奇異值分解提取陣列聲波時差的改進方法

李鵬舉, 吳昀朔, 任 莉

(1.東北石油大學 地球科學學院, 黑龍江 大慶 163318; 2.東北石油大學 非常規油氣成藏與開發省部共建國家重點實驗室培育基地， 黑龍江 大慶 163318; 3.中國石油集團測井有限公司 大慶分公司解釋評價中心， 黑龍江 大慶 163000)

0 引 言

多極子陣列聲波測井是20世紀90年代和21世紀初出現的一種極具前景的地球物理測井技術，是目前應用較為廣泛的現代測井方法之一[1-2]。多極子陣列聲波全波列波形曲線中包含縱波、橫波、斯通利波等豐富的曲線信息，這些信息可用于裂縫識別及評價、巖層滲透性評價、油氣層識別評價和地層各項異性分析等，因而很有必要提高提取時差信息的精度[3]。由于聲波全波列波形曲線主要是由縱波、橫波、偽瑞利波和斯通利波等四種組分波及隨機噪聲組成，各組分波不僅在時間上有分離現象，在頻率上也是分離的，且縱波與橫波都有它們的固有頻率，即各組分波都有其自身的相似性[4]。早期聲波測井數據處理方法主要是閾值法，這種方法的缺點是在有噪聲脈沖存在的情況下首波檢測容易出錯[5-6]。后期Kimball與Marzetat提出了時差—時間相關分析法—STC方法[7-8]，該方法對速度接近的一些波組分的分辨力有限,并且該方法對波列中較弱的成分靈敏度較低[9]。因此，筆者采用奇異值分解法提取聲波時差，利用改進后的奇異值分解法進行陣列聲波數據處理，以提高時差提取的精度。

1 陣列聲波時差的提取原理

奇異值分解作為一種在工程理論中獲得廣泛應用的數學方法，其具有很明顯的物理意義。……