Page 123 - 地球物理探测技术发展与创新

第三章 地球物理测井

应特征的影响，结果表明仪器偏心主要影响斯通利波速度，使其以小于仪器居中
时的速度传播。采用数值技术模拟随钻声波测井仪器的偏心特征，对认识水平井
中仪器偏心下的声场响应有着一定的意义。
地层各向异性研究在随钻测井条件下更具有挑战性。Wang 和 Tang 针对 TI

地层中定向井的随钻四极子声波测井进行的模拟实验表明，在高井斜角的定向井
中，随钻的四极子声波会分裂出地层快横波与慢横波，测量波形是二者的叠加。
此后，诸多学者针对频散、激发和灵敏度等开展了研究工作。Nnadozid N. 等将
随钻四极子声波测井应用于页岩地层的各向异性分析。Herrera 等分析得出随钻

四极子相对于电缆偶极更适合于评估水平井的地层横波慢度。Spaid 等将其应用
于水平井中的地层位置精确定位、岩石物性评价和裂隙分析；Mejia 等进一步分
析了不同各向异性类型、成因和响应特征；Matthew 等探讨了各向异性对四极模
式的影响及其校正方法。

2. 随钻声波测井隔声技术
隔声技术是随钻声波测井的核心技术之一。随钻单极子声波测井激发的钻铤
模式波与地层纵波相比，钻铤模式波的幅度往往比较大，且相干性极强。在测井
资料解释处理的时候，钻铤模式波必须经过压制处理才能得到地层纵波。从传统

的钻铤刻槽、变径钻铤组合到双源反激隔声技术，国内外学者开展了大量的理论
和实验研究。借鉴电缆声波测井隔声技术，采用周期性刻槽方法来阻隔钻铤模式
波是随钻声波测井仪器普遍采用的隔声技术，已有大量的理论研究和数值模拟。
Leggett 等和 Tang 等曾公开过一种可以获得 40dB 钻铤波衰减的周期刻槽式隔声

体设计。Tang 等和 Kinoshita 等分别介绍了斯伦贝谢和贝克休斯公司设计的新型
随钻声波隔声体阻隔钻铤模式波的现场测试效果。乔文孝、闫向宏等、苏远大
等采用有限元数值模拟和实验方法、有限元差分等方法研究了钻铤模式波的传播
规律。

变径隔声方法来阻隔钻铤模式波是一种全新的隔声技术。拉伸波在钻铤中传
播时频率响应上存在固有阻带，唐晓明等利用这一现象，对不同固有阻带的钻铤
加以组合，通过拓宽阻带带宽来隔声。Su 等给出了对 4.75 in 仪器的一种变径隔
声体优化设计的实例，使钻铤波有效阻带带宽拓宽了很多，从单一钻铤固有阻带

（17.5~21.5kHz）拓宽到了钻铤组合阻带的12~20kHz。与传统的刻槽隔声方法相比，
变径隔声方法从仪器强度、制作工艺和成本造价几个方面都具有很大的优势。唐

111