聲反射成像測井?dāng)?shù)據(jù)處理研究進展

李超 ，岳文正，金行林，李永權(quán)，張巖

（1.中國石油大學(xué)油氣資源與探測國家重點實驗室，北京102249；2.中國石油大學(xué)北京市地球探測與信息技術(shù)重點實驗室，北京102249；3.中國石油長城鉆探工程有限公司測井公司，遼寧 盤錦124011；4.中國石油集團測井有限公司長慶事業(yè)部，陜西 西安710201）

0 引 言

聲反射成像測井是適應(yīng)復(fù)雜地區(qū)勘探開發(fā)的一種測井新技術(shù)，它利用陣列聲波測井中的反射波信息對井周地層界面、裂縫、溶洞、鹽丘等進行成像［1－7］。該技術(shù)可以對井周圍數(shù)米到數(shù)十米范圍內(nèi)的地層構(gòu)造及地質(zhì)體進行探測，其分辨率和探測深度介于常規(guī)聲波測井和井間地震之間［2］，該技術(shù)在復(fù)雜非常規(guī)儲層有較好的應(yīng)用效果［3－7］

國外在聲反射成像測井方面起步較早。Hornby在1989年利用從增加了記錄時間的陣列聲波數(shù)據(jù)中分離出反射波，首次將地震勘探的偏移方法應(yīng)用到聲波測井成像處理中，得到了井旁地層結(jié)構(gòu)變化的圖像［1］；Schlumberger公司于1998年推出BARS（Borehole Acoustic Reflection Survey）反射波成像測井儀［2］，2006年推出 Sonic Scanner儀器［8］，可進行具有方位分辨能力的聲反射成像測量；Baker－Hughes公司相關(guān)研究基于傳統(tǒng)的多極子陣列聲波儀器XMACⅡ，開發(fā)了聲反射成像處理軟件［9－10］；Tang等［11］進行了偶極橫波反射波成像的研究，證明低頻偶極聲源具有的輻射指向性，使其反射波比單極縱波有更大的探測深度，且具有井旁反射體的方位識別能力。Baker－Hughes公司目前已將該技術(shù)應(yīng)用于評價非常規(guī)儲層的裂縫［7］，其徑向探測深度可達21m，而且SH反射波具有更高的信號幅度。該領(lǐng)域目前已成為聲反射成像測井的研究熱點。

1998年，王乃星等［12］把聲波全波列測井記錄中的反射波信息分離并進行了成像處理，計算了井外裂縫或聲阻抗界面的視傾角。針對聲反射成像測井的良好前景，陶果在2000年測井重點實驗室會議上提出了聲反射成像測井研究的項目；2001年中國石油天然氣集團公司立項遠探測聲波成像測井方法與儀器研究。此后，國內(nèi)陸續(xù)開始了系統(tǒng)的聲反射成像測井研究。2002年，薛梅、楚澤涵等［13－14］研究了源距及聲源頻率對全波列波形、頻譜和能量的影響，用幾何聲學(xué)的方法研究了各種反射波的到時、入射角以及信噪比，并進行了相關(guān)實驗研究，為聲反射儀器的源距及聲源設(shè)計提供了指導(dǎo)；2003年，車小花、喬文孝等［15－16］采用二維有限元法系統(tǒng)地研究了相控線陣輻射器的參數(shù)選擇對反射波的影響，以及等效相控接收陣技術(shù)在反射聲波成像測井中的應(yīng)用，2004年，他們用物理實驗考察了不同傾角界面對反射波的影響［17］，所設(shè)計的相控線陣輻射器被國內(nèi)遠探測聲反射儀器所采用；2003年，李長文等［18］探討了不同類型裂縫反射波的傳播響應(yīng)特點和信號處理方法以及在裂縫評價中的應(yīng)用方法，為聲反射成像測井的解釋及應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；2004年，宋立軍等［19］對超長源距聲反射波測井進行了數(shù)值模擬，并對遠井界面進行成像，證實了利用反射波探測徑向界面的可行性；2005年，針對幾何聲學(xué)分析方法缺乏動力學(xué)參數(shù)及二維方法難以反映空間特性的不足，何峰江、陶果［20］對單極子和偶極子聲反射成像測井響應(yīng)進行了三維數(shù)值模擬，研究了單極子縱波反射波的信號提取方法，為儀器設(shè)計及信號處理奠定了基礎(chǔ)。中國石油渤海鉆探工程有限公司測井公司于2005年成功開發(fā)了遠探測聲反射成像儀器，陶果等為其開發(fā)了相應(yīng)的處理軟件。近幾年遠探測聲反射成像測井技術(shù)在中國華北、大慶等油田裂縫性儲層評價［5］以及在塔里木縫洞型碳酸鹽巖儲集層評價中的應(yīng)用［6］顯示了其優(yōu)于常規(guī)測井的特性，可以為后續(xù)勘探開發(fā)提供有力的支持。針對單極縱波無方位分辨能力的不足，2010年，魏周拓［21］在國內(nèi)首次系統(tǒng)地對偶極聲源的遠場輻射特征及反射聲場的變化規(guī)律進行了研究，證實了偶極橫波比單極縱波有更高的探測深度，同時具備方位識別能力；唐曉明等［22］總結(jié)了單井聲反射技術(shù)的進展及偶極橫波聲反射技術(shù)相對于單極縱波的優(yōu)勢，并指出應(yīng)該從理論研究、儀器設(shè)計及數(shù)據(jù)處理等多方面做進一步的工作；喬文孝等［23］總結(jié)了聲波測井尤其是相控聲波技術(shù)的發(fā)展，并指出采用相控組合圓弧陣技術(shù)是真正實現(xiàn)三維聲反射測井的希望。

國內(nèi)對單極縱波聲反射成像已經(jīng)做了大量細致的研究工作，也取得了很大的進展，但由于單極子聲源及接收器無方位分辨能力，無法給出反射體方位信息，聲源頻率較高，探測深度也沒有低頻的偶極橫波大，使實際應(yīng)用受到一定限制，因此具有輻射指向性的偶極聲源乃至相控陣聲源及接收器是未來國內(nèi)儀器發(fā)展的重要方向，這也給數(shù)據(jù)處理帶來新的挑戰(zhàn)。國內(nèi)在這些方面也已經(jīng)進行了初步研究［21－23］。

陶果等開發(fā)的聲反射成像測井?dāng)?shù)據(jù)處理軟件BARI（Borehole Acoustic Reflection Imager）可以對國內(nèi)遠探測聲波測井?dāng)?shù)據(jù)及常規(guī)陣列聲波測井?dāng)?shù)據(jù)進行處理。我國已經(jīng)成功開發(fā)了聲反射測量儀器及相關(guān)處理方法，并在實際應(yīng)用中為我國復(fù)雜油氣藏的勘探開發(fā)提供了有力支持。目前與國外先進技術(shù)相比所存在的差距主要體現(xiàn)在測井儀器、數(shù)據(jù)處理以及成像方法等方面。研究更高效的遠探測儀器（偶極橫波儀器及相控陣儀器）及發(fā)展有效的數(shù)據(jù)處理方法（尤其是微弱信號檢測技術(shù)、復(fù)雜儲層成像方法）是我國能否利用好這一技術(shù)的關(guān)鍵。聲反射成像數(shù)據(jù)處理方法一般包括預(yù)處理、波場分離、動校正、偏移疊加以及時深轉(zhuǎn)換等［1］，流程類似地震數(shù)據(jù)處理，但反射信號一般很小，且常與井中模式波疊加在一起，所以常規(guī)方法在實際資料處理中往往不盡如人意。因此，有效壓制井壁滑行波，提取反射波和增強反射波信號是能否精確和有效成像的關(guān)鍵，對于反射波成像通?？梢越梃b成熟的地震偏移疊加方法，但需要針對測井的特殊情況進行改進。本文通過對國內(nèi)外聲反射成像測井?dāng)?shù)據(jù)處理研究進展的總結(jié)和分析，對其發(fā)展方向作出了展望。

1 波場分離方法研究進展

聲反射成像測井?dāng)?shù)據(jù)與常規(guī)地震數(shù)據(jù)有2大區(qū)別。①反射信號的幅度比井壁滑行波通常小得多，數(shù)值模擬結(jié)果表明P－P反射波在一定源距以后介于滑行縱波和滑行橫波之間，其余情況反射波與井壁滑行波重疊較多［2，20］。當(dāng)反射波與滑行波重疊時，用常規(guī)的濾波方法很難提取反射波，需要進行后續(xù)處理。②由于井孔測井的特殊情況，涉及到上下滑行波的分離［1］。因此，自從這種測井新技術(shù)應(yīng)運而生之后，人們一直在研究有效的波場分離方法。

1.1 國外研究進展

Hornby于1989年首次從全波列數(shù)據(jù)中提取了反射波信號，并對井旁構(gòu)造進行了成像處理［1］。該全波列數(shù)據(jù)采用了較長的采樣時間（20ms），儀器為單發(fā)（單極子）12收，分別對模擬數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)進行了處理，把滑行波當(dāng)作噪音，將共接收道集變換到頻率－波數(shù)域（F－K域），依據(jù)上下傾方向的波數(shù)正負不同，以及滑行波與反射波的視速度差異進行濾波，成功分離出了反射P波和S波，并提出轉(zhuǎn)換波應(yīng)該有更進一步的應(yīng)用潛力［1］。該方法被廣泛應(yīng)用，但對于滑行波和反射波疊加以及地層垂向速度變化劇烈的情況，效果并不理想，這是由于這2種情況下反射波和滑行波在F－K域會部分重疊，利用視速度差異往往將部分反射波去除。

Esmersoy等設(shè)計了一種聲反射測井儀器BARS（Borehole Acoustic Reflection Survey），在水平井中利用反射波追蹤地層界面位置［2］；Chang等［24］全面介紹了該儀器；Yamamoto等［25］采用了一種新的處理方法，從BARS陣列聲波數(shù)據(jù)中提取了反射波信號，該方法使用一個反褶積因子，對不同道集數(shù)據(jù)進行處理，以聚焦反射波和直達波，再進行速度濾波和模式波消除，在碳酸鹽巖地層中的垂直井中進行了實驗，偏移成像結(jié)果與其他資料（正交偶極各向異性、斯通利波反射系數(shù)、微電阻率掃描）吻合；2000年，Yamamoto等［26］利用BARS聲反射測井儀器在水平井清晰識別了井眼周圍地層的上下界面以及地震無法識別的小斷層，證明了聲反射成像測井在水平井的應(yīng)用可以提供比地震資料更加細致的井旁構(gòu)造信息。

Coates等［3］詳細研究BARS儀器在井眼位置識別、井眼與蓋層位置關(guān)系、裂縫特征描述、油氣界面成像的應(yīng)用，指出其分辨率可達0.5m、探測深度可達10～15m，并認為其更適用于水平井，但是作者未具體說明反射波提取方法，只是指出根據(jù)反射波和噪聲的時差差異進行濾波。

Chabot等［27－28］使用斯倫貝謝公司的 DSI儀器（Dipole Sonic Imager）的全波列數(shù)據(jù)，利用 Pro－MAX處理軟件在共發(fā)射記錄下使用徑向濾波消除了S和ST波干擾，為了更有效地提取反射波信號，對濾波方式進行了改進，使用了徑向傾角濾波消除S、ST及反射ST波，對斜井下的實測陣列聲波數(shù)據(jù)資料進行了上述處理，得到了井周的聲反射成像圖，效果明顯。

Li等［9］對阿特拉斯公司的 XMAC（Elite）儀器在斜井中采集到的全波列數(shù)據(jù)進行了聲反射成像處理，使用VSP的處理方法分別對模擬和實測數(shù)據(jù)進行處理，處理共分8步，其中波場分離包括高通濾波、觀測系統(tǒng)設(shè)置、初至拾取、中值濾波、F－K濾波、傾角中值濾波和時窗選擇，最后將得到的反射波信號進行偏移處理，獲得了清晰的地層界面圖像；同時指出，井眼傾角越大，探測深度越大，但受其他因素影響也越多，合適的反褶積處理會改善這種情況。

Tang［29］針對單極子聲反射成像無方位識別能力的不足，于2004年提出了一種指向性的測量方法進行單井聲反射成像，測量方式采用偶極聲源和偶極接收器以及偶極聲源和單極接收器（或相反）2種方式進行測量，采用了四分量或者兩分量數(shù)據(jù)的縱波反射波進行成像，不僅獲得了反射界面的傾角信息，還獲得了方位信息。為了克服儀器旋轉(zhuǎn)的影響，首先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到固定坐標(biāo)系下，再利用帶通濾波消除低頻干擾（單極聲源的ST波或偶極聲源的低頻彎曲橫波），指出可以根據(jù)反射波和直達波的傳播路徑不同，使用F－K濾波或者F－K濾波和中值濾波結(jié)合分離上、下行反射波，分別進行偏移得到反射界面圖像，之后根據(jù)不同的儀器結(jié)構(gòu)采用不同的反演方法，再確定反射界面的傾角和方位，并指出偶極儀器具有的低頻特性，使其縱波比單極縱波有更高的探測深度，并且具有方位識別能力。

Al Rougha等［30］使用傳統(tǒng)的聲波測井儀器，針對共發(fā)射道集，使用自適應(yīng)濾波提取出了反射波。Haldorsen 等［31］使用Sonic Scanner儀器進行BARS模式測量，詳細說明了這種濾波方法，分別對儀器8個周向的共發(fā)射道集進行2D自適應(yīng)預(yù)測誤差濾波（Adaptive Interference Cancelling，AIC），通過濾掉全波中的P波、S波和ST波得到反射波；Maia等［32］使用Sonic Scanner對水下水平井進行BARS鉆桿輸送測量，采用了同樣的波場分離處理方法，但是都未給出濾波器的具體含義。該方法由于是針對共發(fā)射道集，又是一種自適應(yīng)速度濾波［32］，當(dāng)反射波和滑行波視速度差異不大或疊加在一起時效果并不好。

Tang等［33－34］針對陣列反射波成像的問題，分析了反射波的傳播特征，提出了一種新的思路分離反射波和滑行波，通過將接收器陣列中其他位置處接收器波形進行時移、疊加預(yù)測另外一個接收器波形，選取合適的慢度值，把預(yù)測結(jié)果與實際數(shù)據(jù)比較，利用最優(yōu)化方法可求取各種滑行波慢度，然后再利用最小二乘法估計出滑行波頻譜，將其從總的波形頻譜中減去得到反射波。分離時，使用共發(fā)射道集獲得下行反射波，共接收道集獲得上行反射波。Tang［11］于2009年針對單極縱波反射波成像無方位識別能力的不足，提出了使用偶極橫波進行反射波成像的方法，從四分量的正交偶極數(shù)據(jù)（XX、XY、YX、YY）中提取了SH和SV反射波，并進行了偏移成像，很好地確定了地層走向，同時指出SH反射波效果更好。

Hirabayashi等［35］于2008年針對 AIC濾波和中值及速度濾波的缺點（視速度小于直達P波時被消除，平行井軸同相軸變?nèi)酰┨岢隽艘环N參數(shù)反演方法，首先通過波形分解表達式，估計傳播函數(shù)參數(shù)和復(fù)慢度，利用表達式重構(gòu)波形，使重構(gòu)的波形與原始波形誤差最小反演出P、S、ST波慢度，再分別重構(gòu)出3種波的波場，從輸入波形中去掉重構(gòu)波形，就可得到反射波，再用估計的視速度進行濾波，可以進一步壓制殘余干擾。通過實際資料處理，較常規(guī)方法（AIC濾波）可以明顯提高成像質(zhì)量。但該方法仍存在不足，比如反射波中存在殘余斯通利波，傳播函數(shù)比較簡單等。Hirabayashi等［36］2010年使用Schoenberg的滑動邊界條件模擬了裂縫的聲波響應(yīng)，研究結(jié)果顯示裂縫的存在會使得反射波幅度更強，使用上述處理方法提取S－S反射波，通過偏移成像，獲得了井眼延伸裂縫的傾角信息。

1.2 國內(nèi)研究進展

王乃星等［12］對長源距全波列測井資料進行波場分離，提取了反射波信息，進行了偏移成像。利用地震資料處理中的橢圓法原理計算了井外的裂縫或聲阻抗界面的視傾角，但未說明波場分離方法。

2003年，車小花等［15］通過對數(shù)值模擬結(jié)果和物理實驗資料進行分析和處理，驗證了中值濾波的可行性，但中值濾波對于復(fù)雜井眼條件以及地層速度變化較大的情況適應(yīng)性不好，很難分離同相軸平行井軸的反射波，且對波形有一定的改造作用。2005年，何峰江［20，37］提出了基于雙樹復(fù)小波變換（DTCWT）和慢度時間相關(guān)法（STC）的多尺度相關(guān)法，該方法結(jié)合小波變換的多尺度分解特性可以識別微弱的反射波信號，借助不同尺度上的STC處理結(jié)果判斷有用信號所處的區(qū)域，通過將該尺度道集上的其他區(qū)域置0得到反射波信號。利用該方法對數(shù)值模擬及實測波形進行處理，結(jié)果顯示該方法具有明顯的優(yōu)越性。2010年，范宜仁等［38］利用該方法對XMAC全波數(shù)據(jù)進行了處理，提取了反射縱波，結(jié)果證明了該方法處理常規(guī)陣列聲波數(shù)據(jù)的能力。2011年，王兵等［39］比較了該方法和F－K濾波以及參數(shù)估計法在波場分離中的差異，對比分析表明該方法較其他2種方法具有明顯的優(yōu)越性。通過采用不同的疊加速度，成功分離出了反射縱波和反射橫波，該方法為國內(nèi)聲反射成像測井的反射波提取開辟了一條新途徑。

何峰江［20］還提出以Ridgelet為基礎(chǔ)，對高分辨Radon變換進行改進，實現(xiàn)了反射波信號的識別和提取。Modified Ridgelet變換能夠容易地從共中心點道集和共炮點道集中直接提取反射波信號，但是Modified Ridgelet變換還不太實用，對于幅度偏小的反射波信號處理效果欠佳，需要在提高Radon變換的精度和計算速度方面做進一步的工作；由于陣列聲波測井接收間距較小、接收陣列個數(shù)有限，在時距曲線上反射波通常表現(xiàn)為直線，因此，雙曲型的Radon變換對實際資料處理的適應(yīng)性并不好。

魏周拓等［40］數(shù)值模擬了具有井旁裂縫的井孔聲場響應(yīng)，針對數(shù)值模擬數(shù)據(jù)采用線性預(yù)測方法對共發(fā)射道集進行處理，有效提取了反射縱波信號。處理過程中針對上、下行反射波特點，分別采用不同的陣列組合進行上、下行波分離，結(jié)果表明，不同的陣列組合可以更有效地提取反射波。

2 偏移疊加方法研究進展

偏移的目的是將傾斜反射歸位到它們真正的地下位置，并使繞射波收斂，得到真實的構(gòu)造圖像。偏移過程中一個重要的問題是速度模型的選取，通常可以根據(jù)聲波測井資料方便得到。然而對于各向異性地層不僅僅存在速度的垂向變化，還存在速度的橫向變化，選用一個常速進行處理，無法適應(yīng)地下真實情況。Tang等［41］的研究表明將聲波測井得到的井壁滑行波速度轉(zhuǎn)換為各向異性軸向速度偏移可以改善成像結(jié)果的準(zhǔn)確性。

偏移疊加方法一般借鑒比較成熟的地震數(shù)據(jù)處理方法。針對聲波測井的特殊情況，采用效果較好的疊前偏移方法，并作適當(dāng)調(diào)整。目前應(yīng)用在聲反射成像測井中的偏移方法：①廣義Radon變換法偏移；②Kirchhoff積分偏移；③改進的F－K偏移方法；④等效偏移距偏移方法。疊加方法主要是根據(jù)陣列時差及界面傾角進行［33］，或是按道集數(shù)據(jù)質(zhì)量加權(quán)的變權(quán)垂直疊加［42］，然后時深轉(zhuǎn)換，最后得到深度域的成像剖面。以上偏移疊加理論方法在國內(nèi)外文獻中已有大量說明，這里僅介紹國內(nèi)外在聲反射成像測井中所用方法以及存在的問題。

2.1 GRT偏移

Hornby［1］于1989年首次把地震數(shù)據(jù)處理中的偏移方法引入聲反射成像處理中，使用廣義Radon變換（GRT－Generalized Radon Transform）對濾波后數(shù)據(jù)進行處理，再進行共中心點疊加提高反射波質(zhì)量和壓制噪音，獲得了清晰的井旁構(gòu)造圖像。Yamamoto等、Al Rougha等、Maia等、Haldorsen等、Hirabayashi等針對不同儀器所采集的數(shù)據(jù)，使用GRT偏移方法得到井旁裂縫（或地層）的圖像。值得注意的是，Al Rougha等［30］、Haldorsen等［31］、Maia等［32］分別采用周向分布4個和8個接收器的陣列數(shù)據(jù)，對每個深度點每個方位都進行聲反射成像處理，之后把不同方位數(shù)據(jù)進行方位聚焦，得到井徑向探測深度3～15m［30－32］、井周向分辨率90°（4個接收器）或45°（8個接收器）的剖面，能表征地層反射界面或裂縫方位。這種技術(shù)對研究地質(zhì)體（裂縫、溶洞等）在井外延伸距離及方位特性有重要意義，可以在一定程度上解決目前應(yīng)用的反射縱波成像無方位識別能力的問題。

2.2 Kirchhoff積分偏移

Kirchhoff積分偏移是基于波動方程積分解的一種偏移方法，它利用Kirchhoff繞射積分公式把分散在地表各個地震道上來自地下同一個繞射點的能量匯聚在一起，置于地下相應(yīng)的繞射點上，其優(yōu)點是無傾角限制，網(wǎng)格剖分靈活，缺點是難以對復(fù)雜構(gòu)造進行精確成像，它同時包括時間偏移方法和深度偏移方法，目前在實際中有廣泛的應(yīng)用。

Esmersoy等［2］使用疊前Kirchhoff偏移處理波場分離后的數(shù)據(jù)進行偏移成像，準(zhǔn)確計算了井眼軌跡和地層界面之間的位置關(guān)系，指出其在水平井中有著廣泛的應(yīng)用前景。Coates等、Li等、Tang等都利用這種方法進行了偏移成像處理［3，9，11，33］，都獲得了井旁地質(zhì)構(gòu)造圖像。

Tang等［33］針對陣列測井下的反射波成像的問題分析了反射波的傳播特征，首先提取反射波直接進行Kirchhoff深度偏移，偏移后得到真實的傾角α（界面與井眼夾角），再對波場分離數(shù)據(jù)分別按道集疊加（根據(jù)時差），再進行偏移成像，可以明顯改善成像質(zhì)量。除了對縱波進行偏移成像，Tang等［11］針對橫波反射波同樣使用了Kirchhoff偏移方法，成像結(jié)果表明，該成像方法可以得到井旁地層走向信息。

2.3 改進的F－K偏移方法

Zheng等［10］為了適應(yīng)陣列聲波測井的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對Stolt提出的F－K偏移方法進行了改進，使用共發(fā)射道集數(shù)據(jù)。改進后的疊前F－K偏移方法具有無傾角限制、一次處理大量數(shù)據(jù)、偏移后可直接分離出上、下行波場數(shù)據(jù)等優(yōu)點。該方法不足之處是地層速度變化時很難準(zhǔn)確對井旁地質(zhì)構(gòu)造進行成像。

魏周拓等［43］對傳統(tǒng)的F－K偏移進行了改進，通過處理XMACⅡ?qū)嶋H測井?dāng)?shù)據(jù)證實了該方法對于識別井旁地層界面的有效性和可靠性。

2.4 等效偏移距偏移方法

等效偏移距偏移是依據(jù)散射理論，將地下界面上的每一點都看成是散射點，將疊前數(shù)據(jù)體轉(zhuǎn)換成以等效偏移距、時間為變量的共散射點數(shù)據(jù)體，采用等效偏移距偏移方法成像。該方法分2步，第1步是形成共散射點道集；第2步是應(yīng)用簡化的克?；舴蚍e分公式針對上述道集進行偏移，以及濾波、動校正，最后疊加完成偏移成像［44］。

Chabot等［27］使用全波列數(shù)據(jù)進行單井聲反射成像。介紹了一種類似地震數(shù)據(jù)處理的波形處理流程，將DSI測井?dāng)?shù)據(jù)抽取為共散射點道集（CSP道集為雙邊道集，以反映上、下傾方向不同反射）進行等效偏移距偏移獲得井旁地層圖像。2002年，他又對該方法進行了改進［28］，包括進行道均衡以使各道所有時間的振幅一致，采用更適合于井孔的等效偏移距參數(shù)，以及用于NMO校正更好的速度模型，對斜井實際資料進行處理，達到了很好的效果。

張鐵軒等［45］使用等效偏移距方法也進行了聲反射成像測井的反射波偏移。結(jié)果顯示，與常規(guī)疊后深度偏移相比，等效偏移距方法有較高的疊加次數(shù)，并且對較低信噪比的井旁構(gòu)造成像同樣有效。

2.5 其他問題

關(guān)于各向異性地層偏移速度的選取，Tang等［41］分析了TI介質(zhì)地層對聲反射成像測井圖像質(zhì)量的影響，認為對于遠井眼反射波，反射角很小，可認為速度v為TI軸的速度，通過對比常速偏移和TI軸向速度偏移圖像，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用常速度偏移得到的界面角度比實際模型角度（與井的夾角）大，這是由于偏移速度過大所致，因此，對該類情況應(yīng)用TI軸向速度可得到較好的成像結(jié)果，通過實際數(shù)據(jù)的處理也證實了這一結(jié)果。但對于近井眼界面反射波，由于反射角較大，速度v的選擇仍需進一步研究。

Zhu等［46］使用Sonic Scanner對水平井進行BARS測量，處理結(jié)果顯示了聲反射測井中的AVA（Amplitude Variation with Incident Angle）現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)MF（遠單極）和ML（低單極）圖像在某處出現(xiàn)特殊現(xiàn)象，MF在某深度之前有圖像，之后沒有；ML在該深度之前沒有，之后有微弱圖像顯示。通過建立相似的2D地質(zhì)模型進行模擬，證實了實際數(shù)據(jù)中存在的問題，MF和ML在圖像中都有振幅極性轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象發(fā)生，通過對比傾角變化及實測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這是由于AVA現(xiàn)象的存在，而且MF和ML由于源距不同，傾斜角度變化不同（MF大、ML?。?，導(dǎo)致極性變化也有差別，AVA現(xiàn)象提供了一個間接方法證實油藏頂界面，為井的定位提供了有效信息。

逆時偏移是基于完整的波動方程，在成像中無傾角限制，不僅可以針對一次波成像，還可以對回轉(zhuǎn)波、棱鏡波、鬼波和其他多次波成像。與克希霍夫積分法偏移和單程波動方程偏移相比，其成像結(jié)果更好、信噪比更高、復(fù)雜地質(zhì)體邊界更清晰，是目前地震勘探偏移成像的前沿技術(shù)［47］，缺點是計算量較大。最新的研究［48］表明其在聲反射成像測井中的初步應(yīng)用顯示了很好的效果。

3 結(jié) 論

（1）波場分離仍然是數(shù)據(jù)處理研究的重點，國外從最初的F－K濾波發(fā)展到現(xiàn)在的多種方法，主要是以線性預(yù)測理論為基礎(chǔ)的分離方法。國內(nèi)除了以上方法外，最新技術(shù)是以小波變換和STC方法結(jié)合的多尺度相關(guān)法。目前各種波場分離方法仍存在一定缺點，對于微小的反射波信號很難完全分離，尤其是復(fù)雜地層條件下的反射波提取更加困難，因此，需要進一步研究比較各種方法的優(yōu)缺點，發(fā)展新方法或結(jié)合多種方法進行綜合處理。

（2）偏移疊加方法基本上是采用地震數(shù)據(jù)處理中的方法，但要針對反射波測井的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（小炮檢距、小接收間距、高頻率、上下行反射波等）進行適當(dāng)調(diào)整；偏移速度的選取是一個重要問題，對于一般地層只需選取常規(guī)聲波測井的縱（橫）波速度即可，對于強各向異性地層可近似取各向異性對稱軸的速度。逆時偏移是復(fù)雜介質(zhì)成像處理的一個方向，但其偏移速度模型的選取仍需深入研究。

（3）隨著測量方式及儀器的發(fā)展，聲反射測井的含義在發(fā)生變化，數(shù)據(jù)處理方式也在變化。從最初的縱波反射波的測量，到現(xiàn)在偶極橫波反射波的測量，近年來的研究已證明偶極橫波反射波有更高的探測深度和信噪比，而且具有一定的方位識別能力，不僅可以得到反射界面傾角，還可以判斷界面走向等。該方法的研究可以拓展目前多極子聲波測井儀器的應(yīng)用范圍，為更高效的儀器開發(fā)打下基礎(chǔ)。另外，利用相控陣技術(shù)進行聲場定向輻射和接收的三維聲反射測量方法也在研究中，這也對未來三維數(shù)據(jù)處理提出了新的要求。

（4）目前聲反射成像測井處理結(jié)果只能給出井旁地質(zhì)構(gòu)造的幾何信息，而地面地震包含多種反演及屬性提取方法，因此，該方面需進一步研究。這就要求能夠模擬復(fù)雜介質(zhì)條件下的反射波場，以便獲得較好的反演方法。

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