一種雙交叉偶極子測(cè)井方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種雙交叉偶極子測(cè)井方法，包括：在與軸線(xiàn)垂直的第一平面和第二平面內(nèi)分別設(shè)置四個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，且兩組交叉偶極發(fā)射換能器中任一交叉偶極發(fā)射換能器的角度間隔為(2n+1)×45度，n＝0，1，2，3；第一、二組接收換能器陣列分別包括等間距的4×N個(gè)接收單元，N＝1,2，第一、二組接收換能器陣列中任一接收單元分別與第一、二平面內(nèi)的任一交叉偶極發(fā)射換能器的角度間隔為n×90度；兩組接收換能器陣列分別接收兩組交叉偶極發(fā)射換能器發(fā)射的信號(hào)得到兩組數(shù)據(jù)信號(hào)。因此，通過(guò)兩組偶極發(fā)射換能器和兩組接收換能器陣列，通過(guò)對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，能快速可靠地確定各向異性參數(shù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雙交叉偶極子測(cè)井方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地層勘測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙交叉偶極子測(cè)井方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在油氣勘測(cè)領(lǐng)域中，由于非常規(guī)油氣勘測(cè)的開(kāi)發(fā)越來(lái)越受重視，因此，在油氣開(kāi)發(fā)之前測(cè)井，對(duì)地層裂縫和地應(yīng)力的定量評(píng)定顯得越來(lái)越重要。交叉偶極子聲波測(cè)井方法可以較好地探測(cè)由裂縫或地應(yīng)力引起的各向異性，從而交叉偶極子聲波測(cè)井方法成為非常規(guī)油氣勘測(cè)的重要方法之一。
[0003]交叉偶極子測(cè)井示意圖如圖1所示，在測(cè)井儀器的某一位置設(shè)置四個(gè)發(fā)射換能器，其中兩個(gè)發(fā)射換能器設(shè)置在規(guī)定的χ、-χ方向，另外兩個(gè)設(shè)置在規(guī)定的Y、-Y方向，同時(shí)，對(duì)設(shè)置在X和-X方向上加一個(gè)極性相反的電壓，對(duì)相應(yīng)X、Y方向接收到的信號(hào)進(jìn)行相減，得到同相信號(hào)XX和Ti，交叉信號(hào)XY和ΥΧ，通常交叉信號(hào)是相同的。
[0004]目前，采用正交偶極子測(cè)井技術(shù)，通過(guò)在正交兩個(gè)方向上布置發(fā)射換能器對(duì)，以及與發(fā)射換能器在同一軸線(xiàn)上的不同位置上放置四個(gè)接收換能器，來(lái)實(shí)現(xiàn)方位各向異性測(cè)量。
[0005]現(xiàn)有的交叉偶極子測(cè)井可以提供4組共3個(gè)獨(dú)立方向的測(cè)井速度，在信噪比較高時(shí)，通過(guò)處理獲取各向異性大小和快慢橫波方位，為獲取評(píng)定地應(yīng)力和裂縫提供手段。
[0006]而這些偶極子測(cè)井技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn):當(dāng)交叉偶極子的發(fā)射換能器與快慢橫波的夾角在45度附近時(shí)，各向異性較強(qiáng)的介質(zhì)在四分量數(shù)據(jù)顯示也較弱，不利于各向異性探測(cè)和反演，如果利用四個(gè)分量的數(shù)據(jù)同時(shí)或部分反演各向異性?xún)蓚€(gè)參數(shù)，可能會(huì)出現(xiàn)方位角的跳變。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是在較低信噪比和弱各向異性的情況下，也能較好地探測(cè)地層方位的各向異性。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種雙交叉偶極子測(cè)井方法，所述方法包括:
[0009]在測(cè)井儀器的第一區(qū)域，設(shè)置第一組交叉偶極發(fā)射換能器，包括四個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，等間距分布在與儀器軸線(xiàn)垂直的第一平面的圓周上；
[0010]在測(cè)井儀器的第二區(qū)域，設(shè)置四個(gè)第二組交叉偶極發(fā)射換能器，包括四個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，等間距分布在與儀器軸線(xiàn)垂直的第二平面的圓周上，并且所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器與第二組交叉偶極發(fā)射換能器中任一所述交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為(2η+1) Χ45度；其中η = 0，1，2，3 ;所述第二平面與所述第一平面平行；
[0011]在測(cè)井儀器的第三區(qū)域，設(shè)置第一組接收換能器陣列和第二組接收換能器陣列；所述第一組接收換能器陣列和所述第二組接收換能器陣列分別包括等間距分布的4ΧΝ個(gè)接收單元，其中N = I或2 ;所述第一組接收換能器陣列中的任一接收單元與所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為nX90或mX45度，其中m = O，1，2，……，7 ;所述第二組接收換能器陣列中的任一接收子陣列與所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為nX90或mX45度；并且所述第一組接收換能器陣列所在平面與所述第一平面平行，所述第二組接收換能器陣列所在平面與所述第二平面平行；
[0012]依次對(duì)第一子組交叉偶極發(fā)射換能器、第二子組交叉偶極發(fā)射換能器、第三子組交叉偶極發(fā)射換能器和第四子組交叉偶極發(fā)射換能器進(jìn)行激勵(lì)，依次產(chǎn)生第一發(fā)射信號(hào)、第二發(fā)射信號(hào)、第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)；其中，所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器包括所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中夾角互成180度的兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器；所述第二子組交叉偶極發(fā)射換能器包括所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中除所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器之外的其余兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器；所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器包括所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中夾角互成180度的兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器；所述第四子組交叉偶極發(fā)射換能器包括所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中除所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器之外的其余兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器；
[0013]所述第一組接收換能器陣列中的4XN個(gè)接收單元分別依次接收所述第一發(fā)射信號(hào)和第二發(fā)射信號(hào)；
[0014]所述第二組接收換能器陣列中的4XN個(gè)接收單元分別依次接收所述第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)。
[0015]優(yōu)選地，在所述第二組接收換能器陣列中的4XN個(gè)接收單元分別依次接收所述第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)之后，所述測(cè)井方法還包括:
[0016]對(duì)所述第一組接收換能器陣列接收到的所述第一發(fā)射信號(hào)和第二發(fā)射信號(hào)，以及所述第二組接收換能器陣列接收到的第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，得到第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)；
[0017]對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，計(jì)算得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度；
[0018]根據(jù)所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度確定地層各向異性參數(shù)。
[0019]優(yōu)選地，所述第一組接收換能器陣列中的4XN個(gè)接收單元，每個(gè)單元包括四個(gè)接收換能器，所述換能器與所述第一組接收換能器陣列所在平面在同一平面上，且任一接收換能器與所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中任一發(fā)射換能器的角度間隔為nX90度；所述第二組接收換能器陣列中的4XN個(gè)接收單元，每個(gè)單元包括四個(gè)接收換能器，所述換能器與所述第二組接收換能器陣列所在平面在同一平面上，且任一接收換能器與所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中任一發(fā)射換能器的角度間隔為nX90度。
[0020]優(yōu)選地，所述對(duì)所述第一組接收換能器接收到的所述第一發(fā)射信號(hào)和第二發(fā)射信號(hào)，以及所述第二組接收換能器接收到的第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，得到第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，具體為:
[0021]將所述第一組接收換能器陣列中，與所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第一發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第一同相分量信號(hào)、第一交叉相分量信號(hào)；
[0022]將所述第一組接收換能器陣列中，與所述第二子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第二發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第二同相分量信號(hào)、第二交叉相分量信號(hào)；
[0023]將所述第二組接收換能器陣列中，與所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第三發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第三同相分量信號(hào)；
[0024]將所述第二組接收換能器陣列中，與所述第四子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第四發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第四同相分量信號(hào)。
[0025]優(yōu)選地，在所述對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，分別進(jìn)行計(jì)算，得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度之前，所述測(cè)井方法還包括:
[0026]將所述第一組接收換能器陣列中，與所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第一發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第一交叉分量信號(hào)；
[0027]將所述第一組接收換能器中，與所述第二子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第一發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第二交叉分量信號(hào)；
[0028]將所述第二組接收換能器中，與所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第二發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第三交叉分量信號(hào)；
[0029]將所述第二組接收換能器中，與所述第四子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第二發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第四交叉分量信號(hào)。
[0030]優(yōu)選地，對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，計(jì)算得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度，具體為:
[0031]采用波形反演方法和/或?yàn)V波、頻散校正，對(duì)所述第一同相分量信號(hào)陣列、第二同相分量信號(hào)陣列、第三同相分量信號(hào)陣列和第四同相分量信號(hào)陣列進(jìn)行速度或者時(shí)差提取，得到所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度。
[0032]優(yōu)選地，在對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，分別進(jìn)行時(shí)差提取，得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度之后，所述測(cè)井方法還包括:
[0033]所述第一橫波速度與所述第二橫波速度相減，并取絕對(duì)值得到第一速度差；
[0034]所述第三橫波速度與所述第四橫波速度相減，并取絕對(duì)值得到第二速度差。
[0035]優(yōu)選地，所述地層各向異性參數(shù)包括快橫波速度的大小、慢橫波速度的大小和地磁北極所在方向與快橫波所在方向的夾角；所述根據(jù)所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度確定地層各向異性參數(shù)，具體為:
[0036]當(dāng)所述第一速度差大于所述第二速度差時(shí)，如果第一橫波速度大于第二橫波速度，則快橫波速度等于所述第一橫波速度，慢橫波速度等于所述第二橫波速度；如果所述第二橫波速度大于所述第一橫波速度，則快橫波速度等于所述第二橫波速度，慢橫波速度等于所述第一橫波速度；或者
[0037]當(dāng)所述第二速度差大于第一速度差時(shí)，如果第三橫波速度大于第四橫波速度，則快橫波速度等于所述第三橫波速度，慢橫波速度等于所述第四橫波速度；如果所述第四橫波速度大于所述第三橫波速度，則快橫波速度等于所述第四橫波速度，慢橫波速度等于所述第三橫波速度；
[0038]當(dāng)所述第一速度差和所述第二速度差均為零時(shí)，則快、慢橫波速度相等，等于所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度或第四橫波速度中的任一個(gè)橫波速速，地層無(wú)方位各向異性。
[0039]優(yōu)選地，所述第一組接收換能器所在平面與所述第二組接收換能器所在平面為相互平行的兩個(gè)平面。
[0040]優(yōu)選地，所述第一組接收換能器所在平面與所述第二組接收換能器所在平面為相互重疊的同一平面。
[0041]因此，本發(fā)明提供一種雙交叉偶極子測(cè)井方法，通過(guò)兩組正交偶極發(fā)射換能器，包括角度間隔為(2n+l) X45度，其中η = 0，I, 2，3的八個(gè)發(fā)射換能器；八個(gè)接收換能器接收發(fā)射信號(hào)，可以在較低信噪比和弱各向異性的情況下，較好地探測(cè)地層方位的各向異性。同時(shí)，可以直接給出地層各向異性的大小，也可以將各向異性方位角與各向異性較強(qiáng)的一組偶極子同相分量的夾角范圍控制在45度的變換范圍內(nèi)，通過(guò)處理方法，快速可靠地確定方位角。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中交叉偶極子測(cè)井結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種雙交叉偶極子測(cè)井方法的流程圖；
[0044]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種雙交叉偶極子測(cè)井的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種雙交叉偶極子測(cè)井結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖5為雙交叉偶極測(cè)井X方向、Y方向、Χ45度方向和Υ45度方向的橫波速度隨X方向與快橫波夾角的變化圖；
[0047]圖6為雙交叉偶極測(cè)井第一速度差的絕對(duì)值、第二速度差的絕對(duì)值中較大速度差隨X方向與快橫波方向夾角的變化圖；
[0048]圖7為雙交叉偶極測(cè)井第一速度差、第二速度差與雙交叉偶極測(cè)井最大絕對(duì)值速度差隨X方向與快橫波夾角的變化圖；
[0049]圖8為交叉偶極測(cè)井第一速度差的絕對(duì)值、第二速度差的絕對(duì)值與雙交叉偶極測(cè)井最大絕對(duì)值速度差隨X方向與快橫波夾角的變化圖。

【具體實(shí)施方式】
[0050]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0051]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種雙交叉偶極子測(cè)井方法的流程圖。
[0052]如圖2所示，雙交叉偶極子測(cè)井具體包括如下步驟:
[0053]步驟101，在測(cè)井儀器的第一區(qū)域，設(shè)置第一組交叉偶極子發(fā)射換能器。
[0054]其中，第一組交叉偶極子發(fā)射器包括四個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，等間距分布在與儀器軸線(xiàn)垂直的第一平面的圓周上。
[0055]具體地，在同一平面內(nèi)設(shè)置四個(gè)性能相等的交叉偶極發(fā)射換能器；四個(gè)交叉偶極發(fā)射器可以具體為第一子組交叉偶極發(fā)射換能器和第二子組交叉偶極發(fā)射換能器；第一子組交叉偶極發(fā)射換能器可以包括第一發(fā)射換能器和第二發(fā)射換能器；第二子組交叉偶極發(fā)射換能器可以包括第三發(fā)射換能器和第四發(fā)射換能器；第一發(fā)射換能器、第二發(fā)射換能器、第三發(fā)射換能器和第四發(fā)射換能器等間距，且依次間隔90度分布。
[0056]步驟102，在測(cè)井儀器的第二區(qū)域，設(shè)置四個(gè)第二組交叉偶極發(fā)射換能器。
[0057]其中，第二組交叉偶極子發(fā)射器包括四個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，等間距分布在與儀器軸線(xiàn)垂直的第二平面的圓周上，并且所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器與第二組交叉偶極發(fā)射換能器中任一所述交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為(2n+l) X45度；其中η = 0，1，2，3 ;所述第二平面與所述第一平面平行。
[0058]具體地，在與第一組交叉偶極發(fā)射換能器保持一定距離的一個(gè)平行平面上設(shè)置性能相等的四個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器；四個(gè)交叉偶極發(fā)射器可以具體為第三子組交叉偶極發(fā)射換能器和第四子組交叉偶極發(fā)射換能器；第三子組交叉偶極發(fā)射換能器可以包括第五發(fā)射換能器和第六發(fā)射換能器；第四子組交叉偶極發(fā)射換能器可以包括第七發(fā)射換能器和第八發(fā)射換能器；第五發(fā)射換能器、第六發(fā)射換能器、第七發(fā)射換能器和第八發(fā)射換能器等間距，且依次間隔90度分布。
[0059]其中，第一發(fā)射換能器、第二發(fā)射換能器、第三發(fā)射換能器和第四發(fā)射換能器中任一發(fā)射換能器與第五發(fā)射換能器、第六發(fā)射換能器、第七發(fā)射換能器和第八發(fā)射換能器中任一發(fā)射換能器的角度間隔為45度、135度、225度或315度。
[0060]換句話(huà)說(shuō)，將兩組正交偶極發(fā)射換能器角度間隔45度設(shè)置在兩個(gè)平面內(nèi)。
[0061]步驟103，在測(cè)井儀器的第三區(qū)域，設(shè)置第一組接收換能器陣列和第二組接收換能器陣列。
[0062]其中，所述第一組接收換能器陣列和所述第二組接收換能器陣列可以分別包括等間距分布的4ΧΝ個(gè)接收單元，其中N = I或2 ;第一組接收換能器陣列中的每個(gè)接收單元可以包括四個(gè)接收換能器，換能器與所述第一組接收換能器陣列所在平面在同一平面上，任一接收換能器與所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中任一發(fā)射換能器的角度間隔為ηΧ90度；第二組接收換能器陣列中的每個(gè)接收單元可以包括四個(gè)接收換能器，換能器與所述第二組接收換能器陣列所在平面在同一平面上，任一接收換能器與所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中任一發(fā)射換能器的角度間隔為ηΧ90度。
[0063]當(dāng)?shù)谝唤M接收換能器陣列和第二組接收換能器陣列分別包括等間距分布的四個(gè)接收單元時(shí)，所述第一組接收換能器陣列中的任一接收單元與所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為ηΧ90度；所述第二組接收換能器陣列中的任一接收單元與所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為ηΧ90度；并且所述第一組接收換能器所在平面與所述第一平面平行，所述第二組接收換能器所在平面與所述第二平面平行。
[0064]其中，第一組接收換能器陣列與第二組接收換能器陣列也可以分別包括等間距分布的八個(gè)接收單元，其接收單元與對(duì)應(yīng)組交叉偶極發(fā)射換能器中任一交叉偶極發(fā)射換能器的角度間隔為mX45度，其中m = 1,2,3……7。在空間允許范圍內(nèi)，第一組接收換能器陣列與第二組接收換能器陣列也可以分別包括等間距分布的4XN個(gè)接收單元，其中N為大于2的整數(shù)。
[0065]具體地，在平行于第一平面的另一個(gè)平面內(nèi)設(shè)置第一組接收換能器陣列；第一組接收換能器陣列可以包括四個(gè)接收單元；第一組接收換能器陣列中的任意一個(gè)接收單元與第一組交叉偶極發(fā)射換能器中的任意一個(gè)發(fā)射換能器的角度間隔可以為O度、90度、180度或270度。在平行與第一平面的另一個(gè)平面內(nèi)設(shè)置第二組接收換能器陣列；第二組接收換能器陣列可以包括四個(gè)接收單元；第二組接收換能器陣列中的任意一個(gè)接收單元與第二組交叉偶極發(fā)射換能器中的任意一個(gè)發(fā)射換能器的角度間隔可以為O度、90度、180度或270度。其中，第一組接收換能器陣列所在平面與第二組接收換能器陣列所在平面為相互平行的兩個(gè)平面；或者第一組接收換能器陣列所在平面與所述第二組接收換能器陣列所在平面為相互重疊的同一平面。
[0066]步驟104，對(duì)第一子組交叉偶極發(fā)射換能器激勵(lì)，產(chǎn)生第一發(fā)射信號(hào)；采用第一組接收換能器陣列中的四個(gè)接收單元分別接收所述第一發(fā)射信號(hào)。
[0067]具體地，對(duì)第一組交叉偶極發(fā)射換能器中互成180度的兩個(gè)發(fā)射換能器，即，第一子組交叉偶極發(fā)射換能器中的兩個(gè)發(fā)射換能器施加極性相反的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)，第一子組交叉偶極發(fā)射換能器產(chǎn)生第一發(fā)射信號(hào)；在激勵(lì)第一子組交叉偶極發(fā)射換能器；采用第一組接收換能器陣列中與第一子組交叉偶極發(fā)射換能器平行設(shè)置的兩個(gè)接收單元、垂直設(shè)置的兩個(gè)接收單元，分別接收第一子組交叉偶極發(fā)射換能器發(fā)射的第一發(fā)射信號(hào)，并進(jìn)行記錄。
[0068]步驟105，對(duì)第二子組交叉偶極發(fā)射換能器激勵(lì)，產(chǎn)生第二發(fā)射信號(hào)；采用第一組接收換能器陣列中的四個(gè)接收單元分別接收所述第二發(fā)射信號(hào)。
[0069]具體地，對(duì)第一組交叉偶極發(fā)射換能器中除所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器之外的其余兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，即，第二子組交叉偶極發(fā)射換能器中的兩個(gè)發(fā)射換能器施加極性相反的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)，第二子組交叉偶極發(fā)射換能器產(chǎn)生第二發(fā)射信號(hào)；在激勵(lì)第二子組交叉偶極發(fā)射換能器的同時(shí)，采用第一組接收換能器陣列中與第一子組交叉偶極發(fā)射換能器平行設(shè)置的兩個(gè)接收單元、垂直設(shè)置的兩個(gè)接收單元，分別接收第一子組交叉偶極發(fā)射換能器發(fā)射的第二發(fā)射信號(hào)，并進(jìn)行記錄。
[0070]步驟106，對(duì)第三子組交叉偶極發(fā)射換能器激勵(lì)，產(chǎn)生第三發(fā)射信號(hào)；采用第二組接收換能器陣列中的四個(gè)接收單元分別接收所述第三發(fā)射信號(hào)。
[0071]具體地，對(duì)第二組交叉偶極發(fā)射換能器中互成180度的兩個(gè)發(fā)射換能器，S卩，第三子組交叉偶極發(fā)射換能器中的兩個(gè)發(fā)射換能器施加極性相反的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)，第三子組交叉偶極發(fā)射換能器產(chǎn)生第三發(fā)射信號(hào)；在激勵(lì)第三子組交叉偶極發(fā)射換能器；采用第二組接收換能器中與第三子組交叉偶極發(fā)射換能器平行設(shè)置的兩個(gè)接收單元、垂直設(shè)置的兩個(gè)接收單元，分別接收第三子組交叉偶極發(fā)射換能器發(fā)射的第三發(fā)射信號(hào)，并進(jìn)行記錄。
[0072]步驟107，對(duì)第四子組交叉偶極發(fā)射換能器激勵(lì)，產(chǎn)生第四發(fā)射信號(hào)；采用第二組接收換能器中的四個(gè)偶極發(fā)射換能器分別接收所述第四發(fā)射信號(hào)。
[0073]具體地，采用與步驟106相同的激勵(lì)過(guò)程對(duì)第二組交叉偶極發(fā)射換能器中除所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器之外的其余兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，即，第四子組交叉偶極發(fā)射換能器中的兩個(gè)發(fā)射換能器施加極性相反的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)，第四子組交叉偶極發(fā)射換能器產(chǎn)生第四發(fā)射信號(hào)；在激勵(lì)第四子組交叉偶極發(fā)射換能器的同時(shí)，采用第二組接收換能器陣列中與第四子組交叉偶極發(fā)射換能器平行設(shè)置的兩個(gè)接收單元、垂直設(shè)置的兩個(gè)接收單元，同時(shí)分別接收第四子組交叉偶極發(fā)射換能器發(fā)射的第四發(fā)射信號(hào)，并進(jìn)行記錄。
[0074]步驟108，對(duì)所述第一組接收換能器陣列接收到的所述第一發(fā)射信號(hào)和第二發(fā)射信號(hào)，以及所述第二組接收換能器陣列接收到的第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，得到第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)。
[0075]具體地，第一組接收換能器陣列和第二組接收換能器陣列接收的第一發(fā)射信號(hào)、第二發(fā)射信號(hào)和第三發(fā)射信號(hào)、第四發(fā)射信號(hào)后分別輸出一個(gè)具有一定帶寬的多頻信號(hào)波形。
[0076]將第一組接收換能器陣列中，與所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器，分別接收第一發(fā)射信號(hào)；將與第一子組交叉偶極發(fā)射換能器平行設(shè)置的接收換能器接收的第一發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，具體為將每個(gè)接收單元中平行于第一子組交叉偶極發(fā)射換能器接收的第一信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行相減得到相應(yīng)的同相分量信號(hào)，將多個(gè)接收換能器得到的同相分量進(jìn)行疊加得到第一同相分量信號(hào)；將與第一子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器接收的第一發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，具體為將每個(gè)接收單元中平行于第一子組交叉偶極發(fā)射換能器接收的第一信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行相減得到相應(yīng)的交叉分量信號(hào)，將多個(gè)接收換能器得到的同相分量進(jìn)行疊加得到第一交叉分量信號(hào)。
[0077]將每個(gè)接收單元中過(guò)儀器中心的兩個(gè)接收換能器接收到同一發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行相減即可得到第一同相分量、第一交叉分量、第二同相分量和第二交叉分量；其中與發(fā)射換能器平行的為同相分量，與反射換能器成90度夾角的為交叉分量；
[0078]按照得到第一同相分量與第一交叉分量同樣的數(shù)據(jù)處理方式分別得到第二同相分量信號(hào)和第二交叉分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第三交叉分量信號(hào)、第四同相分量信號(hào)和第四交叉分量信號(hào)。
[0079]其中，得到的第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)、第四同相分量信號(hào)、第一交叉分量信號(hào)、第二交叉分量信號(hào)、第三交叉分量信號(hào)和第四交叉分量信號(hào)得到的是多頻的波形信號(hào)。
[0080]步驟109，對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，分別進(jìn)行計(jì)算，得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度。
[0081]具體地，在測(cè)井儀器中設(shè)置第一組接收換能器陣列和第二組接收換能器陣列時(shí)，記錄接收換能器之間的距離；接收換能器接收同一個(gè)發(fā)射源發(fā)射的信號(hào)，接收換能器接收到發(fā)射信號(hào)時(shí)，由于發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)的路徑不同，造成接收信號(hào)有一定時(shí)延；根據(jù)接收信號(hào)之間的相關(guān)性，得到接收發(fā)射信號(hào)的時(shí)間差；將接收換能器之間的距離與得到的時(shí)間差得到橫波速度。
[0082]將得到的第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，分別進(jìn)行上述計(jì)算，得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度。
[0083]在對(duì)第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)的波形進(jìn)行處理過(guò)程中，通常采用波形反演的方法得到橫波速度的導(dǎo)數(shù)；必要時(shí)，也可以對(duì)第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)進(jìn)行濾波和頻散校正處理，濾除一些干擾信號(hào)。
[0084]步驟110，根據(jù)所述第一橫波速度和第二橫波速度、第三橫波速度和所述第四橫波速度得到第一速度差、第二速度差。
[0085]具體地，將第一橫波速度與第二橫波速度相減后取絕對(duì)值，得到第一速度差；將第三橫波速度與第四橫波速度相減后取絕對(duì)值，得到第二速度差。
[0086]步驟111，根據(jù)所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度確定地層各向異性參數(shù)。
[0087]具體地，各向異性參數(shù)可以包括快橫波速度的大小、慢橫波速度的大小，以及快橫波速度與預(yù)設(shè)子組交叉偶極發(fā)射換能器所在方向的夾角值，即方位角。
[0088]當(dāng)?shù)谝凰俣炔詈偷诙俣炔罹鶠榱銜r(shí)，則快、慢橫波速度的大小和方向都為零。在誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)谝凰俣炔钆c第二速度差都接近零時(shí)，表明地層無(wú)明顯各向異性。
[0089]當(dāng)?shù)谝凰俣炔钆c第二速度差的值比較接近，且都不為零的情況下，快橫波速度可以為第一橫波速度、第二橫波速度中的任一橫波速度，慢橫博速度為相應(yīng)的另一橫波速度；或者快橫波速度可以為第三橫波速度、第四橫波速度中任一橫波速度，慢橫博速度為相應(yīng)的另一橫波速度。
[0090]如果第一速度差明顯大于第二速度差，或者第二速度差明顯大于第一速度差時(shí)，快橫波速度取第一橫波速度、第二橫波速度或者第三橫波速度、第四橫波速度中較大的一個(gè)橫波速度，慢橫波速度取第一橫波速度、第二橫波速度或者第三橫波速度、第四橫波速度中相對(duì)較小的一個(gè)橫波速度。
[0091 ] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，第一速度差大于第二速度差，第一橫波速度大于第二橫波速度，則快橫波速度等于第一橫波速度，慢橫波速度等述第二橫波速度。
[0092]在另一個(gè)具體實(shí)施例中，第一速度差大于第二速度差，第二橫波速度大于所述第一橫波速度，則快橫波速度等于所述第二橫波速度，慢橫波速度等于所述第一橫波速度。
[0093]在另外一個(gè)實(shí)施例中，第二速度差大于第一速度差，第三橫波速度大于第四橫波速度，則快橫波速度等于所述第三橫波速度，慢橫波速度等于所述第四橫波速度。
[0094]在其他實(shí)施例中，第二速度差大于第一速度差，第四橫波速度大于所述第三橫波速度，則快橫波速度等于所述第四橫波速度，慢橫波速度等于所述第三橫波速度。
[0095]其中，快橫波速度與預(yù)設(shè)子組交叉偶極發(fā)射換能器所在方向的夾角值可以直接根據(jù)快橫波速度來(lái)確定；其夾角可以具體為+22.5度、+67.5度、+112.5度、+157.5度、-22.5度、-67.5 度、-112.5 度或-157.5 度。
[0096]因此，本發(fā)明提供一種雙交叉偶極子測(cè)井方法，通過(guò)兩組正交偶極發(fā)射換能器和兩組接收換能器，可以在較低信噪比和弱各向異性的情況下，較好地探測(cè)地層方位的各向異性。同時(shí)，可以直接給出地層各向異性的大小，也可以將各向異性方位角與各向異性較強(qiáng)的一組偶極子同相分量的夾角范圍控制在45度的變換范圍內(nèi)，通過(guò)處理方法，快速可靠地確定方位角。
[0097]下面根據(jù)附圖對(duì)實(shí)施例一提供的一種交叉偶極發(fā)射測(cè)井方法進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0098]本發(fā)明實(shí)施例提供兩種雙交叉偶極測(cè)井裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)施例一提供的一種偶極測(cè)井方法，如圖3、4。
[0099]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種雙交叉偶極子測(cè)井的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0100]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種雙交叉偶極子測(cè)井結(jié)構(gòu)示意圖。
[0101]如圖3所示，該雙交叉偶極測(cè)井裝置包括測(cè)井儀器20、第一組交叉偶極發(fā)射換能器21、第二組交叉偶極發(fā)射換能器22、第一組接收換能器陣列23和第二組接收換能器陣列24。
[0102]其中，第一組交叉偶極發(fā)射換能器21包括第一子組交叉偶極發(fā)射換能器211和第二子組交叉偶極發(fā)射換能器212 ;第一子組交叉偶極發(fā)射換能器211與第二子組交叉偶極發(fā)射換能器212等間距分布在一個(gè)平面上，且第一子組交叉偶極發(fā)射換能器211與第二子組交叉偶極發(fā)射換能器212的夾角為90度。
[0103]第二組交叉偶極發(fā)射換能器22包括第三子組交叉偶極發(fā)射換能器221和第四子組交叉偶極發(fā)射換能器222 ;第三子組交叉偶極發(fā)射換能器221與第四子組交叉偶極發(fā)射換能器222等間距分布在一個(gè)平面上，且第三子組交叉偶極發(fā)射換能器221與第四子組交叉偶極發(fā)射換能器222的夾角為90度；且第二組交叉偶極發(fā)射換能器22中的任一發(fā)射換能器與第一組交叉偶極發(fā)射換能器21的角度間隔為(2n+l) X45度；其中η = 0，1，2，3。
[0104]第一組接收換能器陣列23和第二接收換能器陣列24 ;第一組接收換能器陣列23和第二接收換能器陣列24分別包括四個(gè)接收單元，每個(gè)接收單元包括四個(gè)接收換能器(圖中未示出)，且分布在一個(gè)平面上，其中任一接收換能器與第一組交叉偶極發(fā)射換能器21中任一交叉偶極發(fā)射換能器的角度間隔分別為O度、90度或者270度；第一組接收換能器陣列23所在平面與第一組交叉偶極發(fā)射換能器21所在平面平行；第二接收換能器陣列24所在平面與第二組交叉偶極發(fā)射換能器22所在平面平行。第一組接收換能器陣列23共16個(gè)接收換能器，第一組接收換能器陣列24共16個(gè)接收換能器。
[0105]圖4所示，該雙交叉偶極測(cè)井裝置包括測(cè)井儀器20、第一組交叉偶極發(fā)射換能器21、第二組交叉偶極發(fā)射換能器22和接收換能器陣列25。
[0106]圖4提供的雙交叉偶極測(cè)井裝置與圖3提供的雙交叉偶極測(cè)井裝置中第一組交叉偶極發(fā)射換能器21與第二組交叉偶極發(fā)射換能器22的分布相同，不同的是，圖4中的接收換能器25包括八個(gè)接收換能器，且八個(gè)接收換能器所在平面分別平行于第一組交叉偶極發(fā)射換能器21所在平面與第二組交叉偶極發(fā)射換能器22所在平面，其中，接收換能器陣列25中的八個(gè)接收單元，分別包括四個(gè)接收換能器(圖中未示出)。
[0107]根據(jù)上述圖3提供的雙交叉偶極測(cè)井裝置，對(duì)橫向同性介質(zhì)地層進(jìn)行勘測(cè)。在本實(shí)施例中，設(shè)定第一子組交叉偶極發(fā)射換能器211所在方向?yàn)閄方向；第二子組交叉偶極發(fā)射換能器212所在方向?yàn)閅方向；第三子組交叉偶極發(fā)射換能器221所在方向?yàn)棣?5度方向；第四子組交叉偶極發(fā)射換能器222所在方向?yàn)棣?5度方向。
[0108]通過(guò)實(shí)施例一提供的雙偶極測(cè)井方法，對(duì)第一子組交叉偶極發(fā)射換能器(交叉偶極發(fā)射換能器211和交叉偶極發(fā)射換能器212)中的兩個(gè)發(fā)射換能器施加極性相反的電壓，對(duì)第一子組交叉偶極發(fā)射換能器進(jìn)行激勵(lì)，產(chǎn)生第一發(fā)射信號(hào)；采用第一組接收換能器陣列23中的四個(gè)接收單元接收第一發(fā)射信號(hào)，并記錄接收第一發(fā)射信號(hào)的信號(hào)數(shù)據(jù)；按照同樣的方式，對(duì)第二子組交叉偶極發(fā)射換能器(交叉偶極發(fā)射換能器213和交叉偶極發(fā)射換能器214)、第三子組交叉偶極發(fā)射換能器(交叉偶極發(fā)射換能器221和交叉偶極發(fā)射換能器222)和第四子組交叉偶極發(fā)射換能器(交叉偶極發(fā)射換能器223和交叉偶極發(fā)射換能器224)進(jìn)行激勵(lì)，分別產(chǎn)生第二發(fā)射信號(hào)、第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)；在分別激勵(lì)第二子組交叉偶極發(fā)射換能器、第三子組交叉偶極發(fā)射換能器和第四子組交叉偶極發(fā)射換能器的同時(shí)分別采用第一組接收換能器陣列23、第二組接收換能器陣列24和第二組接收換能器陣列24接收第二發(fā)射信號(hào)、第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)并分別記錄接收的信號(hào)數(shù)據(jù)。
[0109]對(duì)第一組接收換能器陣列23接收到的第一發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理，具體過(guò)程為:
[0110]對(duì)每個(gè)接收單元中與交叉偶極發(fā)射換能器211和交叉偶極發(fā)射換能器212平行設(shè)置的兩個(gè)接收換能器接收到的第一發(fā)射信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相減得到同相分量信號(hào)，將四個(gè)接收單元中的四個(gè)同相分量進(jìn)行疊加得到第一同相分量信號(hào)；對(duì)每個(gè)接收單元中的與交叉偶極發(fā)射換能器211和交叉偶極發(fā)射換能器212垂直設(shè)置的兩個(gè)接收換能器接收到的第一發(fā)射信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相減得到交叉分量信號(hào)，將四個(gè)接收單元中的四個(gè)交叉分量進(jìn)行疊加得到第一交叉分量信號(hào)；
[0111]依照上述描述過(guò)程，處理器對(duì)第一組接收換能器陣列23接收到的第二發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理，得到第二同相分量信號(hào)和第二交叉分量信號(hào)。
[0112]依次分別對(duì)第二接收換能器陣列24接收到的第三、四發(fā)射信號(hào)分別進(jìn)行處理，得到第三同相分量信號(hào)和第三交叉分量信號(hào)、第四同相分量信號(hào)和第四交叉分量信號(hào)。
[0113]根據(jù)得到的第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)通過(guò)采用波形處理得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度。
[0114]對(duì)得到的第一橫波速度和第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度相減得到第一速度差與第二速度差，進(jìn)而根據(jù)第一速度差與第二速度差對(duì)地層的快橫波和慢橫波的大小以及地磁北極所在方向與快橫波所在方向的夾角進(jìn)行判斷。對(duì)接收換能器接收輸出的結(jié)果進(jìn)行處理，得到圖5、圖6。
[0115]圖5為雙交叉偶極測(cè)井X方向、Y方向、X45度方向和Y45度方向的橫波速度隨X方向與快橫波夾角的變化圖。
[0116]如圖5所示，當(dāng)?shù)谝凰俣炔畲笥诘诙俣炔顣r(shí)，第一橫波速度大于第二橫波速度，則快橫波速度等于第一橫波速度，慢橫波速度等述第二橫波速度；快橫波速度與第一子組交叉偶極發(fā)射換能器211所在方向的夾角值為22.5度。
[0117]相反，如果第二橫波速度大于第一橫波速度，則快橫波速度等于第二橫波速度，慢橫波速度等于第一橫波速度；快橫波速度與第一子組交叉偶極發(fā)射換能器所在方向的夾角值為67.5度。
[0118]從圖5中，可以直接得到地層各向異性的快、慢橫波速度的大小和方位角的大小，且將方位角的大小直接限定在45度角度的范圍內(nèi)，避免了對(duì)方位角進(jìn)行反演的不確定性以及利用參數(shù)反演進(jìn)行大小和角度同時(shí)求取的不穩(wěn)定性。
[0119]圖6為雙交叉偶極測(cè)井第一速度差的絕對(duì)值、第二速度差的絕對(duì)值中較大速度差隨X方向與快橫波方向夾角的變化圖。
[0120]如圖6所示，體現(xiàn)了，在任一方位角時(shí)，第一速度差或者第二速度差中，總有一組速度差較大，其中較大速度差組中對(duì)應(yīng)的第一橫波速度、第二橫波速度或者第三橫波速度、第四橫波速度中對(duì)應(yīng)該方位角時(shí)的快橫波速度和慢橫波速度。
[0121]圖7為雙交叉偶極測(cè)井第一速度差、第二速度差與雙交叉偶極測(cè)井最大絕對(duì)值速度差隨X方向與快橫波夾角的變化圖。
[0122]圖8為交叉偶極測(cè)井第一速度差的絕對(duì)值、第二速度差的絕對(duì)值與雙交叉偶極測(cè)井最大絕對(duì)值速度差隨X方向與快橫波夾角的變化圖。
[0123]圖7、8是根據(jù)實(shí)施例一提供的偶極測(cè)井方法，在直角坐標(biāo)系下，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到的圖像，圖7中，速度差(Velocity Difference)的最大值為300，最小值為-300，在本實(shí)施例中，最大值與最小值的數(shù)值僅僅是為了說(shuō)明該偶極測(cè)井方法，并不限制本發(fā)明申請(qǐng)。
[0124]因此，本發(fā)明提供一種雙交叉偶極子測(cè)井方法，通過(guò)兩組角度間隔為正交偶極發(fā)射換能器和兩組接收換能器陣列，可以直接給出地層各向異性的大小，也可以將各向異性方位角與各向異性較強(qiáng)的一組偶極子同相分量的夾角范圍控制在45度的變換范圍內(nèi)，通過(guò)處理方法，快速可靠地確定方位角。
[0125]專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)該還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能宄竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0126]結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0127]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙交叉偶極子測(cè)井方法，其特征在于，所述測(cè)井方法包括: 在測(cè)井儀器的第一區(qū)域，設(shè)置第一組交叉偶極發(fā)射換能器，包括四個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，等間距分布在與儀器軸線(xiàn)垂直的第一平面的圓周上； 在測(cè)井儀器的第二區(qū)域，設(shè)置四個(gè)第二組交叉偶極發(fā)射換能器，包括四個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器，等間距分布在與儀器軸線(xiàn)垂直的第二平面的圓周上，并且所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器與第二組交叉偶極發(fā)射換能器中任一所述交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為(2n+l) X45度；其中η = 0，1，2，3 ;所述第二平面與所述第一平面平行； 在測(cè)井儀器的第三區(qū)域，設(shè)置第一組接收換能器陣列和第二組接收換能器陣列；所述第一組接收換能器陣列和所述第二組接收換能器陣列分別包括等間距分布的4ΧΝ個(gè)接收單元，其中N = I或2 ;所述第一組接收換能器陣列中的任一接收單元與所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為ηΧ90或mX45度，其中m=O, I, 2，……，7 ;所述第二組接收換能器陣列中的任一接收子陣列與所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中的任一交叉偶極發(fā)射換能器之間的角度間隔為nX90或mX45度；并且所述第一組接收換能器陣列所在平面與所述第一平面平行，所述第二組接收換能器陣列所在平面與所述第二平面平行； 依次對(duì)第一子組交叉偶極發(fā)射換能器、第二子組交叉偶極發(fā)射換能器、第三子組交叉偶極發(fā)射換能器和第四子組交叉偶極發(fā)射換能器進(jìn)行激勵(lì)，依次產(chǎn)生第一發(fā)射信號(hào)、第二發(fā)射信號(hào)、第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)；其中，所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器包括所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中夾角互成180度的兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器；所述第二子組交叉偶極發(fā)射換能器包括所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中除所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器之外的其余兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器；所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器包括所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中夾角互成180度的兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器；所述第四子組交叉偶極發(fā)射換能器包括所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中除所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器之外的其余兩個(gè)交叉偶極發(fā)射換能器； 所述第一組接收換能器陣列中的4 X N個(gè)接收單元分別依次接收所述第一發(fā)射信號(hào)和第二發(fā)射信號(hào)； 所述第二組接收換能器陣列中的4 X N個(gè)接收單元分別依次接收所述第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井方法，其特征在于，在所述第二組接收換能器陣列中的4XN個(gè)接收單元分別依次接收所述第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)之后，所述測(cè)井方法還包括: 對(duì)所述第一組接收換能器陣列接收到的所述第一發(fā)射信號(hào)和第二發(fā)射信號(hào)，以及所述第二組接收換能器陣列接收到的第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，得到第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)； 對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，計(jì)算得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度； 根據(jù)所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度確定地層各向異性參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井方法，其特征在于，所述第一組接收換能器陣列中的4XN個(gè)接收單元，每個(gè)單元包括四個(gè)接收換能器，所述換能器與所述第一組接收換能器陣列所在平面在同一平面上，且任一接收換能器與所述第一組交叉偶極發(fā)射換能器中任一發(fā)射換能器的角度間隔為nX90度；所述第二組接收換能器陣列中的4XN個(gè)接收單元，每個(gè)單元包括四個(gè)接收換能器，所述換能器與所述第二組接收換能器陣列所在平面在同一平面上，且任一接收換能器與所述第二組交叉偶極發(fā)射換能器中任一發(fā)射換能器的角度間隔為η X 90 度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)井方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一組接收換能器接收到的所述第一發(fā)射信號(hào)和第二發(fā)射信號(hào)，以及所述第二組接收換能器接收到的第三發(fā)射信號(hào)和第四發(fā)射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，得到第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，具體為: 將所述第一組接收換能器陣列中，與所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第一發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第一同相分量信號(hào)、第一交叉相分量信號(hào)； 將所述第一組接收換能器陣列中，與所述第二子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第二發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第二同相分量信號(hào)、第二交叉相分量信號(hào)； 將所述第二組接收換能器陣列中，與所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第三發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第三同相分量信號(hào)； 將所述第二組接收換能器陣列中，與所述第四子組交叉偶極發(fā)射換能器平行、垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第四發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第四同相分量信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)井方法，其特征在于，在所述對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，分別進(jìn)行計(jì)算，得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度之前，所述測(cè)井方法還包括: 將所述第一組接收換能器陣列中，與所述第一子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第一發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第一交叉分量信號(hào)； 將所述第一組接收換能器中，與所述第二子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第一發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第二交叉分量信號(hào)； 將所述第二組接收換能器中，與所述第三子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第二發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第三交叉分量信號(hào)； 將所述第二組接收換能器中，與所述第四子組交叉偶極發(fā)射換能器垂直設(shè)置的接收換能器分別接收的第二發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，得到第四交叉分量信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)井方法，其特征在于，對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，計(jì)算得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度，具體為: 采用波形反演方法和/或?yàn)V波、頻散校正，對(duì)所述第一同相分量信號(hào)陣列、第二同相分量信號(hào)陣列、第三同相分量信號(hào)陣列和第四同相分量信號(hào)陣列進(jìn)行速度或者時(shí)差提取，得到所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井方法，其特征在于，在對(duì)所述第一同相分量信號(hào)、第二同相分量信號(hào)、第三同相分量信號(hào)和第四同相分量信號(hào)，分別進(jìn)行時(shí)差提取，得到第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度之后，所述測(cè)井方法還包括: 所述第一橫波速度與所述第二橫波速度相減，并取絕對(duì)值得到第一速度差； 所述第三橫波速度與所述第四橫波速度相減，并取絕對(duì)值得到第二速度差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)井方法，其特征在于，所述地層各向異性參數(shù)包括快橫波速度的大小、慢橫波速度的大小和地磁北極所在方向與快橫波所在方向的夾角；所述根據(jù)所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度和第四橫波速度確定地層各向異性參數(shù)，具體為: 當(dāng)所述第一速度差大于所述第二速度差時(shí)，如果第一橫波速度大于第二橫波速度，則快橫波速度等于所述第一橫波速度，慢橫波速度等于所述第二橫波速度；如果所述第二橫波速度大于所述第一橫波速度，則快橫波速度等于所述第二橫波速度，慢橫波速度等于所述第一橫波速度；或者 當(dāng)所述第二速度差大于第一速度差時(shí)，如果第三橫波速度大于第四橫波速度，則快橫波速度等于所述第三橫波速度，慢橫波速度等于所述第四橫波速度；如果所述第四橫波速度大于所述第三橫波速度，則快橫波速度等于所述第四橫波速度，慢橫波速度等于所述第三橫波速度； 當(dāng)所述第一速度差和所述第二速度差均為零時(shí)，則快、慢橫波速度相等，等于所述第一橫波速度、第二橫波速度、第三橫波速度或第四橫波速度中的任一個(gè)橫波速速，地層無(wú)方位各向異性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井方法，其特征在于，所述第一組接收換能器所在平面與所述第二組接收換能器所在平面為相互平行的兩個(gè)平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井方法，其特征在于，所述第一組接收換能器所在平面與所述第二組接收換能器所在平面為相互重疊的同一平面。
【文檔編號(hào)】E21B49/00GK104481526SQ201410741162
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】陳浩, 何曉, 王秀明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所