Page 125 - 地球物理探测技术发展与创新

第三章 地球物理测井

（二）随钻声波测井仪器研究进展
1. 第一代随钻纵波测井仪器
第一代随钻声波测井仪器发射声源和接收换能器安装在钻铤一侧，着重于地
层纵波速度的测量，比较具有代表性的第一代随钻纵波测井仪器主要包括斯伦贝

谢公司研发的 Isonic/sonicVISION 仪器、哈里伯顿公司研发的 CLSS 仪器和威德
福公司研发的 ShockWave 仪器。
（1）Isonic/sonicVISION 仪器
1989 年，斯伦贝谢公司对随钻声波测井换能器和隔声体 2 项核心技术进行

了深入的研究，但直到 1992 年，才对这两项技术开展一系列的现场随钻声波测
井测试实验。Aron 等对斯伦贝谢公司研发的随钻声波测井仪器 Isonic 进行详细
的介绍，该仪器采用了 1 个向地层发射高能量声波的声源，4 个偏心安装的小体
积和宽频带声波接收换能器，以及周期刻槽结构的隔声体。声源与钻铤间采用隔

离安装结构，使得钻铤模式波在刻槽隔声的基础上进一步衰减 10~15dB。与电缆
测井声波仪器不同，随钻声波测井由井下电池供电，在井下进行数据采集和存储，
同时利用井下数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）并采用慢度 - 时
间相关（Slowness-Time Correlation，STC）处理技术来实时计算地层的纵波时差，

并通过钻井液脉冲传输装置将随钻声波时差曲线编码实时传送到地面的计算机。
现场实验结果表明，该仪器测量的波形和时差曲线与电缆声波测井有较好的一致
性。此后，斯伦贝谢公司将 ISonic 仪器应用于地层纵波时差测量、墨西哥湾超压
地层实时预测、合成地震记录以实时调整钻井轨迹，取得了一定的效果。

（2）CLSS 仪器
Minear 等介绍了哈里伯顿公司研发的长源距随钻声波测井仪 CLSS。该仪器
采用上下对称的双发四收的补偿声系结构，源距为 4ft，接收间距为 1ft，发射和
接收换能器均安装在钻铤的一侧，工作频率在 10~20kHz 范围。设计的隔声体使

得钻铤直达波的衰减率达到 6dB/ft。类似 Isonic 仪器，该仪器也采用换能器与钻
铤隔离的安装方法、并通过后期波形处理进一步抑制了钻铤直达波干扰。双发射
声系结构具有较大的优势，不仅可以提供补偿声波时差数据，还减少了钻井过程
中随钻声波测井仪器发射换能器故障造成的声波测井数据缺失。CLSS 仪器在北

海井斜角 35°的大斜度井（硬地层）和墨西哥湾油基钻井液井等恶劣条件下取
得了和电缆声波测井吻合较好的测井资料。

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