CN85109033A - 探测估算钻井裂缝的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明叙述的方法和装置用来产生声测井的快速查看的显示，其中，从竖向相间的声接收机导出的有意义的参数，显示在横向顺序显示的测井记录上。在这个记录上，从各接收机得到的参数值被记录在预分配的位置上。测量如低频斯顿莱波的能量那样的对裂缝敏感的参数，当横向记录这些参数值，特别是具有横向延伸的显示测井记录时，可直观放大裂缝指示的区域。

Description

本发明涉及一种方法和装置，它用来确定深入地层的井壁裂缝的存在，并估算所探测的裂缝。本发明还涉及一种方法和装置，它用来产生声波探查钻井的显示，从而指示地层特性，例如井壁裂缝。

在从钻井内对地层进行典型的声探查中采用一种装置，它包括一个产生声脉冲的发射机和多个声接收机。这些接收机与发射机彼此隔开一定距离;在声波经地层和钻井传播后，产生入射其上的声波典型波形。到达诸接收机的声波显然包括可探测到的波，诸如压缩波，剪切波，直达波或钻井流体到达波，以及斯顿莱（Stonely）波。斯顿莱波被认为是续至波，即速度低于或慢度大于直达波或泥浆到达波的那一类波。[参见授予英格拉姆（Ingram）的美国专利4131875]。声学装置由一个声脉冲发射机和多个接收机构成，例如在英格拉姆的专利中接收机是4个，金布尔（Kimball）和马泽特勒（Mazetta）在题为“钻井的声列阵数据的相似性处理”一文中所介绍的接收机为12个，该文发表在《地球物理学》1984年3月第49卷，第3期（Geophysics    V0l.49，NO3，March.1984）。

诸如零级，低频斯顿莱波这一类续至波是界面波，在通常设置的声测井装置的发射机与接收机距离范围内，这类波的幅度在均匀和无裂缝的地层呈现小衰减或没有衰减。然而已知这类续至波对不同钻井直径，地层渗透率，和存在的裂缝是敏感的。用续至波幅度的变化可揭示这种灵敏度。

例如J·H·罗森鲍姆（J·H·Rosenbaum）写的题为“人造微地震：在隙孔地层中测井”一文，发表在《地球物理学》第39卷第1期（1984年2月）第14-32页，该文表述了测量斯顿莱波的衰减来获得渗透率读数的理论方法。美国专利4432077和威廉斯（Williams）等人的题为“远距离放置的声波测井装置”的文章（在1984年6月10日至13日举行的职业测井分析者学会（SPWLA）第25届测井年会上发表，介绍了一种方法，这是通过测量钻井波的幅度或能量的衰减，然后利用沿竖向相隔一定间距、置于井内的两个接收机所探测的这些参数的比值，获得渗透率读数。现已有一种公知的声波探测变密度显示（变密度测井），还有通过实时叠加来自发射机不同脉冲的8个波形，来获得提高的信噪比的方法。E·A·凯尔佩里奇（Koerperich）宣读的一篇论文，发表在1978年8月《石油技术杂志》（Journae    of    petroleum    Technology）的第1199-1207页，其题目是“用声界面波及其干涉图案探测裂缝的方法”。作者在文章中提出用低频斯顿莱波来识别裂缝。

虽然这些方法描述了从具有特定能量显示的波形中选出续至波的方法，例如英格拉姆专利所指出的，但是，在用声学装置测井的同时，需要有一种方法能以快速、清楚且明显的方式来探测或指示并估算存在的裂缝。

用本发明的一种方法，能得到井壁裂缝的指示和估算，并能清晰地显示之。如本文所述的根据本发明的一种方法，可使用一个声脉冲发射机和声接收机列阵组成的声波探查装置。处理接收机的波形，从而选出波形中对裂缝敏感的续至波，例如斯顿莱波，再测量对裂缝敏感的参数，例如已选出的续至波的能量，然后把来自各个接收机的波形的参数测量显示在测井记录的预先分配的横向位置上。可以用与测量值相应的灰度来记录参数测量。

采用本发明的显示器，可以得到参数的竖向冗余测量的横向间隔显示。例如，当裂缝现象出现于竖向隔开的各个声接收机的每一波形中时，参数的横向显示增强裂缝的指示。这样，由于每个声接收机置于裂缝的对面，取自诸接收机各个波形的参数测量，将呈现衰减了的幅度，通过测量的灰度等级的横向显示，可直观地放大该幅度。目检这个显示的测井记录，就能清楚揭示密度减小的区域，这个区域是横跨于整个显示的测井记录，以便指示可能存在的一处或多处裂缝的某一区域。

由于诸如塌坍引起钻井扩大影响斯顿莱波的幅度，那么参照指示钻井直径的井径测井记录，参数测量能保证呈现减小密度的区域大概存在裂缝。而且，井径仪的信息可用于修正斯顿莱波的幅度。

采用本发明的方法，实时标记裂缝的显示可用于“快速查看”。例如，参照本发明的一个实施例，基本上在接收机输出波形的时候，波形由置于地面的处理器处理。用频率滤波器选择对裂缝敏感部分。然后，把选出的那部分的能量作为对井壁裂缝敏感的参数加以计算。接着，把各接收机输出波形的这些参数值分配于显示的测井记录上的横向位置，并用与参数值的幅度相对应的灰度等级记录在显示测井记录上。裂缝将呈现为横跨于整个测井曲线图的对比度大小区域。

如果需要，通过横向延伸显示测井记录可强调快速查看这个显示的特性。做到这一点，是通过产生中间参数值，并把它们按排在测井记录的某些位置上，这些位置是在预先分配的位置之间。可以用插值法产生这些中间参数值。

在对裸井段即未下昴贵套管的井段进行声测井期间，快速查看的显示是特别有用的。如果在这种情况下，显示测井记录显示开采层里可能有一个或多个裂缝，就有较大的把握和根据，着手往裸井段下套管。

按照把某一层视为可能存在裂缝的方法，通过处理在信号处理器中选出的部分，标记裂缝的显示测井记录也可进行。然后，把适用于这类破裂层的标记排列在测井记录上，当同时排列其它一些量值，诸如钻井直径（用井径仪测量）、压缩波和剪切波的慢度值置于测井记录上时，这种标记是特别有效的。

确定裂缝存在的一种方法，就是把对地层裂缝敏感的参数值与阈值作比较，在此，我们用处于阈值一边的参数值来指示裂缝，而用处于阈值另一边的参数值表示无裂缝的地层。

根据某一接收机在不同深度产生的波形，可以进行这些波形的参数值之间的比较，再将以较结果与阈值作比较。用参照井段的参数值代表阈值，也可以进行这种比较。由于实际上不可能破裂整个钻井，所以参照井段通常是存在的。然后，代表裂缝标记的记录，可以沿显示测井记录的一个窄带进行，当从不同接收机的部分波形得到的比较结果，根据本发明的方法被横向延伸时，该记录可以沿延伸的较宽带进行，也可以同时沿这两个带进行。

根据本发明的方法确定裂缝的一个尤其有利的特点，在于本方法应用存在于诸波形中的冗余信息;使用接收机列阵时，波形来自各接收机，使用多个发射机时，波形来自一个接收机。要得到特定深度间隔上裂缝存在的较大置信度，可通过确定，该深度间隔内某一共深度，有多少个不同接收机的裂缝敏感参数值属于裂缝指示范围内来实现。确定裂缝的一种方法，可以包括参数值的叠加法或其它组合法，这些参数值是基于共声脉冲，从声接收机列阵中不同接收机得到的。当组合值小于阈值或参照值时可以认为存在裂缝，然后指示裂缝的结果被记录，再从叠加参数值适量减少的估算，来估算裂缝的尺寸和深度。在没有崩塌时，参数值突然显著减小，可认为存在象一个或多个裂缝，或一个深度裂缝那样的高渗透率的特征指示。

应用本发明的方法测定裂缝，可识别大角度即大倾角的裂缝。可以进行大倾角裂缝的测量。例如，当接收机波形的裂缝敏感参数值，指示特定的深度间隔内有单一裂缝或面破裂带存在时，这个间隔的高度，表示钻井裂缝的高度和发射机至接收机距离的组合。因为后者的距离是已知的，所以，深度间隔的高度减该距离就给出裂缝高度值。通过假设存在单一裂缝或面破裂带，并应用已知的井径与所测量的破裂高度之间的三角关系，就可以得到倾斜角的指示。可用这种方法确定并显示诸裂缝的不同倾斜角。

本发明进行显示的方法，适用于其它的声波和有意义的参数，诸如压缩波和剪切波，以及它们各自的慢度、幅度和能量等值。

因此，本发明的目的是提供一种方法和装置，它根据声波对钻井的探测来确定裂缝的存在，并估算这些裂缝。本发明的另一个目的是，提供一种产生显示测井记录的声测井方法和装置，鉴于显示测井记录，可显示声波至的竖向冗余信息的特性曲线，由于采用直观放大，达到该特性曲线的清晰指示。本发明的又一目的是提供一种方法和装置，它用来探测、估算深入地层的井壁裂缝参数，诸如裂缝渗透度或尺寸，以及所探测的裂缝的倾斜角。

参照附图详细介绍几个实施例，可以明了本发明的目的、上述的和其它一些优点。

图1是一个方框图和显示测井记录的一部分，这是根据本发明，并在钻井内进行声探测得到的;

图1A是按照本发明得到的显示测井记录的一部分，是用超声频装置得到的同一井剖面的显示测井记录;

图2是根据本发明、用来产生显示的测井记录的一种方法的方块图;

图3是根据本发明，用来产生显示测井记录的另一种方法的方块图;

图4是根据本发明的一种方法的方框图，该方法是从井内对地层进行声探测得到的波形来确定裂缝的存在;

图5是用于图4实施例中一种方法的方块图;

图6是用于图4实施例的另一种方法的方块图;

图7是用于图4实施例的方法的方块图;

图8是根据本发明、用来确定裂缝存在的一种方法的方块图;

图9是用来把裂缝从崩塌中识别出来的步骤图;

图11是一个步骤图，以图示详述用于图1实施例中的均衡处理。

参见图1，声波探测装置20靠电缆22悬置于深入地层26的钻井24里。所示的装置20包括：产生声脉冲的发射机28，30.1～30.12这12个声接收机组成的列阵。装置20可以是如同上面介绍的金布尔和马泽特勒文章中所述的更特殊的类型;可以具有较多的接收机，或者较少的，例如8个，还可能更少些。通常，装置20可包括能产生声波的发射机28，这类波包括压缩波、剪切波和斯顿莱波。装置20可由竖向相间多个发射机，和一个或多个竖向相间的接收机组成。

声波经地层26和钻井24传输，然后入射于声接收机30.1～30.12。接收机产生用来测量压力扰动随时间变化的波形，用装有模数转换器（图中未画出）的装置对波形进行取样，然后，数字取样沿电缆22中的导线、经传输线31送出井口，传至置于地面的信号处理器32。装置20的深度，即以特定的如接收机30之间的中点34为参照点的深度，由连接于电缆22的深度传输器24至接收机30.1～30.12和发射机28的距离是已知的，所以它们的深度可由深度传感器测量来确定，并由传输线38传输。

更可取的是装置20还包含井径仪40，它用来测量钻井24的直径;井径仪的信号沿电缆22经传输线42送至信号处理器32。要产生的其它控制和信号，通常由如20这样的装置来提供。

装置20产生波形是特别有效的，这些波形包括如同声波发射机28产生的斯顿莱波那样的续至波，声波发射机28产生的声脉冲，包含低至大约5千赫的低频声能。信号处理器32对波形的处理，包括检波压缩波、剪切波和斯顿莱波;信号处理方法如同金布和马泽特勒文章中所介绍的。利用接收机30.1～30.12产生的所有波形探测这些波，可以在波形产生时实时地进行，或者在置于远处的信号处理器进行。

在测井中希望：在未下套管的裸井段达到探测的及时显示、快速查看。例如，如果能查明开采带不存在裂缝，则可避免下昴贵的套管。或者如果得到裸露裂缝的确实指示，下套管的把握性就较大。由于钻井钻进后必须尽可能快地下套管，所以没有多少时间等待置于远处的信号处理器送来结果。因此，具有对裂缝确实指示的实时显示是很有利的。

因此，在对地层的显示测井记录中，本文所用的“实时”这一术语的含意是，波形产生时或其后很短的时间，或者装置20还在井中时，或者套管下到裸井段以前，产生显示。

图1所示的实施例示出方法43，用这种方法可获得快速查看裂缝存在的指示。这种快速查看包括查看显示测井记录44，它记录46上的对裂缝敏感的参数值的横向连续变密度的测井记录。在这个实施例中，该参数是如同低频斯顿莱波这种续至波的能量值，它被记录在分别与接收机30.1～30.12对应的横向位置上。在46中，表示接收机产生波形的冗余度被横向直观地放大，而且以诸如48这类区域说明如50所示的类似裂缝。

方法43始于步骤52，在该步骤，选出对裂缝敏感的部分。先为波形打开窗口，然后波形经由低通或带通滤波器通过这个窗口，用这种方法可以选出斯顿莱波至;这种方法，在授予英格拉姆的美国专利4131875中有更详细的介绍。当采用数字取样时，使用数字递归滤波器，当用数模转换器把这种数字窗口部分转换为模拟型时，使用模拟滤波器，就可进行这种滤波。当装置20中的发射机和接收机相距很远时，干涉波之间存在足够长的时间间隔，这时也可以采用时间窗来选出感兴趣的续至波。由于使用时间窗需要先了解波的要素，即波的慢度和波至时间，所以如上述金布尔和马泽特勒的文章所介绍的其它已知方法，可用来获得波形的这种知识。

在步骤52的选出处理，可以仅包括频率滤波操作，例如选出频率低至约5千赫的低频斯顿莱波。有意义的斯顿莱波是敏感裂缝存在的零级波。频率低至约5千赫的这种波，用于直径20厘米（8英寸）的钻井是特别有效的。对于直径较小的钻井，频率略高的声源可用来激励有意义的斯顿莱波。用低通或带通滤波器可以滤掉在这些频率范围内的压缩波和剪切波。最好用工作在中心频率大约为10千赫的、在有意义的较低频率有足够能量的声发射机，来激励有意义的斯顿莱波。

接收机30.1～30.12及其电子放大器并不总以相同的效率和放大倍数工作，它们各自的不同波形必须在显示测井记录44上显示成条纹。因此，从各接收机选出的波形的一部分在步骤53被均衡，以便改变电子处理的特性。用基于参照井段得到的特性曲线来均衡各接收机的特性曲线，可以进行这个均衡步骤，对于参照井段，波至是已知的，在接收机列阵长度内，它基本上是不衰减的。在波形处理期间，也把对接收机的预校准考虑进去，这样也可以进行均衡步骤53。

在步骤52，一旦选出斯顿莱波的一部分，就在步骤54测量代表其能量的参数信号。通过对步骤52的从每个波形选出的取样值平方求积分，也可以进行这种测量。两种择一地可以测出斯顿莱波的一部分的幅度。

就在不同深度探测声波来说，接收机30.1～30.12中的每一个响应发射机的同一脉冲。在步骤54测出并归因于同一声脉冲的对裂缝敏感的参数值，在步骤56叠加而被组合。叠加能量值可以迹线60记录在显示测井记录44上。通过采用常用对数转换计算，记录叠加能量值的对数值，从而形成迹线60。

在步骤54确定的要测量的能量值，在步骤62被分配到显示的横向位置，这些能量值是与接收机波形中取出的参数值相对应的。于是，接收机30.1的参数值63.1被记录在64.1这个位置上，而与接收机30.12对应的那些参数值63.12被记录在64.12这个位置上。虽然可以把这些值显示在如同显示测井记录66那样狭窄的间隔里，但是通过扩大测井记录66的横向比例，可以更直观地放大这些值。

在步骤68，产生横向显示测井记录的位置72的中间参数值70，位置72是在预分配的位置64之间，这样就实现了上述放大。用线性插值法可确定中间参数值72。例如，每个中间位置将具有一个参数值72，通过假定值63之间是直线变化，而值63是在所假设的直线74的侧向位置64上，这样就可求出参数值72。

在步骤76，参数值转换成光学值，如同必须提供变密度显示测井记录46那样，或者不同范围的参数值必须伴有不同的颜色。为显示测井记录46提供合适密度值的信号处理程序，市场上是可以买到的。然后在步骤78，用较深的颜色表示较高的光强来记录光学值，并以横向分配位置定位于显示测井记录46上。

记录步骤78包括记录其它特性曲线，如叠加的能量值曲线60，指示钻井24直径的井径曲线82，分别表示压缩波、剪切波和斯顿莱波的慢度值曲线84、86和85，以及自然伽马线测井的曲线88。井径曲线82用来辅助裂缝测井记录46的数据分析。例如在87处，叠加的参数曲线呈现裂缝大的变化的迹象。然而，在井径曲线87′处呈现相应大的变化，这表明在87处是崩塌而不是裂缝。

参照斯顿莱能量测井记录46，可用肉眼快速观察到如48处存在显著的能量衰减，由于缝深48处的井径曲线82指示这一区域的井段是好，因此，以48处的异常可以指示裂缝。用工作在声频率为几兆赫量级的高超声波井壁探测装置进行探测，参见图1A中的测量记录91，证明上述裂缝50确实存在于那个深度。这种装置并不能提供总是合用的井壁显示，然而，在这个实例中，可看到裂缝50在93处，而且验证了显示测井记录44中的裂缝指示48。

异常48的特征地貌在于它呈梯形，其上边90是从第1个接收机30.1的位置64.1到最后1个接收机30.12的位置64.12的水平线，而下边92是斜的。可以这么来解释这个梯形，即上面的接收机30.12记录存在裂缝50的地带时，这个接收机30.12接收的斯顿莱波能是衰减了的，但并不影响其它接收机30.1～11探测斯顿莱波能。由于下面的诸接收机相继探测该裂缝带时，它们接收逐步衰减的斯顿莱波能，所以斜边92出现在异常48的底部。上边90的水平取向验明置于井中的发射机28位于裂缝50的对面。

异常48可用来求得裂缝50的倾斜角指示。倾斜角θ是裂缝平面与相对于井轴为横向（通常是水平方向）的平面的夹角。因为裂缝50的竖向高度，或者说井中高度h，等于出现在48的异常的宽度w与合用的发射机至接收机的间距TR之间的差，所以可以算出这个倾斜角。那么用下面关系式来计算这个倾斜角，

θ＝tan^-1(W-TR)/(a) ＝h/a

式中，a为井径。从测井记录46的任何横向位置和相应测定的间距TR，可以得到w的值。

叠加能量曲线60在估算裂缝中是特别有效的。例如，对于在48处裂缝这个异常来说，斯顿莱能量下降的量级大于10分贝。在向裂缝灌入或抽吸流体时，由于闭口裂缝对能量衰减小于裸露裂缝，因此，在确定裸露裂缝的数量中，斯顿莱波能的衰减通常是有用的。

注意到裂缝地带的上下区域的记录呈现的斯顿莱能量差大约为3.2分贝。这可归因于裂缝50下方区域的渗透度较大。

用图11中示出的方法93可完成均衡步骤53。在这种方法中，在步骤94，测量无裂缝、均匀且直的基准井段的波形的特征值。斯顿莱波在该井段几乎不衰减，所以，幅度或斯顿莱波能基本保持不变。特征值或幅度的变化归因于接收机30.1～30.12的增益特性不同。为了修正这些差别，并把它们垂直叠加在显示测井记录44上，就在步骤94测量相对于基准井段的各接收机波形的特征值。

然后在步骤95，例如通过求平均或求中值，甚至从接收机（例如第1接收机）选出测量值中的一个，来得到基准值。然后，在步骤96求出差值，例如各接收机波形的特征值与基准值之间的差值。

接着，在步骤97确定均衡系数。这些系数，例如差值与基准值之比，被选出，以便在步骤98把这些系数应用于各波形时，各波形的斯顿莱波的不均匀增益基本得以补偿。根据对各接收机的预先校准，也可以得到均衡系数。在校准期间，当把各接收机的增益调到等值时，不要均衡步骤53也行。

按照用来补偿由于井径变化，例如崩塌引起压力变化的步骤53，钻井尺寸补偿可应用于被测量的斯顿莱能量。作为一阶补偿，压力反比于钻井的截面积。用倾角仪装置可直接测量钻井的横截面，或者根据井径仪的测量值推导之。记录在显示测井记录46上的能量可由一个系数补偿，它相当于以参照的钻井尺寸为基准的钻井尺寸变化，适用于需要测量能量的井段。因此，如果以参数E、井径a和参照井径b表示在步骤54确定的测量能量值，则要补偿的测量参数En由下式表示：

En＝Ea²/b²参照井径b可由钻头尺寸或井径仪的曲线82指示的参照井径得到。

根据图1所述的方法，用竖向相间的多个接收机探测，来揭示如压缩波和剪切波的幅度或能量这类有意义的其它特性，是有效的。图2和图3涉及与本发明相应的一般方法。在这些方法中，在步骤100，产生竖向相间的接收机探测的地层特征信号。在图2中，竖向相间的接收机产生的波形，含有地层特征的冗余信息。

在图2中的步骤102，得到代表地层特征的信号，然后在步骤104，这些信号被横向记录在与产生波形的接收机相应的显示测井记录上。在图3中，步骤100产生的信号在步骤106被分配到横向显示测井记录的位置，然后在步骤110，被记录在分配给它们的横向位置;其后，在步骤112，相继的声脉重复上述步骤。

用本发明的一种方法，可自动地得到裂缝存在的指示。配有信号处理器的这种方法114示于图4。在本方法中，采用的装置及其操作类似于参照图1～3所介绍的，它们的标号也是相似的。那么在步骤52，选出对裂缝敏感的部分;在步骤54，求出对裂缝敏感的参数值，例如斯顿莱波的能量值。

在步骤116，估算参数值，以便确定如图1中标志48区域的两条边线90和92的高度差，并类似地指示裂缝的存在。估算包括确定参数值是否在特定的范围内，这个范围是否适用于共深度的不同接收机的波形。实际上，这可探测如图1中48那样的地带，对于该地带，所有接收机接收斯顿莱波的波形能量是衰减了的。如果该地带被探测，则在步骤118，指示裂缝可能存在。这种指示可以是直观的，也可以是另一种记录信号。

根据图5、6和7的步骤，可以选出识别裂缝的判据。在图5中，在步骤120，对某一接收机在不同深度得到的逐对参数值进行比较。当比较属于某一特定范围内，例如差值大于10分贝，则在步骤122可识别裂缝。

在图6中，在步骤126，将裂缝敏感参数值与基准值作比较。基准值可从参照井段得到，因为该井段的参数值是已知的具有特定的值。当比较结果是在以基准参数值为标准的范围内时，则在步骤128可识别裂缝。

在图7中，在步骤132，识别无裂缝且基本均匀的基准井段及其深度。这种资料可从预先探查的地层类型或岩心样，或初步观察整个井的测井参数得到。那么，首先进行测井并计算叠加能量，然后挑选高度间隔，相对常数和能量。这段间隔最好选为300米左右，以便可能指示宏观上无裂缝的地层。

在步骤134，确定作为基准井段的参数值;在步骤136，根据基准参数值规定阈值。该阈值可以选为低于基准值，例如低几分贝，以便低于这个阈值的参数值可以用来识别裂缝的存在。

大间隔竖向相间的多个接收机30.1～12组成的列阵的一个优点是，在图1中的步骤56产生的叠加能量值，可用于确定能存在的裂缝并估算之。根据多个接收机的波形得到参数值来测井的另一种方法示于图8。

在步骤142，当不同接收机处于共深度间隔时，从它们求出的裂缝指示范围内的裂缝敏感参数值被识别。在步骤144，确定满足步骤142条件的不同接收机数目;如果可以用最少的预定数目来表示该条件，而且在步骤146确定这个预定数，则可以认为那个深度间隔上存在裂缝。

由于井径充分增大可视为裂缝，所以井径仪的信号可用于上述诸方法，把可能被视为裂缝的崩塌排除掉。因此，图9中的方法150可用作裂缝识别过程的一部分。那么，在步骤152中，径井仪的仪号与基准值，如标准井径加上容许极限因子k，作比较，如果在步骤152的比较表明井径比通常的大，这可能是崩塌，原因在于裂缝敏感参数值是小的;然后在步骤154中指示这一事实。如果检验步骤152产生否定的回答，则在步骤156进行裂缝指示。步骤154和156的指示可以是直观的，也可以信号的形式储存于存储器里。

图10示出方法160，它用于获得所探测裂缝的倾斜角指示。本方法包括：在步骤162，已确定存在裂缝的那段深度间隔减发射机与接收机之间的距离，该步骤适于用图8中的方法140所确定的裂缝指示间隔的每一段;然后平均对应于各个接收机的裂缝深度间隔;在步骤164，计算倾斜角θ，接着，在步骤166指示之。

由于采用本发明具有上述这么几个实施例，所以可以明了本发明的优点。如果不超过本发明的范围，本文叙述的几种方法可以实施。

Claims (19)

1、一种方法，用来产生声波探测钻井深入的地层的实时裂缝指示的显示测井记录，它与置于井内的一种装置一起使用；所述的装置含有一个声脉冲发射机和竖向相间的接收机列阵；所述的方法包括产生于每个接收机的步骤，随着该装置沿钻井移动，发射机发射的声脉冲沿钻井及其地层内传输后，声波的特征波形信号入射于诸接收机，接收机的一组波形信号含有井壁中裸露裂缝的冗余信息；还有一个步骤，它从波形信号的低频分量求出对井壁中裂缝敏感的参数值，本方法的另一些步骤，其特征在于：

把取自不同接收机的波形信号的参数值，分配到横向显示测井记录上预定的不同位置；

把对上述参数值的指示记录在显示测井记录上，沿纵向记录为深度的函数，沿横向记录与预分配的显示测井记录的位置相对应。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述记录步骤的特征在于，还包括一个步骤，当指示上述的参数值时，在该步骤，产生并记录与上述参数值对应的灰度等级。

3、根据权利要求1所述的方法，其中，上述的记录步骤的特征在于，还包括一个步骤，当发生在共深度并可归因于共声脉冲时，在本步骤，对从不同竖向间隔的各接收机获得的参数值进行横向记录的指示。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还有以下步骤：

叠加不同接收机响应共声脉冲而得到的参数值;

记录叠加参数值的指示，这些参数值，归因于不同声脉冲，在深度上对应于横向记录参数值的指示。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述的低频分量包括斯顿莱波，上述的参数值表示斯顿莱波的能量。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还有以下步骤：

叠加共装置深度情况下从各接收机得到的参数值;

记录叠加参数值的指示，这些指示并排着，而在深度上对应于对参数值指示的横向显示，这些参数值是从各个不同波形的一部分得到的。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括一个步骤，在该步骤，参照基准井段均衡各接收机输出波形的一部分。

8、根据权利要求7所述的方法，其中，均衡步骤的特征在于，包括以下步骤：

测量相对于基准井段各接收机输出波形的相应部分的特征值;所谓的基准井段是充分均匀的，乃至无裂缝的井段;

从上述特征值求出基准值;

从上述特征值和基准值求出适用于各波形的均衡系数;

把上述均衡系数应用于各个波形，来补偿产生波形的接收机的增益偏差。

9、根据权利要求8所述的方法，其中，求出基准值的步骤的特征在于，一个步骤，在该步骤，产生特征值的平均值。

10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

测量钻井的尺寸;

产生表示要测量的钻井尺寸根据其标称值改变的修正系数;

把修正系数应用于要测量的参数值，以便得到修正的测量参数值，这个要测量的参数值适用于需要测量尺寸的井段。

11、根据权利要求10所述的方法，其中，钻井尺寸意指钻井的横截面大小，其特征在于，包括以下步骤：

确定钻井横截面尺寸的标称值;

产生表示要测量的钻井横截面积与标称的钻井横截面积之比的修正系数;

把修正值应用于要测量的参数值，以便修正之。

12、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，把参数值与从基准井段获得的波形求出的阈值作比较，以便进一步比较;基准井段意指无裂缝的井段;

从深度间隔内的共深度得出上述比较是在预定的范围内时，识别裂缝。

13、根据权利要求12所述的方法，其中，确定阈值的步骤，其特征在于，一个步骤，在该步骤，选择作为宏观无破裂地层指示的一个深度间隔，在该深度间隔范围内，参数值在相对常度内。

14、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括一个步骤，在该步骤，从上述深度间隔的长度，求出表示该深度间隔上裂缝平面的倾斜角的倾斜信号。

15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，上述获得倾角信号的步骤包括以下步骤：

上述深度间隔减声发射机同声接收机之间的距离，以便获得表示上述深度间隔上裂缝的垂直距离信号（h）;

按照三角关系式：

θ＝tan^-1h/a求出倾斜角θ，式中，a是上述深度间隔上的井径。

16、一种装置，根据声波对钻井深入的地层的探测，用来产生实时指示裂缝的显示测井记录，它包括一个装置和一个信号处理器;该装置含有一个声脉冲发射机和多个竖向相间的声接收机，这些接收机响应入射其上的声波，产生波形信号;信号处理器的电路响应波形信号，以便从续至波形的一部分，获得对井壁裂缝敏感的斯顿莱波的能量;本装置的特征在于：

有一些电子线路和一个记录器;前者把横向显示测井记录上的预定的不同位置，分配给每个相应的接收机，后者产生显示测井记录，其上记录与波形信号相对应的参数指示，这些波形是从竖向相间的每个接收机获得的;沿纵向的指示是深度的函数，而沿横向的指示对应于预分配的位置。

17、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，上述的记录器产生以灰度等级表示参数值的光学显示。

18、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，上述的信号处理器包括一个电路，它叠加共装置深度情况下从各接收机获得的表示参数值的信号，便于产生叠加信号的指示;其另一特征在于，上述的记录器还按有效深度组合记录上述的参数值。

19、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，上述的记录器产生显示测井记录，当发生在共深度情况下，竖向相间的各接收机响应共声脉冲而产生的波形的参数值，被横向记录在这个显示测井记录上。

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