Page 131 - 地球物理探测技术发展与创新

第三章 地球物理测井

号非常弱，严重影响了随钻声波前视成像效果。因此，通过换能器前置的方式，
来加大前视声波能量，以提高随钻声波前视成像效果，由此解决钻头前方地层情
况的不确定性。这不仅能够提高钻探的效率，同时还能减小钻井过程中的风险。
随钻声波前视成像技术近年来在理论上和数值模拟上取得了一些进展，中国

石油大学（华东）唐晓明等人率先研究了随钻声波测井识别异常地层的能力，但
在实际模拟的时候并没有仿真钻头前方存在异常地层的情况。中国石油大学（北
京）杨书博等采用相控线阵声波辐射器和声波接收站，分别实现声波能量的定向
辐射和扫描接收，为前视成像技术提供了一定的指导意义。长江大学罗明璋等综

合考虑了井内钻井液、工具形态、套管尺寸等因素，建立井下工具与泥浆流固边
界处的边界条件，并分析了前视声波反射响应，为随钻声波前视成像样机的开发
提供了理论支撑。综上，国内在随钻声波前视成像方面取得了较好的结果，为声
学前视技术的商业化和产业化奠定了非常好的基础。

（二）随钻声波井下全景成像技术的展望
升级随钻测井是整个油气田勘探开发过程中重要环节之一，是保证油气井正
常生产的技术手段，也是油田稳产增产的重要措施。然而，钻井行业目前仍处于
劳动力密集阶段，效率偏低。因此推进随钻声波全景成像的升级是石油钻井行业

降本增效的必由之路。
1. 随钻声波井下测量盲区的突破
随钻过程中，一方面需要应对井下高温高压的恶劣环境；另一方面钻井过程
的震动较大，反映地层变化的回波信号拾取难度大。因此，随钻声波井下测量仍

然存在着一定的盲区，需要继续开展技术攻关，从数据采集、数据传输、成像算
法等方面来解决测量盲区，实现测量精度的提高。
在数据采集方面，面向井下声波成像，设计换能器阵列激发与接收的多通道
选择转换电路，同时动态调节电压驱动脉冲信号和放大器增益，设计高精度时钟

电路、超声回波补偿电路和高速率超声成像数据采集电路，精准拾取超声回波信
号。同时研究压控放大器特性规律，建立自适应的补偿曲线，并且研究温度影响
规律和介质影响规律来进行算法补偿。将电路补偿和算法补偿结合起来，有望实
现回波信号的高效补偿。

在数据传输方面，设计超声成像数据多通道高速传输电路，针对电路中传输
的成像数据信号完整性展开仿真与测试，改进声波信号的编码与解码方法，提高

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