Page 133 - 地球物理探测技术发展与创新

第三章 地球物理测井

钻开地层的地层信息。目前在钻井工程中，完成井周成像和前视成像往往需要下
钻多次，不仅造成起下钻趟数和非生产时效增加，影响工程进度，同时还会带来
作业风险，危及财产和生命安全。因此，探索井周成像和前视成像融合，形成井
周—前视融合的随钻全景成像技术可有效提升井下作业的成功率和可靠性，从而

有力地推动油气田勘探开发工作，为企业节省时间和投入成本，提升企业油气田
勘探工作的实施运营能力。目前，随钻全景成像技术还处于萌芽阶段，可以从以
下两方面进行拓展和深化。一方面，可以从超声换能器的基本结构设计、材料参
数和工作模式优化出发，提升超声换能器阵列的响应灵敏度、空间分辨率、宽频

带以及耐高温耐高压特性。另一方面，建立超声换能器单元及其阵列的数学分析
模型和有限元仿真模型，同时结合井孔内声场数值模拟结果，优化超声换能器阵
列的整体布局，使其能够同时进行随钻井周成像和随钻前视成像，从而使其满足
随钻全景成像的需求。

4. 井下成像的数字孪生可视化及远程控制
由于井下情况复杂，传统的井下作业方案难以满足井下多变环境下的智能化
评估的需求。因此结合人工智能和数字孪生等技术，实现井下成像的数字孪生可
视化及远程控制是实现随钻工程智能化的关键所在。

第一，基于数字孪生技术的井下复杂信息可视化和实时跟踪。基于井下全景
成像数据（井下工具、井周成像数据、前视成像数据）及井下工况数据（井眼轨
迹、钻柱等）实现井场物理设备数字模型的动态属性、运行状态参数及施工参数
的自动更新，确保数字端与物理端实时一致性。由此建立数字孪生体的高保真几

何模型。第二，井下作业过程的实时跟踪与工况判断。依据井下作业工具尺寸、
位置、姿态等参数建立符合实景的几何模型，结合井筒成像结果、钻头前方成像
结果和仪器设备的信息，实现井下作业过程的实时跟踪和钻进指导。同时，进一
步利用人工智能技术，实现井下异常工况的智能判定，为后续的智能化控制与决

策分析提供参考意见。第三，井下作业智能化控制与决策分析。将知识（包括井
下工具与作业知识、井下作业经验、地面仪器设备等参数）和算法模型映射到数
字孪生系统中，结合全景成像结果，通过实时计算和智能分析完成优化决策。同
时结合井下实时跟踪状态和工况判断结果，智能化控制井下工具的轨迹，完成智

能化控制。
针对井下测量盲区，可以从数据采集、数据传输、成像算法等方面来解决测

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