Page 132 - 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

数据传输与通信的稳定性。基于 FPGA 的数字控制框架设计并研制井下作业声波
成像主控系统，实现声波成像数据存储、数据传输与通信以及各模块工作状态的
实时控制。
在成像算法方面，对于井周成像，构建基于人工智能的特征提取网络，充分

融合幅度图像和时间图像中的特征信息，实现随钻超声测井时幅联合成像，提高
图像分辨率，为后续的可视化和评测提供高质量的图像。而对于前视成像，对采
集的声波数据进行预处理，压制随机噪声和直达波信号，提取有效的散射波信号。
在此基础上，基于超声偏移成像方法实现对散射波信号的成像，从而获取井下作

业的高分辨率的声波前视图像。
2. 声电复合的随钻井下成像技术
相较于其他成像技术，声波测量成像技术具有覆盖率高，不受钻井液环境限
制等优点。然而，地下不同的结构和岩性对声响应特性和电响应特性的敏感程度

往往不一致。比如，钻孔引起的诱发性裂缝等特征的超声对比度明显比电阻率对
比度更明显。因此，随钻声波成像能够更好地解释钻孔地质学和钻孔形状及钻进
稳定性之间的相关性。然而，声波成像往往不能反映细微的纹理变化或沉积特征，
以及由于这些特征所引起的一些细微的裂缝构造或其他成岩印迹。相反，这些纹

理变化或沉积特征有着明显的电阻率对比度，可以由成像后的电阻率图像得到。
因此，声波技术和电法技术在随钻井下成像中均有着各自的优缺点，将声电测量
集成起来，形成声电复合的随钻井下成像仪，然后结合人工智能算法，能够为用
户提供全面的、准确的井下信息。

虽然，斯伦贝谢的超声—微电阻率双成像仪可以同时获取声波图像和电阻率
图像。但是，声波图像和电阻率图像是分离的，需要有经验的工程师同时观察两
幅图像，对比其中的不同点，由此得出最后结论。这种方式既不够直观，也存在
效率偏低的缺点。因此，对于声电复合成像来说，一方面需要研发和优化双成像

仪器结构，使其更适应复杂多变的地层结构；另一方面，利用深度学习网络，充
分挖掘声图像和电图像中不同的特征，然后结合图像融合算法，形成基于声电复
合的多传感器数据融合方法，从而为井下地层结构的全面评估提供直观的超声—
电阻率融合图像。

3. 井周—前视融合的随钻全景成像技术
随钻井周成像技术是获取井壁信息，而随钻前视成像技术是获取钻头前方未

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