让声波“百米穿杨”——记中石化经纬公司偶极声波远探测技术

　　“双模成功后，既能解决水平井施工工艺下测速不稳容易丢包的问题，还能够大幅度减少井口占用时间，提高效率，节约成本。”前不久，中石化经纬公司远探测项目长张希瑜、技术首席晁永胜与中国科学院声学所贺洪斌博士正在分析电缆远探测仪器增加存储模式后的联调测试效果。

　　他们采用的偶极声波远探测技术，由经纬公司与中国科学院声学所联合攻关，经过三代技术迭代，首次探测到8000米以深地质异常体信息，成为支撑保障“深地工程”高效开发的利器。

　　测得更准 向三维测量突破

　　测井方法通常分为声法、电法、核物理法和核磁共振法四种。其中，向地层发射声波、接收处理反射或折射回来的声波从而获取地层信息的方法，被称为声波测井。由于声波测井范围一度存在探测距离短的局限性，因此这种测井技术常被人形容为“一孔之见”。

　　为了端牢“能源的饭碗”，改变测井“管窥蠡测”的现状，经纬公司联合中国科学院科研团队开发性能更优越的井下声学探测仪器，在探测方法和技术装备上做文章，力图让测井仪器“测得更准”。

　　为通过声波解决地层精细评价和井周构造识别问题，经纬公司开展声成像技术攻关，创新研发低频高能偶极横波发射换能器、宽频带高灵敏度接收换能器与微弱信号提取及成像算法，形成了偶极横波远探测技术，国内首次成功识别并精确定位井外远端缝洞体。与国外同类技术相比，该技术发射方式更多、功率更大、频率更低，探测距离更远，打破了国外技术垄断，实现了关键核心技术自主可控。

　　该技术既能精确测量井壁周围三维岩石的声学和力学特征，也可原位探测井外百米范围内的裂缝和溶洞等地质异常体，成为油气储层特征刻画的远程“望远镜”，是非常规油气和深部资源高效勘探开发的利器。

　　看得更清 实现定方位精准识别

　　探测得越深，难度就越大。第一代样机实现远距探测之后，科研人员针对作业时需完全暴露在高温高压环境中的换能器，要通过不断试验，使材料、工艺、结构完全满足指标要求。同时，更要解决仪器研发及应用过程中的各种技术难点。

　　2022年，测控院副院长许孝凯、测井技术中心主任师李明刚等赴海上胜利六号平台埕北古25井开展电缆远探测施工，完成资料采集。

　　技术团队创新提出的非对称式高精度反射横波探测等技术，突破方位识别等难题，给“看得远”叠加上了“定方位”，成功升级为带方位探测能力的远探测仪器，拓展了测井资料应用的尺度空间，对缝洞型碳酸盐岩储层的高效勘探开发起到重要的技术支撑。

　　探测更远 达到“一孔远见”

　　2021年6月，重点探井顺北9X完钻井深8340米，团队将自研的第三代多分量横波远探测成像测井仪运用到该井。远探测项目课题长纪祝华提前一个月到新疆，挨个排查关键节点，最终在8000米以下的深部地层井孔中，成功获取井外65米的清晰地质成像图，创下了我国同类仪器在深度探测方面的纪录。

　　该技术实现了“探测更远”，将探测范围拓展到了井周数十米甚至上百米，是国际同类技术的2倍以上，使测井技术真正从“一孔之见”拓展到“一孔远见”。

　　科研团队发现偶极横波远探测的声源相较于普通声波测井的频率范围要低很多，可接收多个方位的偶极发射和接收，实现更远的横向探测距离，达到既“探得远”又“听得清”，具有“听声辩位”的方向性。这就相当于把“普通音响”，换成了具有环绕效果的“立体音响”，让声波探测具有了确定方位的能力。

　　如今，偶极横波远探测技术完成了“远距探测—方位探测—高温直推”三代技术迭代升级，包含电缆和直推存储两个仪器系列和配套处理解释软件，形成3项创新成果、9项核心技术。目前该技术已实现规模化应用，在西南、西北等工区推广应用37口井，资料处理评价365口井。