聲波測井技術研究進展

馬驍（長城鉆探測井公司儀器維修中心， 遼寧 盤錦 124010）

聲波測井技術研究進展

馬驍（長城鉆探測井公司儀器維修中心， 遼寧 盤錦 124010）

在地球物理測井體系中，聲波測井是一個重要的分支，聲波測井的理論基礎是地下巖石聲學物理特性。近年來，聲波測井在石油、礦產資源的勘探與開發領域中得到了廣泛應用，并在應用過程中發揮著十分重要的作用。隨著經濟的發展，人們對各種石油、天然氣等資源的需求量越來越多，這樣的背景下，測井工程也在逐漸增多，基于此，加強對聲波測井技術的研究有著十分重要的意義。本文中，筆者主要對聲波測井技術的研究進展進行了分析與探討。

聲波測井技術；研究進展；相控聲波測井技術；偶極聲波測井技術

在石油、天然氣資源的勘探、開發過程中，通過在井筒內利用測井技術，從而獲取精度比較高的地層縱波信息、橫波信息，這些信息可以被當作儲層識別工程、儲層壓裂評價、裂縫有效識別、計算儲層物性參數、分析地層各向異性以及研究巖石力學性能等領域進行定性評價、定量數據運算的必要參數。地層縱波波速可以通過利用聲速測井技術較為容易的獲得，但是，地層橫波波速卻不容易獲得，這就需要利用聲波測井技術。

1　相控聲波測井技術的研究進展

在聲波測井技術領域之中，單極子聲波測井技術經過多年來的不斷發展，已經成為了一種較為完善、較為成熟的技術，此外，多極子聲波測井技術，例如非對稱聲源技術等，也逐漸走進了產業化的發展進程。就現階段的情況來看，相控聲波測井技術作為一種新興的聲波測井技術，已經得到了國內外眾多研究學者的關注。

相控聲波測井技術的主要特征為井下聲波的定向輻射、接收，相控聲波測井技術能夠從根本上解決各向異性與非均質地層評價、探測能力與信噪比提高以及方位測量分辨率的難題。在方位聲波測井之中，是一種非常關鍵的技術，而實現方位聲波測井的關鍵在于實現井下相控聲波測井。相比較于傳統的單極子聲波測井技術、多極子聲波測井技術的聲波輻射器，相控陣聲波輻射器具有很大的不同，其由多個陣元，即震動元件構成，各個震動元件可以分布在1條線或者是1個平面上，也可以分布在1個立體的曲面之上，通過對各個震動元件施加激勵信號，就可以實現井下聲波的定向輻射，需要注意的是，所施加的激勵信號為幅度控制、相位控制，必須符合一定規則。根據相同的原理，就可以實現井下聲波的定向接收。近年來，國內外眾多研究學者已經對相控陣列輻射器開展了大量的相關工作，并積累了一定的經驗，其在眾多領域之中有著許多成功案例。

以聲波測井相控線陣技術為例，根據直線排列方法，將多個圓管狀的聲波換能器進行排列，就可以得到聲波相控線陣，用于進行井下探測。相關研究發現，相比較于單個圓管狀聲波換能器，聲波測井相控線陣，由多個圓管狀換能器組成，其輻射指向性更為優異，能夠使聲波能量有效地朝著接收探頭存在的一側進行輻射，此外，使用聲波測井相控線陣能夠在很大程度上使有用聲波輻射能量得到增加，使信噪比、探測能力得到提高，基于這樣的原因，其在現存聲波測井儀器的改造領域以及新型聲波測井儀器的研制領域之中，均有良好的應用價值。

2　偶極聲波測井技術的研究進展

偶極聲波測井是一種新興的聲波測井技術，在30年來的投入使用過程中，憑借著其在橫波各向異性分析、橫波測量方面的優勢，被廣泛應用于地震預警、地質勘測、測井以及油藏工程等方面。但是，在地層某項指標的評價方面，單一測井資料或多或少的存在多解性，偶極聲波測井資料也不例外，基于這樣的原因，對地質條件較為復雜的儲層進行測井的時候，必須細致地排除干擾、剝離細節、抓住主要信息，切實做到解釋到位，準確判別儲層流體性質，與此同時，也要盡量使用多種資料進行進一步的驗證。相關實踐發現，電成像測井技術、偶極聲波測井技術的有機結合應用，開展各向異性分析、裂縫精細評價；偶極聲波測井技術、核磁共振測井的有機結合應用，開展滲透率評價，能夠大大提高油氣的勘探效率，也可以有效提高、進一步擴展偶極聲波測井技術的應用價值與應用范圍。

偶極橫波遠探測，是將偶極聲波測井儀作為基礎，進行優化改進，主要通過利用偶極橫波的方位性、低頻輻射特性，進行井旁地質體反射成像，從而實現井旁構造體識別。也是聲波測井技術在數據處理與應用領域之中的重要進展。據相關研究發現，偶極橫波遠探測技術的有效探測深度高達20m～30m，相比較于單極子反射縱波成像探測技術，其有效探測深度更高，大大超過了常規探測深度。曹景記等人經過研究發現，以接收器、偶極聲源的方位指向性為基礎，能夠有效確定井周地質反射體的位置、走向，從而進行鹽丘內部構造、裂縫以及碳酸鹽巖縫洞構造等井旁構造識別，在很大程度上擴大了偶極聲波測井儀器的應用范圍，既可以在裸眼井之中進行使用，也可以在套管井中進行井外地層的油氣構造識別，其應用前景良好。

3　結語

綜上所述，隨著經濟的發展、工業化建設進程的不斷深入，我國對油氣資源的應用范圍越來越廣，測井工程也在逐漸增多，因此，加強對聲波測井技術的研究有著十分重要的意義。本研究主要對相控聲波測井技術、偶極聲波測井技術的研究進展進行了分析，以供參考。

［1］吳曉光，季鳳玲，李德才.偶極聲波測井技術應用現狀及研究進展［J］.地球物理學進展，2016，01：380-389.

［2］喬文孝，鞠曉東，車小花，盧俊強.聲波測井技術研究進展［J］.測井技術，2011，01：14-19.

［3］曹景記，唐曉明，魏周拓.偶極聲源在裸眼井及套管井外的橫波輻射特征［J］.地球物理學報，2014，57（5）：1683-1692.

馬驍（1988- ），男，遼寧盤錦人，助理工程師，本科，主要從事測井儀器維修工作 。