一种声波测井方法、装置、介质、声波测井仪及程序产品

本说明书涉及声波测井，尤其涉及一种声波测井方法、装置、介质、声波测井仪及程序产品。

背景技术：

1、声波测井是一种用于勘探地质结构的技术，其可以应用于多种领域，比如石油勘探等领域。声波测井技术中，将声源和声波接收器放入井中，声源可以发出声波，声源发出的声波经由井外的异常结构体反射被声波接收器接收，进而可以根据声波接收器接收的反射波，确定异常结构体的位置和大小等信息，从而对异常结构体进行成像。其中，异常结构体指的是地下的裂缝、断层面和空隙等。

2、现有技术中，声波测井所使用的声源一般是固定波形声源，比如，利用单个高压电脉冲激励压电陶瓷换能器来发出声波的声源。这种声源发出的声波的波形(下文简称声源波形)是固定的。但是，现有技术中使用固定波形声源，使得在探测裂缝群、溶洞等复杂目标的非常规储层时，存在成像分辨率不足的问题，也即接收的反射波中，多个异常结构体的反射波混在一起，无法区分不同异常结构体的反射波，进而无法对多个异常结构体进行准确成像。

技术实现思路

1、为克服现有技术中存在的反射波分辨率低问题，本说明书提供了一种声波测井方法、装置、介质、声波测井仪及程序产品。

2、根据本说明书实施例的第一方面，提供一种声波测井方法，包括：

3、获取声源所处环境的地层目标响应特征；

4、根据地层目标响应特征，确定第一关系和第二关系；第一关系用于表征声波对应的反射波的分辨率和声波的频谱之间的关系，第二关系用于表征反射波的信噪比和声波的频谱之间的关系；

5、根据第一关系、第二关系，和声波的能量和声波的频谱之间的关系，确定在满足约束条件的情况下，使得分辨率满足预设分辨率条件的频谱；约束条件包括，声波的能量与预设能量值之间的差值小于第一阈值，以及反射波的信噪比大于预设信噪比最小值；

6、根据确定的频谱，生成声源波形，并利用声源波形对应的激励信号激励声源进行声波测井。

7、在一可选实施方式中，声源发出的声波的能量大于第二阈值；在不同的激励信号激励声源的情况下，声源发出的声波的波形不同。

8、在一可选实施方式中，声源为利用生成的波形对应的激励信号激励发射响应平坦的电磁式换能器。

9、在一可选实施方式中，根据地层目标响应特征，确定第一关系和第二关系，包括：根据地层目标响应特征，确定第一目标函数和第一约束函数；第一目标函数和第一约束函数均以声波的频谱为自变量，第一目标函数以用于表征反射波的分辨率的数据为因变量，以使用于表征反射波的分辨率的数据最大为目标；第一约束函数以反射波的信噪比为因变量，以使反射波的信噪比大于预设信噪比最小值为目标。根据第一关系、第二关系，和声波的能量和声波的频谱之间的关系，确定在满足约束条件的情况下，使得分辨率满足预设分辨率条件的频谱，包括：通过模拟退火算法，确定在满足第一约束函数和第二约束函数的情况下第一目标函数的解；第一目标函数的解包括声波的频谱；第二约束函数以声波的频谱为自变量，以声波的能量为因变量，以声波的能量与预设能量值之间的差值小于第一阈值为目标。

10、在一可选实施方式中，通过模拟退火算法，确定在满足第一约束函数和第二约束函数的情况下第一目标函数的解，包括：根据第一目标函数、第一约束函数和第二约束函数，确定第二目标函数；第二目标函数以使用于表征反射波的分辨率的数据的相反数，第一差值函数与第二差值函数三者的和最小为目标；第一差值函数用于表征声波的能量和预设能量值之间的差值；在反射波的信噪比小于预设的信噪比最小值的情况下，第二差值函数用于表征反射波的信噪比和预设的信噪比最小值之间的差值，在反射波的信噪比大于预设的信噪比最小值的情况下，第二差值函数为零；利用模拟退火算法，求解第二目标函数。

11、在一可选实施方式中，应用于偶极横波远探测井。

12、根据本说明书实施例的第二方面，提供一种声波测井装置，包括：

13、地层目标响应特征获取模块，用于获取声源所处环境的地层目标响应特征；

14、确定模块，用于根据地层目标响应特征，确定第一关系和第二关系；第一关系用于表征声波对应的反射波的分辨率和声波的频谱之间的关系，第二关系用于表征反射波的信噪比和声波的频谱之间的关系；

15、频谱确定模块，用于根据第一关系、第二关系，和声波的能量和声波的频谱之间的关系，确定在满足约束条件的情况下，使得分辨率满足预设分辨率条件的频谱；约束条件包括，声波的能量与预设能量值之间的差值小于第一阈值，以及反射波的信噪比大于预设信噪比最小值；

16、声波测井模块，用于根据确定的频谱，生成声源波形，并利用声源波形对应的激励信号激励声源进行声波测井。

17、根据本说明书实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本说明书实施例第一方面所述的方法。

18、根据本说明书实施例的第四方面，提供一种声波测井仪，包括：

19、处理器；

20、存储器，用于存储计算机程序；

21、当计算机程序被处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如本说明书实施例第一方面所述的方法。

22、根据本说明书实施例的第五方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，计算机程序或指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

23、本说明书提过一种声波测井方法，确定约束条件，约束条件用于约束声源发出的声波的能量大小和反射波的信噪比最小值，即使得声波的能量尽量接近预设的能量值，且信噪比不低于该最小值，声波的能量和反射波的信噪比都与声波的频谱有关。通过反射波的分辨率和频谱的关系，确定在满足约束条件的情况下，使得反射波的分辨率最大化的频谱。进而根据确定的频谱生成声源波形，并利用该声源波形进行声波测井。

24、通过上述方法，考虑了不同探测环境对反射波的影响，并据此确定了合适的声源波形进行声波测井。该声源波形对应的频谱使得反射波的信噪比不低于一定值，保证了探测距离较远，而且声源波形对应的反射波的分辨率较高，这保证了针对复杂环境的声波测井效果。可见，上述方法针对不同的探测环境，都可以保证探测效果，实现在保证远距离探测信噪比的同时，尽量提升分辨率的目的。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

技术特征：

1.一种声波测井方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声源发出的声波的能量大于第二阈值；在不同的激励信号激励所述声源的情况下，所述声源发出的声波的波形不同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述声源为利用生成的波形对应的激励信号激励发射响应平坦的电磁式换能器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过模拟退火算法，确定在满足第一约束函数和第二约束函数的情况下所述第一目标函数的解，包括：

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法应用于偶极横波远探测井。

7.一种声波测井装置，其特征在于，包括：

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

9.一种声波测井仪，其特征在于，所述声波测井仪包括：

10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结本说明书提过一种声波测井方法、装置、介质、声波测井仪及程序产品，获取地层目标相应，并据此确定反射波的分辨率和信噪比分别与声源发出的声波的频谱之间的关系。进而根据确定的上述关系，以及声波的能量和声波的频谱之间的关系，来确定满足约束条件下，反射波的分辨率尽可能大时的声波的频谱。其中，约束条件用于使得声波的能量尽量接近预设的能量值，反射波的信噪比大于预设的信噪比最小值。进而根据确定的频谱生成声源波形，并利用该声源波形进行声波测井。通过上述方法，针对不同的探测环境，都可以保证探测效果，实现在保证远距离探测信噪比的同时，尽量提升分辨率的目的。技术研发人员：曹雪砷,贺洪斌,马卫卫,周吟秋,赵佳恒,陈德华受保护的技术使用者：中国科学院声学研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/15