利用三分量传感器进行声反射成像测井的新方法

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利用三分量传感器进行声反射成像测井的新方法

声反射成像测井技术将声源与接收器布置于同一个井中，通过探测从井旁地质界面反射回来的信号，实现对井周围地质构造进行成像。这种勘探方法既弥补了地震波勘探在成像分辨率方面的不足，又提高了声波测井技术的探测范围，具有广泛的应用前景。然而，在理论研究和实际应用中，探测目标方位角的确定一直是声反射成像测井技术所面临的重要问题。事实上，目前仍然没有一种声反射成像技术可以完全确定反射体的方位，其原因在于未能完整接收反射波场的方位信息：单极纵波法只接收反射波场的声压；而偶极横波法只接收水平方向的振动。发展多分量接收技术是解决成像多解性问题、提高成像可靠性和准确性的有效途径。

受地震波多分量偏移技术的启发，我们提出一种新的声反射成像方法，即利用三分量位移传感器接收反射波场的完整方位信息，联合反演回波的三分量数据，以达到消除方位不确定的目的。通过分析位移场三分量数据的极性与反射体方位角之间的关系，我们提出将多分量逆时偏移技术引入到声反射成像测井中。利用逆时偏移技术联合反演反射波场的水平分量与轴向分量。数值模拟结果显示，成像剖面中实像的成像强度被增强，伪像的成像强度被削弱，进而消除了常规声反射成像技术中目标方位角的180°不确定性。通过引入三分量接收系统，既可以利用水平分量确定反射体的走向，还可以通过联合偏移水平分量与轴向分量得到反射体的倾向。因此，基于三分量传感器的声反射成像技术较常规声反射技术有了较大的改进。

（中国科学院声学研究所宫昊）