在油气勘探和开发中，地层波速径向分布成像有助于识别钻井诱导缝和确定岩石力学性质，进而对指导储层压裂、固井和完井具有重要意义。目前的反演方法多利用单极纵波的首波到时进行位置与速度的联合成像。然而在实际数据存在噪声的情况下，首波到时可靠性显著下降，影响成像质量。
对此，超声技术中心博士研究生刘颖与其导师王秀明研究员等人提出了一种基于分步反演的近井壁地层波速径向分布成像方法。该方法计算速度快，而且不需要计算波的到时，从而减少了带有噪声的现场数据处理的不准确性。同时，该反演方法在地层横波速度成像方面也有理想的效果。
相关研究成果在线发表于国际学术期刊 Journal of Petroleum Science and Engineering 。
不同于同时反演速度和径向位置两个参数的传统方法，本研究的分步反演过程分为两个步骤进行：首先通过对声波阵列的相邻接收器依次采用STC（Slowness Time Coherence）方法提取速度阵列，然后基于射线理论获得对应速度的层厚（即径向分布）。步骤1的反演结果可以用于指导操作并确定步骤2是否有必要进行。
图1 分步反演法流程图（图/中科院声学所）
从模拟数据和现场数据得出的反演结果证明了该方法的有效性和准确性（图2）。因此，分步反演法以其快速、稳定的计算能力，可以为油田提供实时的数据处理结果。
本研究得到了国家自然科学基金(No.91630309, No.11574347, No.11774373, No.11734017)资助。
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图2 分步反演现场数据得到的地层波速变化径向剖面:(a) 地层纵波速度变化径向分布；(b) 地层横波速度变化径向分布（图/中科院声学所）
关键词：
声波测井，分步反演，速度变化，径向层析
参考文献：
LIU Ying, CHEN Hao, LI Chao, HE Xiao, WANG Xiuming, Daryoush Habibi, Douglas Chai. Radial profiling of near-borehole formation velocities by a stepwise inversion of acoustic well logging data. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2020: p. 107648. DOI: 10.1016/j.petrol.2020.107648.
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920410520307154