在油气测井工程中，井筒套管能够维持井眼稳定，防止井壁坍塌。当套管因生锈腐蚀、测井仪器机械磨损而产生穿孔裂缝或套管壁减薄时，会影响井筒完整性与油气层间封隔。超声脉冲回波是评估套管情况的关键技术，通过首波（钻井液-套管界面反射波）到时确定套管内径，共振波（套管内、外壁多次反射波）频率信息确定套管厚度，从而为油气井安全勘探提供保障。然而，井下情况复杂多变，传统基于阈值或相关的单一到时提取方法，往往难以在低信噪比或波形畸变情况下稳定、准确地定位首波，进而影响后续套管内径与厚度计算的准确度。为此，本文旨在实现复杂条件下套管损伤的精准检测，提出了一套高鲁棒性的首波自动拾取与套管厚度计算方法。首先构建了钻井液-套管-外部介质的多层物理模型，探究换能器聚焦距离、套管厚度及外部材料声学特性等因素变化对超声脉冲回波的影响规律。然后针对测井声波信号短序列的特点，对地震波检测中性能较好的PhaseNet模型进行改进，优化模型网络结构并在损失函数中引入包络约束机制。为增强模型的泛化性与抗噪性，训练数据采用添加了不同信噪比高斯噪声与脉冲噪声的模拟波形。测试结果表明，改进后的模型在不同信噪比下均能实现高精度的首波自动拾取，在20个采样点的精度范围内，对模拟与实验数据的平均到时提取准确率达0.957，其性能显著优于传统方法。进一步地，采用T³群延时谱法反演套管厚度，其在频域进行分析有效克服了低信噪比环境下时域方法的不稳定性。通过提取回波频谱中相邻谐振峰的频率间隔，依据套管厚度与谐振频率的反比关系进行计算。最终结合到时智能提取计算的套管内径与T³法反演的厚度信息，实现了套管横截面成像，直观判断套管损伤情况，为油气井套管安全监测与评价提供了可靠的技术手段。
 

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