現代聲波測井技術發展的若干特點

益輝（中海油田服務股份有限公司油田技術事業部 065201）

當前，現代聲波測井技術發展的特點主要有以下兩個方面，一方面是現代聲波測井技術的集成化；另一方面是現代聲波測井技術的陣列化。集成化的特點主要包括多重探測模式集成、地層評價與工程應用協調；陣列化的特點指的是調整聲波頻率、增加接收器數量、多元化波形記錄方法。現代聲波測井技術集成化與陣列化等特點，實現了一次性獲取多種聲波參數與獲得三維圖形，實現對地層屬性變化規律的多方面、多角度評價。現代聲波測井技術的不斷發展與完善使得測井的成功率與效率得到了很大幅度的提高，使大量的資源得到了節約。

一、多源探測模式實現了組合化

在聲波測井技術的發射器中，往往采用傳統的單極子換能器，其輻射是通過周向的徑向脹縮振動。單極子換能器所發出聲源的縱波速度要低于井內流體的聲速，因而不能激發臨界折射模式，不能夠得到重要的參數。偶極子聲源的利用剛好解決了上述問題，能夠在地層中激發出偶極子波與準橫波等。而四極子聲源與偶極子聲源相比具有更加優越的特性，在方位辨別與抗干擾方面都具有較為突出的特點。但四極子的頻率較低，而且造價較高。實現單極子聲源、偶極子聲源與四極子聲源之間的組合，能夠集合其優點而消除其缺點，從而在測井的過程中得到更多、更準確的信息，提高了測量的適應性與可靠性。

二、探測器數目實現了陣列化

在聲波測井技術的的應用過程中，由于井眼的非均質的特點導致了縱向上存在裂縫角度低、位移較大或者底層分布不能夠均勻的情況；徑向上存在鉆井時泥漿容易進入井內、井眼形狀不固定等情況。探測器數目實現了陣列化能夠實現新的數據處理技術，在縱向方面能夠提高分辨率、改善土壤分層能力；徑向上提高測井深度、利于底層與空隙的觀察，實現了在不同的底層與測量目的情況下的特殊測量，使得信息的可靠性大大提高。

三、應用領域實現了擴展化

原先的聲波測井技術由于剩余頻率高而測井方式單一，導致在一些較深的井中無法應用，而且在測井的過程中非常容易受到泥漿、井陘等方面因素的影響，使得到的數據在穩定性與分辨率方面都存在一定劣勢，對軟地層、薄互層中的測量都存在影響，測量所得的效果不佳，而且也不利于地震刻度[1]。隨著現代聲波測井技術的不斷發展與完善，測量的效果不斷提高，使該項技術在更大的范圍之內得到了應有。

四、輻射方位實現了可控化

當前，陣列聲波儀的聲源距離不斷增加，導致了聲波存在著衰減、信號強度存在著衰弱等情況，阻礙聲波儀達到使用的要求。為了能夠克服這個問題，僅僅只是依靠儀器功率方面的提高并不能夠取得非常明顯的效果，還需要對發射換能器陣列進行研究。要借鑒軍事雷達中常見的相控陣雷達技術，實現由一個以上換能器組成發射器換能器陣列。在換能器陣列中通過調整發射器的脈沖時間和幅度，來實現多個換能器之間的配合，最終達到需要的聚焦效果。聲源如果采用相控陣發射的話將會大大地增加其覆蓋的范圍，使得聲波輻射的有效性也隨之大幅度提高。發射換能器陣列能夠控制間距與振元數量等參數，通過對這些參數的調整，發射換能器陣列不僅實現了不同地層環境下的測量，而且還能夠在井外裂縫的探測中發揮重要的作用。

五、信號采集實現了數字化

傳統的信息采集方式在全波列采集的過程中無法兼顧一些幅度不大的高頻縱波與幅度過大的低頻斯通利波，通常會利用自動增益控制的方法來解決這些問題，但是在后續的處理過程中會出現很多不方便的地方。新的聲波測井技術中所采用的信息采集方法能夠提高測量動態的范圍，還能夠實現井下儀器的數字化，實現了電子線路的簡化、信號質量的提高與波形參數的實時提前[2]。

六、信息利用實現了全波化

聲波研究的不斷深入使人們開始重視反射波等一些次等的聲波，而且通過對這些聲波的分析與研究將其利用在地層的非均質研究之中。通過一系列的研究得出，在地層裂縫的研究過程中，直達斯通利波與反射斯通利波相結合之后有著非常大的作用，研究的效果非常的明顯[3]。在井中裂縫的研究過程中，縱波的反射波有著非常大的作用，極有可能會成為一種非常有效的探測技術，對聲波測井技術所存在的不足之處進行彌補。

總結

綜上所述，現代聲波測井技術作為一種測井技術，不僅發展最快，而且應用范圍最廣。隨著人們對測井技術的不斷重視與研究的不斷深入，測井技術將得到空前的發展。聲波測井技術將實現不斷的革新，在冶金、水電等更加多的領域中得到廣泛的應用，為我國未來的發展做出越來越重大的貢獻。

[1]唐軍,章成廣.陣列聲波測井技術在識別碳酸鹽巖儲層類型中的應用研究[J].石油天然氣學報,2012,03（38）:101-105+109+167.

[2]高艷玲,沈繼斌,陳華勇,藺敬旗,王志強.偶極聲波測井技術在檢測壓裂縫高度中的應用[J].長江大學學報(自然科學版),2012,08（34）:158-159+164.

[3]岳云寶,李春旭,馬蓮.正交偶極聲波測井技術在川西地區Y井須二段儲層評價中的應用[J].長江大學學報(自科科學版),2013,02（37）:57-60+6.