利用三分量傳感器進行聲反射成像測井的新方法

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利用三分量傳感器進行聲反射成像測井的新方法

聲反射成像測井技術將聲源與接收器布置于同一個井中，通過探測從井旁地質界面反射回來的信號，實現對井周圍地質構造進行成像。這種勘探方法既彌補了地震波勘探在成像分辨率方面的不足，又提高了聲波測井技術的探測范圍，具有廣泛的應用前景。然而，在理論研究和實際應用中，探測目標方位角的確定一直是聲反射成像測井技術所面臨的重要問題。事實上，目前仍然沒有一種聲反射成像技術可以完全確定反射體的方位，其原因在于未能完整接收反射波場的方位信息：單極縱波法只接收反射波場的聲壓；而偶極橫波法只接收水平方向的振動。發展多分量接收技術是解決成像多解性問題、提高成像可靠性和準確性的有效途徑。

受地震波多分量偏移技術的啟發，我們提出一種新的聲反射成像方法，即利用三分量位移傳感器接收反射波場的完整方位信息，聯合反演回波的三分量數據，以達到消除方位不確定的目的。通過分析位移場三分量數據的極性與反射體方位角之間的關系，我們提出將多分量逆時偏移技術引入到聲反射成像測井中。利用逆時偏移技術聯合反演反射波場的水平分量與軸向分量。數值模擬結果顯示，成像剖面中實像的成像強度被增強，偽像的成像強度被削弱，進而消除了常規聲反射成像技術中目標方位角的180°不確定性。通過引入三分量接收系統，既可以利用水平分量確定反射體的走向，還可以通過聯合偏移水平分量與軸向分量得到反射體的傾向。因此，基于三分量傳感器的聲反射成像技術較常規聲反射技術有了較大的改進。

（中國科學院聲學研究所宮昊）