隨鉆四極子聲波測井儀的設計及試驗

劉西恩， 孫志峰， 仇 傲， 李 杰， 羅 博， 彭凱旋， 羅瑜林

（中海油田服務股份有限公司油田技術事業部，北京 101149）

隨著油氣勘探開發不斷深入，水平井應用越來越廣泛。為了提高水平井儲層的鉆遇率、降低鉆井風險，需要采用地質導向技術，而隨鉆測井技術是地質導向技術的重要組成部分[1-7]。利用隨鉆聲波測井技術實時測量的地層速度可以識別超壓地層，降低鉆井風險[8]。目前，商業化的隨鉆聲波測井儀發展經歷了2代：第一代隨鉆聲波測井儀能實時測量地層縱波速度，例如斯倫貝謝公司的Isonic/sonicVISION、哈里伯頓公司的CLSS和威德福公司的ShockWave；第二代隨鉆聲波測井儀利用四極子聲源實現了地層橫波速度的實時測量，如斯倫貝謝公司的SonicScope、貝克休斯公司的APX/SoundTrack和哈里伯頓公司的QBAT。國內的隨鉆聲波測井技術研究起步較晚，相關科研單位進行了隨鉆聲波儀設計及數據處理等相關研究[9-13]，目前，僅中海油田服務股份有限公司于2015年推出了隨鉆單極子聲波測井儀（MAST），實現了國產隨鉆聲波測井儀的商業化應用[14]，但這僅達到了國外第一代隨鉆聲波測井儀的技術水平，與國際先進技術水平還有一定的差距。唐曉明等人[15]于2002年提出了利用四極子聲源實現隨鉆地層橫波速度測量的理論方法，但是研制可以實際應用的隨鉆四極聲波測井儀尚需突破很多關鍵技術，如傳感器技術、鉆鋌隔聲技術、井下電路設計技術、井下信號實時處理及上傳技術和波形數據處理方法等[16-19]。

筆者在隨鉆單極子聲波測井儀的基礎上，采用低頻大功率的隨鉆四極子發射換能器、高性能的隔聲體和高靈敏度的隨鉆聲波接收聲系[20-21]，設計了隨鉆四極子聲波測井儀（QUAST）。……