Page 126 - 地球物理探测技术发展与创新
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Development and Innovation of Geophysical Exploration Technology
地球物理探测技术发展与创新
（3）ShockWave 仪器
威德福公司研发的 ShockWave 仪器采用 1 发 6 收的偏心单极方式来实现地
层纵波速度的测量。最小源距为 6ft，接收间距为 6in，工作频率为 10~15kHz。
ShockWave 仪器大功率的声波发射器提供了较高的测井信号强度，同时声波接收
器的设计采用了定向聚焦的技术。该仪器在中东近海的实验井中采集到了高质量
的裸眼井和套管井声波数据，并进行了合成地震记录。第一代随钻声波测井仪器
典型特点是发射声源和接收换能器安装在钻铤一侧，测量地层纵波速度。虽然每
个测井周期的测量仅仅可以获得地层某一方位上夹角很小的扇形区域的地层测井
数据，但是钻进过程中的随钻声波测井仪器是不断旋转的，依靠随钻声波测井仪
器自身的旋转就能获得对井壁地层周向全方位的测量数据。后来的随钻声波测井
仪器设计使用了双模式随钻声波测量系统以及全方位的随钻声波测量系统，来提
高随钻声波的环向方位覆盖范围。
2. 第二代随钻声波测井仪器
第二代随钻声波测井仪器重点放在横波速度测量上，比较具有代表性的仪
器是贝克休斯公司研发的 APX 随钻声波测井仪器、哈里伯顿公司研发的 BAT/
QBAT 仪器和斯伦贝谢公司研发的 SonicScope 仪器。
（1）APX/SoundTrak 仪器
Tang 等介绍了贝克休斯公司研发的随钻四极子横波测井仪器 APX（即
SoundTrak）。该仪器声源由 1 个四扇区声电隔离的圆管型发射换能器构成，具
有单极子、偶极子以及四极子三种发射模式；声波接收装置由 6 个声波接收器组
成，每一个声波接收器包含相隔 90°的 4 个方位的声波接收换能器，其方位与
声波发射换能器方位一致，以实现多极子声波数据的接收。仪器源距为 10ft，接
收器间距为 0.75ft。在此之后，Tang 等发现钻井时产生的噪声和随钻声波测井仪
器偏心明显地降低了低频的地层模式四极子波的信噪比。为了解决噪声和仪器偏
心产生的四极子波频散问题，Zheng 等介绍了一种基于数据驱动的四极子波频散
校正技术，这项技术可以直接从现场随钻声波测量阵列波形提取的频散数据中的
低频成分四极子时差来确定地层的横波时差。此外，Tang 等提出一种测量更低
频（2~3kHz）的四极子波的方法，通过降低四极子波频散的影响，来直接确定
地层的横波速度。
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