CN103388473A

CN103388473A - 在声波测井中消除直达波干扰的方法、系统及声波测井仪

Info

Publication number: CN103388473A
Application number: CN2012101433487A
Authority: CN
Inventors: 鲍雪山; 肖加奇; 白庆杰
Original assignee: CNPC Great Wall Drilling Co
Current assignee: CNPC Great Wall Drilling Co
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2032-05-10
Also published as: CN103388473B

Abstract

本发明涉及在声波测井中消除直达波干扰的方法、系统和测井仪，其中从声波测井仪的发射换能器向两个或更多接收换能器发射测井声波，通过所述接收换能器采集所述测井声波,对于每个接收换能器，通过在时间域和慢度域进行扫描求取所述测井声波的时间慢度相关系数，由此形成时间慢度相关系数谱，搜索所述时间慢度相关系数谱，通过峰值查找确定地层各个模式波的慢度，根据所述慢度确定各个模式波首次到达所述接收换能器的时间，从而提供测井分析数据，其中由于各个接收换能器接收到的直达波的一致性被破坏，直达波的相关系数被降低。从而实现有用测井数据的真实性和准确性。

Description

在声波测井中消除直达波干扰的方法、系统及声波测井仪

技术领域

本发明涉及一种在利用声波测井仪进行的声波测井中消除直达波干扰的方法和系统，其中从声波测井仪的发射换能器向两个或更多接收换能器发射测井声波，通过所述接收换能器采集所述测井声波,对于每个接收换能器，通过在时间域和慢度域进行扫描求取所述测井声波的时间慢度相关系数，由此形成时间慢度相关系数谱，搜索所述时间慢度相关系数谱，通过峰值查找确定地层各个模式波的慢度，根据所述慢度确定油藏和地质特征。另外，本发明还涉及一种应用于该方法和系统的相应声波测井仪。

背景技术

声波测井方法是用于记录井剖面上岩石的声学性质，如声速和声波幅度衰减规律，进而判断岩性，估计储集层孔隙度及岩层的弹性力学性质，了解井壁附近岩层的性质和流体的分布，研究钻井地质剖面、判断固井质量等问题的一种测井方法。声波测井仪就是实现该方法的观测仪器。声波测井仪有很多种，但是基本原理是类似的，图1是常见的阵列声波测井仪器的测量原理图。

如图1所示，测井仪器居中放置在井中，它有一个声波发射换能器1，二个声波接收换能器3和5。各换能器1、3、5之间设有隔声槽2、4。根据射线声学理论，当声波从发射换能器1穿过泥浆再到达井壁的地层表面时，如果声波在地层的传播速度快于声波在泥浆里的传播速度，在某一个临界的入射角度下，声波会以一种滑行波的形式沿着地层表面继续向前传播，最后再返回到泥浆中并被接收换能器3、5所接收。

如图2所示，同时记录相距L的具有不同源距（指发射换能器到接收换能器的距离）的两个接收换能器3和5接收到的声波信号。这两道波由于源距不同，因此声波到达接收换能器的时刻不同。计算出两道波的到时差异△T，由已知两个接收换能器的源距差异L，就可以算出声波在接收换能器3和5之间对应的地层的声波传播速度V：

V=L/△T

在测井界，往往用慢度S，即声波传播速度V的倒数来描述地层的声波传播快慢：

S=△T/L，其中该慢度值越大，表示声波传播速度越慢，反之越快。

这种算法的关键是找到声波首次到达接收换能器的时间（通常称之为首波到时）。为找到该首波到时，使用最广泛的方法是门阈法，如图3所示。

在图3中，由测井工程师现场设置一个首波搜索起始时间A（也即图中的声窗起始点），一个首波搜索终止时间B（也即图中的声窗终止点），一个首波幅度低门阈值C（也即低门限），一个首波幅度高门阈值D（也即高门限）。通过计算软件从时间A开始搜索信号，直到时间B停止。在这个时间范围内，找到第一个波峰，其幅度至少要大于低门阈值C（如果能够同时大于D值则表示信号足够强）再从该波峰开始往前搜索，找到一个点，它的幅度是该波峰的峰值的30%（或其他比例系数），即图中的小圆圈所示，它即可以被认为是首波到达。

上述门阈法应用非常广泛，目前仍然是测井界低端测井市场的主力。它的好处在于仪器结构简单可靠。缺点是：一旦地层变化剧烈，由于不同性质的地层对声波幅度的衰减作用差异很大，首波幅度会剧烈波动，而且对于偏软地层，噪声和首波幅度值相当，首波更难以找到，表现在最终输出的测井曲线会剧烈跳动，导致测不准。

现在较高端的仪器使用的是另一种方法，即时间慢度相关法STC。这种方法需要设置更多的接收换能器，少则4个，多者8个或更多。这些换能器等间距分布，同步采集接收信号。

由于STC算法比传统的门阈法更加稳定，可靠，逐渐在一些高端阵列仪器上得到应用。然而，STC本身的特性决定了它对通道之间的信号相关性更加敏感，而对信号本身的能量不太敏感。即使很微弱的信号，如果通道之间的相关性足够好，也能够被检测到。因此，该方法极易受到相关性较好的干扰信号的干扰。在这种干扰信号中，典型的就是直达波信号，该信号未经过地层的传播而直接到达接收器。

在实际应用中，接收换能器阵列既能够接收到通过地层到达的声波，也能够接收到通过隔声体到达的声波。源距较短的仪器，由于刻槽的空间有限，通过外壳传播的直达波的信号幅度往往低于地层波，但是其依然具有较高的信噪比，加上刚性外壳的物理属性稳定，通过它传播过来的直达波，通道间的相关性较好。在STC相关性峰值判决中，该直达波有时会被误认为是地层波，这种情况在软地层尤为明显。这就限制了短源距仪器的地层适应范围，但是短源距的阵列声波仪器又有其紧凑，信号能量高的优势。因为直达波的幅度往往并不大。当地层的相关性弱于直达波的相关性时，就会造成误判。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于，在声波测井中减小或消除直达波对测井数据分析的影响，提高测井数据分析的真实性和准确性。

为解决该技术问题，根据一个实施例，本发明提出一种用于在声波测井中消除直达波干扰的方法，包括以下步骤：

a. 从声波测井仪的发射换能器（1）向两个或更多接收换能器（3,5）发射测井声波，

b. 通过所述接收换能器（3,5）采集所述测井声波,

c. 对于每个接收换能器，通过在时间域和慢度域进行扫描求取所述测井声波的时间慢度相关系数，由此形成时间慢度相关系数谱，

d. 搜索所述时间慢度相关系数谱，通过峰值查找确定地层各个模式波的慢度，

e. 将不同井深点的慢度连成线，即得到能够部分反映油藏地质特征的测井分析数据，其中由于各个接收换能器接收到的直达波的一致性被破坏，直达波的相关系数被降低，地层波信息则被突出。

其中由于直达波的相关系数被降低，求取所述测井声波的时间慢度相关系数时不包括直达波的相关系数。

其中直达波的相关系数低于地层各个模式波的相关系数。

其中通过在所述声波测井仪的各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异破坏各个接收换能器接收到的直达波的一致性。

其中各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异指各个接收换能器声窗之间的刻槽个数不同。

其中各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异指各个接收换能器声窗之间的刻槽形状不同。

其中部分接收换能器声窗之间不存在刻槽。

其中采用有限元方法针对每一对接收换能器之间的不同刻槽方式进行建模，模拟计算出刻槽造成的延时和幅度衰减，然后再计算直达波阵列信号的相关性，找到一个相关系数最小的刻槽组合作为最后的优选方案。

根据另一实施例，本发明提出一种用于在声波测井中消除直达波干扰的系统，包括：

声波测井仪，其包括发射换能器（1）和两个或更多接收换能器（3,5），所述发射换能器用于向所述接收换能器发射测井声波，所述接收换能器（3,5）用于采集所述测井声波,

STC算法阵列仪器，用于针对每个接收换能器通过在时间域和慢度域进行扫描求取所述测井声波的时间慢度相关系数，由此形成时间慢度相关系数谱，

搜索装置，用于搜索所述时间慢度相关系数谱，并通过峰值查找确定地层各个模式波的慢度，

输出装置，用于输出能够部分反映不同井深位置的油藏和地质特征的慢度值连线，从而提供测井分析数据，

其中由于各个接收换能器接收到的直达波的一致性被破坏，直达波的相关系数被降低，地层波信息则被突出。

其中直达波的相关系数低于地层各个模式波的相关系数。

其中部分接收换能器声窗之间不存在刻槽。

根据又一实施例，本发明提供一种用于在声波测井中消除直达波干扰的声波测井仪，包括：

发射换能器（1），

两个或更多接收换能器（3,5），

其中，所述发射换能器用于向所述接收换能器发射测井声波，所述接收换能器（3,5）用于采集所述测井声波,

其中所述声波测井仪的各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异。

其中部分接收换能器声窗之间不存在刻槽。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的具体实施例。图中:

图1是常规阵列声波测井仪器的测量原理图。

图2是两个接收换能器接收到的声波信号的示意图。

图3是利用门阈法搜索声波首波到达接收换能器的方法示意图。

图4是利用时间慢度相关系数(STC)方法测量阵列声波的原理图。

图5是声波测井仪的隔声体以及声波传播路径的示意图。

图6是现有技术的声波测井仪的隔声体内轴和外壳的示意图。

图7是现有技术STC处理结果相关系数等高线图。

图8是现有技术STC处理结果相关系数在慢度轴上的投影图。

图9示出了本发明与现有技术的测井仪外壳的构造的对比。

图10示出了1.1英尺长度的隔声段的隔声性能有限元分析结果。

图11示出了图10所示的刻槽方案的通过模拟计算得到的观察点处的波形。

图12示出了0.5英尺长的接收器之间的刻槽方案。

图13示出了图12所示的刻槽方案的相应波形。

图14示出了图12所示的刻槽方案的仪器的直达波和地层模式波STC图。

图15示出了现有技术的五个接收换能器接收到的直达波波形。

图16示出了根据本发明的一个实施例的五个接收换能器接收到的直达波波形。

图17中反映了现有技术和本发明的一个实施例的外壳对直达波的抑制能力的对比。

图18是本发明消除直达波干扰的方法和系统的框图。

具体实施方式

首先结合图4介绍本发明使用的时间-慢度-相关系数（STC）方法。该STC方法的主要原理就是利用阵列声波测井信号中同一模式波的波形形状相似这一特性来计算模式波慢度。如图4的 STC运算原理图所示，在进行STC运算时，从选定的时间T开始，使用一定长度的时间窗T_W对阵列声波测井波形信号在时间域和慢度域扫描，并分别计算相关系数。相关系数越大，对应的时间窗内是同一模式波的波形可能性就越大。可以对时间-慢度-相关系数谱进行峰值查找得到各个地层模式波的慢度。窗在时间轴的位置代表了模式波的到时，而窗的斜率与模式波传播的慢度相关。计算时间窗内波形的相似性的公式有两个：一个是Semblance公式（Kimball和Marzetta,1986年）：

(1)

另外一个是N次方根公式（Mc-Fadden 等，1986年）：

(2)

式（1）和（2）中，

是N个接收换能器的阵列中第m个接收换能器的波形，d为接收换能器间距，

为时间窗窗长，一般可取2-3个周期,s为慢度变量，T 为时间变量。在N次方根公式（2）中，n为幂指数，通常为4。相对而言，N次方根公式(2)比Semblance公式(1)得到的相关函数的峰值更加尖锐，因此慢度分辨率更高。而Semblance的计算速度则更快。理论上，上述表示相似性的相关系数ρ（s,T）为1时表示相似性为100%，为0时表示相似性为零。

接下来分析测井仪的隔声体对不同声波慢度求解算法的影响。

测井仪的隔声体通常包括内轴隔声体和外壳隔声体。内轴隔声体通常是利用声阻抗差异特别明显的材料组合来阻隔内轴的声传播路径，这种方式隔声效果往往很好；外壳隔声体往往采用在刚性外壳上刻槽的方式来达到消除直线声传播路径，增加声传播路径长度，对声波造成衰减的目的。但是受到机械强度和源距长度的限制，隔声效果有限。

如图5所示，在发射换能器到最近的接收换能器之间（通常最短的间距是3英尺，少数达到1.5英尺），声传播路径通常包括：

1、发射换能器——泥浆——地层——泥浆——接收换能器，即图中的路径①，

2、发射换能器——泥浆——隔声外壳——泥浆——接收换能器，即图中的路径②，

3、发射换能器——泥浆——隔声内轴——泥浆——接收换能器，即图中的路径③，

4、发射换能器——泥浆——接收换能器，即所谓的“泥浆波”，它是固有存在的一种模式波，和源距有关，和隔声体性能无关，不是本发明的重点，所以这里没有标注。

隔声内轴设计起来较为容易，因为各个阻抗相异材料之间的声阻抗对声波幅度的影响有解析表达式可循，计算起来方便。而且实践中发明人发现，隔声内轴的隔声效果往往都不错，不是造成直达波干扰的主要原因。

隔声外壳，特别是刚性体上刻槽的隔声方式，设计复杂，无解析式可循，往往需要利用有限元/有限差分技术进行模拟计算。不同的刻槽形状得到的声幅度衰减和声延迟效果都不相同。无论在模拟计算和实际应用中，发明人发现不论采用什么样可刻槽形状，其隔声作用都不能达到内轴的隔声效果，其直达波幅度虽然很弱，但是由于形状固定，材质固定，各个接收换能器接收到的直达波往往具有很强的相关性。这表现在STC系数仍然较高，这是由于STC算法和信号的形状相似度关系很大，而和信号幅度之间的差异关系并不是特别大造成的。特别是归一化STC算法，幅度非常弱的直达波仍然具有很好的STC系数。这在偏软地层（地层回波较弱）的情况下尤其明显，它会对STC系数寻峰造成干扰，可能导致有时候直达波被误认为是地层回波，直达波的慢度被标注成地层慢度。

为此，本发明提出了一种软硬件结合设计方法，可以屏蔽极端情况下的直达波干扰。直达波的特点是到时稳定、慢度稳定、幅度基本可预测。如上文所述，本发明只关注沿隔声外壳传播的直达波对地层回波的影响。由于隔声外壳的形状和加工材质是固定不变的，不像地层变化那么琢磨不定，所以外壳直达波的慢度值和到时（这里特指源距最近的接收换能器接收到的直达波的到时）是可以测量的。在消声水池这种没有地层等外界干扰的环境下可以将这两者测量出来。再根据到时和慢度的关系将它从地层回波中剔除。

如上所述，直达波的影响往往反映在不同源距的接收换能器接收到的直达波具有较好的相关性上，而不是它的幅度。再加上隔声体的延时作用，幅度很低的直达波往往被淹没在地层回波中，所以在门阈法中直达波的影响往往可以忽略，这也就是为什么低端测井仪器（往往采用的就是门阈法测慢度）反而不容易受到直达波的影响。而使用STC算法的新型阵列仪器，其更注重阵列信号之间的相关性，而非信号幅度，所以阵列仪器其实更容易受到直达波的影响，对隔声外壳的设计要求更高。下面结合图6来分别分析阵列仪器直达波的到时和慢度的决定因素。

图6的左侧和右侧分别示出了声波测井仪的隔声体内轴和外壳的示意图。首先根据图6来研究直达波产生的原因。在隔声内轴取得较好隔声效果的时候，隔声外壳的性能直接决定了直达波是否会被接收换能器阵列接收到。设声波发射时间为T₀，直达波沿着隔声外壳传播、到达第一个接收换能器的时间是T₁，到达第二个接收换能器的时间是T₂。对于更多的其它接收换能器，依此类推。假设发射和接收间距为L_tr，接收换能器阵列的各个接收换能器之间的间距为L_rr，被STC算法检测并估计得到的直达波到时为

，慢度（或时差）为

。则有：

可以进一步计算发射换能器和第一接收换能器之间的隔声段内声波传播的“等效慢度”为

它反映了发射换能器和第一接收换能器之间这段隔声外壳对直达波的延时效果。等效慢度值越大，表示隔声外壳延迟效果越好，反之越差。

在实际的很多仪器中，不同接收换能器的接收和接收之间也是刻有隔声槽的。假设不同接收换能器的接收与接收之间的隔声段是完全一样的，STC算法估计得到的直达波慢度

反映的是接收换能器阵列之间的隔声外壳的延时效果。

它反映了不同接收换能器的接收与接收之间的这段隔声外壳对直达波的延时效果。等效慢度值越大，表示延时效果越好。如果能够让偏离仪器的地层慢度测量量程（例如40μs/feet至180μs/feet（微秒/英尺）的范围）之外，就能够使直达波不会对地层慢度估计造成影响。但是为了追求较好的地层深度分辨率，接收换能器之间的间距往往很小，大约0.5feet(英尺)。该空间有限，普通的刻槽难以取得理想的效果，这就造成了

往往落在量程范围之内，一旦地层的回波相关性较弱（例如软地层），直达波的相关性就会出现在量程之内，造成地层慢度估计错误。这种不利的情况被示于图7和8中。

直达波虽然幅度较弱，但是由于其传播介质稳定（刚性外壳特性基本不随环境变化而变化），所以不同接收换能器接收到的直达波的相关性很好，影响了对地层纵横波的检测。为了解决这个问题，本发明提出的一种方法是降低直达波相关系数的峰值，使之显著低于地层纵横波等模式波的相关系数，让直达波检测不出来。例如，可以采取非均匀刻槽方式来降低接收阵列接收到的直达波的相关系数。

图18示出了本发明消除直达波干扰的方法和系统的框图。首先，通过声波测井仪的两个或更多接收换能器3、5采集从发射换能器发出的测井声波。对于每个接收换能器，由STC算法阵列仪器从选定的时间T开始，使用譬如2-3个波形周期的时窗Tw对阵列声波测井波形信号在时间域和慢度域进行扫描，以求取所述测井声波的时间慢度相关系数，由此形成时间慢度相关系数谱。然后由搜索装置搜索所述时间慢度相关系数谱，通过峰值查找确定地层各个模式波的慢度。进而，由输出装置根据所述在不同井深位置测量得到的能够部分反映油藏和地质特征的慢度值的连线，从而提供测井分析数据。其中采取非均匀刻槽方式来降低接收阵列接收到的直达波的相关系数，使之显著低于地层纵横波等模式波的相关系数，让直达波检测不出来。

图9A示出了现有技术的测井仪外壳的构造图9A的常见的刻槽方式采用横向水平槽（下文称作A方案），刻槽形状不限于图中所示的横向水平槽，但是其思想是一致的，就是尽量延长直达波传递到接收阵列的时间，同时降低直达波的能量。我们以图9A的水平槽为例来分析这种槽的隔声性能。从该图可见，该仪器源距为3英尺，即发射换能器和最下端的接收换能器的间距是3英尺，接收换能器之间的间距为0.5英尺，其发射和接收之间的刻槽方案和接收器之间的刻槽方案一致，为水平刻槽，槽宽3毫米，纵向槽间距16毫米，周向槽间距80度。第一慢度即决定于发射换能器声窗和第一个接收换能器声窗之间的这段隔声体的延时效果（即上文提到的“等效慢度”），利用有限元分析方法对这段隔声体中的一小段进行建模，然后推算出该型仪器的直达波第一慢度值。

对于该实施例，1.1英尺长度的隔声段的隔声性能有限元分析结果如图10所示。在模拟计算的时候，假设该结构体的右下端面处等间隔地分布着10个点状声源，其左上端端面处等间隔地放置10个观察点，点状声源和模拟计算得到的观察点处的波形如图11所示，横轴为时间，纵轴为声压，其中一个的点状声源的波峰位于0.05ms处，10个观察点的第一个波峰基本在0.22ms处重合。

上述结果是1.1英尺的隔声体的结果，如果源距是3英尺，除去声窗附近大约0.3英尺的不刻槽段，隔声体的长度通常可以做到2.7英尺左右。那么采用该种刻槽方案的仪器的第一慢度，即等效慢度约为142μs/英尺。

如果在接收换能器声窗之间刻同样的槽，图12即为0.5英尺长的接收器之间的刻槽方案，有限元计算结果如图13所示。图13中，第一个波峰是声源信号，1.1*10^-4秒附近的10个几乎重叠的波峰是在十个等间隔观察点出观测得到的直达波首波。

该隔声体长度0.5英尺，从图中的仿真结果可以算出直达波在通过这种隔声体分别被相邻的两个接收换能器接收到之后，计算得到的慢度值大约在115μs/英尺附近，此即第二慢度值。

最后，这种刻槽方案的仪器的直达波和地层模式波STC图如图14所示。

虚线所示为直达波，其他的为地层模式波。显然直达波和地层横波靠的很近，严重干扰了地层波的检测。

为了进一步计算直达波相关系数，我们作如下模拟计算。

我们用上文中的A方案进行说明：

接收换能器R1到R2之间的隔声外壳隔声效果：声幅度衰减A₁₂，延时τ₁₂；

接收换能器R2到R3之间的隔声外壳隔声效果：声幅度衰减A₂₃，延时τ₂₃；

接收换能器R3到R4之间的隔声外壳隔声效果：声幅度衰减A₃₄，延时τ₃₄；

接收换能器R4到R5之间的隔声外壳隔声效果：声幅度衰减A₄₅，延时τ₄₅。

设最近的R1接收换能器接收到的直达波为s₁(t)=s(t)，则有：

R2接收换能器接收到的直达波为s₂(t)=A₁₂s(t-τ₁₂)，

R3接收换能器接收到的直达波为s₃(t)=A₁₂ A₂₃s(t-τ₁₂-τ₂₃)，

R4接收换能器接收到的直达波为s₄(t)=A₁₂ A₂₃ A₃₄s(t-τ₁₂-τ₂₃-τ₃₄)，

R5接收换能器接收到的直达波为s₅(t)= A₁₂ A₂₃ A₃₄A₄₅s(t-τ₁₂-τ₂₃-τ₃₄-τ₄₅)。

通过模拟计算，A型刻槽方案的隔声外壳造成的延时为57.5微秒，幅度衰减为0.29；如果不刻槽，刚体外壳自身造成的延时为28.5微妙。

所以对于A型方案有：

接收换能器R1到R2之间的隔声外壳隔声效果：声幅度衰减A₁₂=0.29，延时τ₁₂=57.5μs；

接收换能器R2到R3之间的隔声外壳隔声效果：声幅度衰减A₂₃=0.29，延时τ₂₃=57.5μs；

接收换能器R3到R4之间的隔声外壳隔声效果：声幅度衰减A₃₄=0.29，延时τ₃₄=57.5μs；

接收换能器R4到R5之间的隔声外壳隔声效果：声幅度衰减A₄₅=0.29，延时τ₄₅=57.5μs。

则五个接收换能器接收到的直达波波形如图15所示。

由于我们在做相关性分析的时候，往往要将阵列信号的幅度做归一化的预处理，所以可以不考虑幅度衰减（统一置为1），只计算延时的影响。

理想情况下，利用式（1）计算得到的直达波归一化相关系数应该为1。图15中每道波的首波的连接线是直线。

我们再分析B型（图9B）隔声外壳，这里不再考虑声幅度衰减：

接收换能器R1到R2之间的隔声外壳隔声效果：延时τ₁₂=57.5μs；

接收换能器R2到R3之间的隔声外壳隔声效果：延时τ₂₃=28.5μs；

接收换能器R3到R4之间的隔声外壳隔声效果：延时τ₃₄=57.5μs；

接收换能器R4到R5之间的隔声外壳隔声效果：延时τ₄₅=28.5μs。

则五个接收换能器接收到的直达波波形如图16所示。

从图16中可以看出，这时由于阵列信号之间的到时差异不再均匀，各个接收器接收到的直达波的首波的连线不再是一条直线，而变成了折线，也就显著降低了阵列信号之间的相关性。

利用式（1）计算得到的B型外壳直达波归一化相关系数为0.59，远小于B型外壳均匀刻槽的相关系数1。 STC三维图中直达波的相关峰会变得扁平，这降低了它对地层模式波相关峰的干扰。

图17中反映了A型和B型外壳对直达波的抑制能力。实线表示依照B型外壳非均匀刻槽方案得到的直达波情况，虚线表示A型均匀刻槽方案。

刻槽的方法有很多，有三角异形槽，有水平槽，接收阵列之间可以刻4道槽，也可以不刻槽或者只刻一道或两道槽或三道槽，例如图9中的C、D和E方案。我们可以通过模拟计算的方法优选一个方案。可以首先采用有限元方法对每一对接收换能器之间的刻槽方法建模，模拟计算出造成的延时和幅度衰减；然后再计算这些直达波阵列信号的相关性，找到一个相关系数最小的刻槽组合作为最后的优选方案。

也可以试制出实验外壳，在水下无声反射的环境里测量其直达波，计算出直达波阵列信号的相关性，也可以优选出一种直达波相关系数最小的非均匀隔声外壳。

总之，根据本发明，直达波的慢度值决定于声窗之间的刻槽方法，由于声窗之间刻槽空间很有限，要想让直达波慢度落在测井量程（通常是40us/feet～180us/feet）之外很困难。根据STC原理知道直达波STC系数决定于各个接收器接收到的直达波的一致性，如果能够破坏这种一致性，就能够降低STC系数，我们可以采用上述非均匀刻槽方法，在诸多刻槽方式排列组合中，通过有限元模拟计算，或者实际测量可以优选出一种最优的隔声外壳，此时的直达波相关系数最小，对地层波测量的影响也就最小。

Claims

1. 一种用于在声波测井中消除直达波干扰的方法，包括以下步骤：

b. 通过所述接收换能器（3,5）采集所述测井声波,

e. 将不同井深点的慢度连成线，即得到能够部分反映油藏地质特征的测井分析数据，

2. 如权利要求1所述的方法，其中由于直达波的相关系数被降低，求取所述测井声波的时间慢度相关系数时不包括直达波的相关系数。

3. 如权利要求1所述的方法，其中直达波的相关系数低于地层各个模式波的相关系数。

4. 如权利要求1所述的方法，其中在所述声波测井仪的各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异，由此破坏各个接收换能器接收到的直达波的一致性。

5. 如权利要求4所述的方法，其中各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异指各个接收换能器声窗之间的刻槽个数不同。

6. 如权利要求4所述的方法，其中各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异指各个接收换能器声窗之间的刻槽形状不同。

7. 如权利要求5所述的方法，其中部分接收换能器声窗之间不存在刻槽。

8. 如权利要求4所述的方法，其中采用有限元方法针对每一对接收换能器之间的不同刻槽方式进行建模，模拟计算出刻槽造成的延时和幅度衰减，然后再计算直达波阵列信号的相关性，找到一个相关系数最小的刻槽组合作为最后的优选方案。

9. 一种用于在声波测井中消除直达波干扰的系统，包括：

10. 如权利要求9所述的系统，其中由于直达波的相关系数被降低，求取所述测井声波的时间慢度相关系数时不包括直达波的相关系数。

11. 如权利要求9所述的系统，其中直达波的相关系数低于地层各个模式波的相关系数。

12. 如权利要求9所述的系统，其中在所述声波测井仪的各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异，由此破坏各个接收换能器接收到的直达波的一致性。

13. 如权利要求12所述的系统，其中各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异指各个接收换能器声窗之间的刻槽个数不同。

14. 如权利要求12所述的系统，其中各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异指各个接收换能器声窗之间的刻槽形状不同。

15. 如权利要求13所述的系统，其中部分接收换能器声窗之间不存在刻槽。

16. 如权利要求12所述的系统，其中采用有限元方法针对每一对接收换能器之间的不同刻槽方式进行建模，模拟计算出刻槽造成的延时和幅度衰减，然后再计算直达波阵列信号的相关性，找到一个相关系数最小的刻槽组合作为最后的优选方案。

17. 一种用于在声波测井中消除直达波干扰的声波测井仪，包括：

发射换能器（1），

两个或更多接收换能器（3,5），

18. 如权利要求17所述的声波测井仪，其中各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异指各个接收换能器声窗之间的刻槽个数不同。

19. 如权利要求17所述的声波测井仪，其中各个接收换能器声窗之间的刻槽存在差异指各个接收换能器声窗之间的刻槽形状不同。

20. 如权利要求18所述的声波测井仪，其中部分接收换能器声窗之间不存在刻槽。