Page 128 - 地球物理探测技术发展与创新

Development and Innovation of Geophysical Exploration Technology
地球物理探测技术发展与创新

3. 第三代随钻声波测井仪
第三代随钻声波测井仪器的重点为井周方位速度成像测量，代表性仪器有威
德福公司研发的 CrossWave、哈里伯顿公司研发的 XBAT。Market 和 Deady 开展
了随钻单极子方位声波测井的理论和实验方法研究工作，证明了在地层边界附近

不同方位测量的地层纵波速度有明显差异，提出了可以利用方位随钻声波测井进
行水平井和大斜度井的地质导向。Calleja 等、Market 和 Bilby 详细地介绍了哈里
伯顿公司研发的方位随钻声波测井仪器 XBAT，该仪器采用四方位发射和四方位
接收声系，具有正交偶极各向异性和方位声速成像的功能。在页岩气储层水平井

进行了实时地质导向应用，从现场应用效果来看，与方位随钻侧向电阻率成像结
果有较好的一致性。Mickael 等介绍了威德福公司开发的偏心单极子发射和接收
的 CrossWave 随钻声波工具，该工具主要用于解决地层的横波各向异性问题以及
提供水平页岩井中的井眼图像。仪器在钻进旋转过程中可以提供井周 16 个方位

上测量的地层速度，用来描述井周三维岩石力学特征，该技术已经在美国东北部
页岩储层水平井中得到了成功测试。
此外，从仪器结构而言，斯伦贝谢公司的 SonicScope 和贝克休斯公司的
APX 两种随钻多极子仪器也具备了方位成像功能。近年来，国内学者也开始了

针对具有方位测量的随钻声波测井技术研究。乔文孝等提出了一种随钻地层界面
声波扫描测量装置和随钻方位声波测井装置。
（三）随钻声波测井资料分析及应用
1. 第一代随钻声波仪器资料应用

第一代随钻声波仪器主要测量地层的纵波速度，也可以获取硬地层的横波速
度。井下仪器采用 STC 处理技术实时计算地层纵波时差并经遥测系统上传地面。
钻井应用方面提供合成地震记录、钻井液比重优化、孔隙压力监测、岩石力学性
质分析等指导钻井施工，地层评价方面提供地层孔隙度测量、复杂岩性识别和气

层识别等判定油气层。
2. 第二代随钻声波仪器测量数据
与第一代随钻声波仪器相比，第二代仪器单极子演变为四极子声波测量，可
以提供单极子纵横波、斯通利波、泄露纵波、四极子横波，此外，还可以提供仪

器温度、侧向振动和磁探测参数。这些参数进一步提高了上一代仪器的资料应用
质量，特别是解决了软地层横波测量和应用斯通利波评价地层裂缝问题。

116