Page 166 - 《应用声学》2024年第6期

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enable near-borehole structure imaging within about 20 meters. Dipole S wave remote detection has the re-
markable advantages of low emission frequency and larger investigation depth, but it has 180 degrees azimuthal
ambiguity. This study is based on previously developed far field dipole S wave remote detection tool. The
instrumental structure and azimuthal differentiation method of asymmetric combination reception is adopted
and the finite-difference simulation of the formation model with and without reflective interface is carried out.
Forward modeling and inversion are implemented on three representative geological models such as fractures,
caves, and holes. Responsive characteristics and imaging results are obtained for representative fracture-cave
formations and remote detection processing and interpretation software is updated. These are applied on a well
in the northwestern area. Through the comprehensive analysis of remote logging, conventional logging, electri-
cal imaging logging and seismic data of the fracture-cave geological anomalies, a fine image of the morphology
and development of the geological anomalies from the near wellbore to the far end is obtained. Multi-scale,
all-round and high-precision description and interpretation of fracture-cave reservoir is achieved.
Keywords: Acoustic remote detection; Dipole shear wave; Deep formation; Carbonate reservoir; Fracture-cave;
Three-dimension
波成像。国内，中国石油大学 (北京)、中国石油天然
0 引言
气集团有限公司开展了反射纵波成像研究，中国石
油大学(华东)、中国石油化工股份有限公司、中国海
我国深地油气资源量达 671 亿吨，占油气资源
洋石油集团有限公司则围绕反射横波成像进行研
总量的 34%，深地已成为我国油气资源的重要接续
究 [2−8] 。单极反射纵波向四周辐射的声压相同，通
阵地。在油气对外依存度居高不下的背景下，深层
过接收器方位探测区分方位，方位分辨率多为22.5 ◦
油气藏勘探迫在眉睫。西北、西南地区的深部缝洞
或者无方位分辨率。交叉偶极在两个正交方向上分
型油气储层具有强非均质性和各向异性。油田为实
别激励，可获得四分量波形数据，合成任意走向切片
现高质量勘探和效益开发，多采取酸化压裂、侧钻井
数据。然而，偶极激励的声压具有对称性，这导致反
等方式以达到钻遇断裂、一井多靶等工程目的。测
射横波成像具有 180 方位不确定性。综上所述，现
◦
井是石油勘探开发的眼睛，传统测井方法探测深度
有远探测技术难以实现全方位区分。最新研制并投
浅，难以反映储层井周裂缝分布和展布情况，往往
入使用的远场偶极横波远探测测井仪采用了低频
导致测井评价与试油结果发生矛盾。地震勘探可从
可调频偶极发射、高灵敏度一体化接收、多分量非
宏观尺度提供定性描述和解释，但空间分辨率较低
对称发射接收声系，打破了传统偶极声场的对称性。
(约 25 m)，难以探测小于该分辨率尺度的缝洞。单
本研究基于该仪器结构和井筒 -地层模型开展正演
纯依靠地震资料指导钻井施工会错过地质异常体，
模拟提出了方位识别新方法，并建立了典型缝洞储
无法发现缝洞发育、富含油气的优质储层。
层数值模型，在此基础上开展了正反演以提高成像
声波远探测测井技术通过在井筒内激发声波，
精度。上述方法应用于新疆地区某井，实现了井周
辐射到井筒周围地层遇到异常体反射并被布设于
缝洞远距离探测和方位区分，指导发现缝洞发育的
井筒内的声波探测器接收。其基于反射波成像理论，
有利储层。经储层改造和试油获得高产，验证了远
实现了井外数十米范围内异常体探测和精细描述。
场三维成像测井技术的有效性。
使用声波测井全波形数据进行近井构造声反射成
像是声波远探测测井技术的雏形，其于1989 年被斯
1 反射波成像基本原理
伦贝谢 Hornby 提出。他利用单极反射纵波对井筒
周围半径 20 m 范围内构造进行成像 [1] 。随着交叉 偶极向地层辐射的弹性波包括：纵波和沿水平、
偶极子声波测井仪的出现以及采集电子线路采样 竖直方向偏振的横波。井筒内声波测井仪接收的
间隔减小和采样点数的增加，声波远探测测井技术 反射波受如下因素影响：井周地层和钻井液之间的
应运而生并且在成像质量和探测深度方面有了长 声阻抗差、地层类型、声源的远场辐射特性及井孔
足进步。声波远探测测井技术按反射波类型逐步形 对入射波的接收调制、声源频率、反射界面处的反
成了两大技术路线：以斯伦贝谢为代表的单极子反 射系数、声波在地层中的非弹性衰减以及声波测井
射纵波成像和以贝克休斯为代表的偶极子反射横 仪器的结构和构造(如源到接收器距离) 等。综上所