤：
[0011] A.测井仪发射器发射声波，测井仪3ft探头和测井仪5ft探头接收声波信号；
[0012] B.推动屏蔽罩至声波变密度测井仪发射器的位置，屏蔽测井仪发射器，控制器保 证在屏蔽罩内的声波换能器I接收到测井仪发射的声波时激发声波换能器II (标定仪声波 发射器）发射声波，测井仪3ft探头和测井仪5ft探头接收声波信号；
[0013] C.上述A、B步骤中，A步骤中测井仪3ft探头作为近探头，测井仪5ft探头作为远 探头接收声波信号；然后在步骤B中再将测井仪5ft探头作为近探头，测井仪3ft探头为远 探头接收声波信号；检测过程中声波换能器在水筒内保持居中；
[0014] D.设标定系数为a (即，测井仪3ft探头的声波幅度乘W系数a后两个探头响应一 致），则水筒上的声波衰减率ALK为：
[0015] 响应测井仪的发射器时：
[0017] 响应标定仪的发射器时：
[0019] 故标定系i
[0020] 其中；其中，Asft表示在响应测井仪的发射器时3ft探头记录的首波幅度；A' 3ft表 示在响应标定仪的发射器时3ft探头记录的首波幅度；5ft探头的标记方式同3ft探头。
[0021] 编制配套软件，可W提取声波到时、首波幅度等参数，计算得到的标定参数自动写 入与该仪器号对应的刻度文件中。
[0022] 进一步地，在测井仪尾段（外侧）增设一个声波发射器，该发射器于测井仪的1个 发射器及2个（或多个）接收器形成了具有补偿功能的对称结构。
[0023] 进一步地，所述测井仪发射器的外设置有屏蔽罩，该屏蔽罩由内向外依次包裹有 20mm胶皮层、3mm泡沫层和2mm不镑钢层组成，屏蔽罩可W有效压制声波测井仪发射探头在 前述B步骤中对接收探头的影响。
[0024] 进一步地，在前述B步骤中屏蔽罩内的声波换能器能够探测声波测井仪发射器的 工作状态，可W保证声波换能器II (标定仪声波发射器）能够按照测井仪的工作时序发射 声波并且不需要拆卸测井仪器。
[0025] 采用上述结构后，本发明有益效果为；本发明所述的多探头声波幅度测井仪探头 一致性的补偿式标定法，它剔除多探头声波幅度测井仪探头的一致性差异带来的误差，为 后续的测井刻度、测井解释提供准确的数据基础。它具有使用设备简单，操作方便，方便严 谨，提高了固井质量监测数据的可靠性；确立了无空套情况下固井质量测井解释的基础。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明的标定位置结构示意图；
[0027] 图2是本发明声波变密度测井仪、3ft探头、5ft探头一致性差异检测装置结构示 意图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0029] 如图1所示，本发明所述的多探头声波幅度测井仪探头一致性的补偿式标定法， 它采用如下步骤方法：
[0030] (1)设计一补偿式标定装置，该补偿式标定装置包括一若干支架8,该若干支架8 上设置一水筒2,该水筒2内设置有若干带滚轮的小车5,该带滚轮的小车5上放置声波变 密度测井仪1，该声波变密度测井仪1左侧有测井仪发射器3,正对该测井仪发射器3的位 置设置一声波换能器4 ;所述声波变密度测井仪1上距测井仪发射器3 H英尺位置为测井 仪3ft探头6,距测井仪发射器3五英尺位置为测井仪5ft探头7 ;所述水筒2内右侧设置 一标定仪发射器10,该标定仪发射器10距测井仪5ft探头7 H英尺；所述声波换能器4和 标定仪发射器10分别与水筒2外的控制器9相连；
[0031] (2)它采用如下计算方法步骤：
[0032] A.测井仪发射器发射声波，测井仪3ft探头和测井仪5ft探头接收声波信号；
[0033] B.推动屏蔽罩至声波变密度测井仪发射器的位置，屏蔽测井仪发射器，控制器保 证在屏蔽罩内的声波换能器I接收到测井仪发射的声波时激发声波换能器II (标定仪声波 发射器）发射声波，测井仪3ft探头和测井仪5ft探头接收声波信号；
[0034] C.上述A、B步骤中，A步骤中测井仪3ft探头作为近探头，测井仪5ft探头作为远 探头接收声波信号；然后在步骤B中再将测井仪5ft探头作为近探头，测井仪3ft探头为远 探头接收声波信号；检测过程中声波换能器在水筒内保持居中；
[0035] 化设标定系数为a (即，测井仪3ft探头