在深部油氣勘探和開發中，井孔外的反射體訓示了潜在的油氣資源儲層，如溶洞或裂縫帶等。現時井孔遠探測成像所採用的交叉偶極反射SH波受方位反演多解性的影響，存在著180度的方位不確定性，這給資源勘探和開採帶來了很大的困擾。而由於井孔尺寸有限，基於這一有限孔徑的遠場方位分析問題一直是該領域國際上的研究熱點和難點。
針對該問題，中科院聲學所超聲學實驗室王秀明研究員帶領固體聲學與深部鑽測團隊提出了一種基於井孔多分量交叉偶極聲波量測手段的反射體方位識別方法。該方法基於偶極聲源在井孔中的遠場輻射理論，將偶極源的反射縱波作為約束條件引入偶極橫波成像中，提出了偶極縱波弱訊號分離科技。他們首先通過偶極SH波方位分析獲得具有不確定性的角度，再通過偶極-偶極和偶極-單極模式的縱波反射波分析，引入振幅比參數，可以訓示出井孔外反射方位，從而給反射波的真方位成像提供了有效解決方法。相關研究成果現已線上發表於國際學術期刊Geophysics.
圖1井孔外介面方位示意圖（圖/中科院聲學所）
圖1是井下聲波遠探測的示意圖，勘探地球物理工程人員希望根據反射波的特徵定位地質構造介面並準確識別其在井外的方位角。
圖2鄰井偶極縱波模式疊加結果及方位訓示曲線（圖/中科院聲學所）
研究人員希望根據反射波的特徵定位地質構造介面並準確識別其在井外的方位角。這項研究已通過課題組自主研發的多分量偶極橫波遠探測成像測井儀器得到驗證。在驗證試驗中，量測對象為井外的一口鄰井。傳統偶極方法顯示了鄰井的存在並且訓示了方位，但是存在180度不確定性；新方法通過一系列弱訊號選取手段分離出縱波反射，採用縱波不同的接收模式進行疊加，方位訓示曲線明確地訓示了鄰井所在方位，與實際測量情况吻合。
該研究對指導深部油氣資源的有效勘探開發具有重要意義。
本研究得到了國家自然科學基金（42004117和11774373）資助。
關鍵字：
井孔聲學，多分量量測，聲波反射波，方位識別
參考文獻：
LI Chao，CHEN Hao，HE Xiao and WANG Xiuming.Identifying reflector azimuth from borehole multicomponent cross-dipole acoustic measurement.Geophysics，2021，86（6）：D201–D214.DOI: 10.1190/geo2020-0460.1.
論文連結：
https://library.seg.org/doi/10.1190/geo2020-0460.1