[发明专利]一种基于偶极单发双收测量模式的随钻声波远探测方法

权利要求书

1.一种基于偶极单发双收测量模式的随钻声波远探测方法，采用如下处理步骤：

步骤一、将随钻偶极声波测井仪放置于井中并与钻井系统连接，在实时钻进过程中激发沿仪器x轴指向的偶极声源，向井外地层中辐射弹性波；

步骤二、记录仪器坐标轴相对于固定方向的方位角AZ；

步骤三、用沿仪器x轴两侧对称分布的两个接收器采集信号XX₁和XX₂；

步骤四、对采集信号进行滤波和波场分离处理，压制和剔除沿井孔传播的直达波，提取出来自井外界面的反射信号，并对反射信号进行偏移成像；

步骤五、用成像后的井外反射信号组成偶极数据XX＝XX₁-XX₂，选取前后相邻的多次测量数据XX并比较波形幅值，找到最大幅值信号XX(AZ₀)；

步骤六、在硬地层和常规软地层中，对偶极数据进行横波处理，采用横波时差构建速度模型，井外地质体方位为或在超软地层中，对偶极数据进行纵波处理，采用纵波时差构建速度模型，井外地质体方位为或

步骤七、根据仪器旋转角度δ对步骤六中的地质体方位进行校正，校正后的方位为或当井外地质构造距离井孔50m以内时，可以忽略仪器的旋转效应，即省略步骤七，直接步骤八；

步骤八、根据信号XX₁和XX₂的到时差异，从校正结果和中判断出地质体的真实方位：若信号XX₁到时超前于XX₂，则和中靠近X₁接收器一侧的角度即为真实方位，相反则靠近X₂接收器一侧的角度为真实方位；

步骤九、对最大幅值信号XX(AZ₀)进行偏移成像，并根据步骤六的速度模型对成像进行时深转换，进一步确定地质体的离井距离，得到最终井外反射成像结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于偶极单发双收测量模式的随钻声波远探测方法，所述步骤一中，偶极声源指向仪器坐标系的x轴方向，由对称分布在仪器x轴两侧外环上的两块极板组成，两块极板激发信号的能量相同、极性相反。仪器工作时，激发偶极源向井外地层中辐射弹性波。

3.根据权利要求1所述的一种基于偶极单发双收测量模式的随钻声波远探测方法，所述步骤二中，对于竖直井，固定方向选用地球磁北极；对于斜井和水平井，固定方位参照井眼高端。

4.根据权利要求1所述的一种基于偶极单发双收测量模式的随钻声波远探测方法，所述步骤三中，接收器由对称分布在仪器x轴两侧的两块接收极板组成，偶极源激发的弹性波经地层中的地质体反射后回到井中，接收器记录信号XX₁和XX₂，其中第一个字母代表声源指向，第二个字母及数字代表接收器；在钻进过程中，随着钻铤高速旋转，重复步骤一至步骤三多次激发偶极源并采集数据；声源相邻两次激发的时间间隔应足够长，以保证第一次接收的信号不受第二次激发的影响。

5.根据权利要求1所述的一种基于偶极单发双收测量模式的随钻声波远探测方法，所述步骤四具体为：首先对采集信号XX₁和XX₂进行滤波和直达波压振处理，以减小噪声干扰和直达波周期，然后选用中值滤波或F-K滤波方法进行波场分离，去除直达波干扰，从全波中提取出来自井外界面的反射波；对井外反射波，按照共中心点叠加、倾角叠加和径向补偿方法进行信号增强处理，最后用时深转换的偏移成像进行成像。

6.根据权利要求1所述的一种基于偶极单发双收测量模式的随钻声波远探测方法，所述步骤五中，由于仪器测量时不断旋转，因此对于某一深度点处，将该深度点上下相邻的多次测量数据看做是仪器在该深度点进行的不同方位上的测量结果，然后比较多次测量XX数据的幅值，找到最大幅值所对应的仪器方位角AZ₀；对于常用的钻速，选取20次测量数据进行比较即可得到准确的结果。