超声成像测井图像卷筒形成算法研究

摘 要 为了更加直观的了解井壁的细节，本文将井壁超声回波图像转换为卷筒图像，实现了对井壁的数据立体成像。经过测试，该方法很好地对井壁的数据生成了立体井柱，这对于提高超声测井图像的解释具有显著的效果。

【关键词】超声测井图像 卷筒图像 井壁细节

1 引言

超声成象测井具有图像直观、全井眼覆盖、适用范围广、操作方便等优点，不仅可在裸眼井中反映井眼几何形状，识别裂缝、孔洞、层理等，还能够在下套管井中检查射孔质量、分析套管损坏以及评价固井质量。测井图像卷筒就是利用回波幅度图像和井径图像，显示井眼的立体形状，即井柱。井柱大小由井径图像数据确定，显示的井柱图像某点的灰度由图像对应点的幅度值给出。为了全面地描述井眼，需要两个井柱，每个井柱各显示180度的井眼柱面，井柱显示的起始方位可任意确定。由于裂缝、孔洞、接箍等均会引起井径的变化，显示的井柱也会相应的变化。因此图像卷筒可十分直观地显示井眼（井壁）的几何形状，对井况的解释有很大的帮助。

2 图像卷筒形成算法

对于成像测井第k行扫描数据

，根据选择的起始方位来确定这一行中的起始点P，那么从P往前N/2个点（含P点）的R（k，i）确定正面井柱的大小，往后另N/2点R（k，i） 和A（k，i）将确定反面井柱的大小和对应位置上的像素的灰度。由于圆柱体水平剖面在二维图形中就是椭圆，因此某回波反射点的井径值R（k，i）反映出的井柱的大小，其位置就由椭圆上的坐标点（xki，yki）（相对于井下仪器中心为圆心的坐标值）来表示，即有：

K为椭圆长短轴之比，θi为井壁回波反射点i点与参考起点间的夹角，R（k，i）为该点的井径。在该位置（xki，yki）点上显示该点反射回波声幅的灰度值A（k，i）。当i从1变化到N时，就完成了第k行数据的处理与显示。对所感兴趣区域的幅度图像和井径图像逐行处理，就可得到两个井柱卷筒图像，各显示了180度的井壁情况。由于涉及大量重复的三角函数运算，在处理模块中可以预先存储一个三角函数数据表，处理时直接查表，从而避免大量的重复计算。

3 测试结果

图1是对实际超声成像测井数据在没有进行时间异值数据剔除时生成的卷筒图像。其中图2是对实际超声成像测井数据进行了时间异值数据剔除后生成的卷筒图像，很好地反映了井筒立体的形状。

4 结语

本文将井壁超声回波图像转换为卷筒图像，实现了对井壁的数据立体成像。该方法很好地对井壁的数据生成了立体井柱，这对于提高超声测井图像的解释具有显著的效果。

参考文献

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作者单位

1.长江大学电子信息学院 湖北省荆州市 434023

2.鹤壁职业技术学院电子信息学院 河南省鹤壁市 458030