在隨鉆測井中，由鉆井引起的機械破損會導致井壁附近地層的物性參數發生改變，地層的徑向非均質性會對隨鉆聲波測井探測到的波形產生影響，并在隨后的資料解釋中引入誤差。基于導波頻散特性的反演方法能夠定量地反映地層橫波速度的徑向變化，有助于評價井壁穩定性、估算地應力和優化油藏生產。
為此，聲學所超聲學實驗室博士研究生李嘉誠及其導師何曉研究員提出了一種利用多階導波聯合評價地層徑向橫波速度剖面的新方法。在聯合反演方法中，高階導波的引入為反演過程提供了更多約束信息，不僅可以有效緩解反演的非唯一性，同時有助于提高反演結果的準確性。相關研究成果在線發表于學術期刊Geophysics。
圖1 存在蝕變層的隨鉆井孔模型（中國科學院聲學研究所）
研究表明，不論是在快速地層還是慢速地層中，偶極聲源產生的最低兩階導波的頻散特征都會受到地層徑向非均質性的影響。不同頻率范圍所對應的波長不同，可反映不同徑向深度上地層的速度信息。在較寬頻率范圍內匹配模型正演與實測的頻散數據，可以定量反演從近井壁到遠場的地層橫波速度。該研究為隨鉆聲波測井偶極聲源的應用提供了一種新思路。
圖2 (a) 采用聯合反演方法計算的目標函數。(b) 反演結果(虛線)和實際橫波速度模型(實線)之間的比較。(c) 反演結果與實際橫波速度模型相對誤差的徑向分布。（中國科學院聲學研究所）
本研究得到了國家自然科學基金(No. 12174421, No. 11734017)資助。
關鍵詞：
隨鉆聲波測井，聯合反演，徑向層析
參考文獻：
Li Jia-Cheng, He Xiao, Zhao Ao-Song, and Jiang Can. Joint inversion of formation radial shear-velocity profiles by dipole acoustic logging while drilling. Geophysics, 2023. DOI: 10.1190/geo2022-0426.1.
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