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利用三分量傳感器進(jìn)行聲反射成像測(cè)井的新方法

聲反射成像測(cè)井技術(shù)將聲源與接收器布置于同一個(gè)井中，通過(guò)探測(cè)從井旁地質(zhì)界面反射回來(lái)的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)井周圍地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行成像。這種勘探方法既彌補(bǔ)了地震波勘探在成像分辨率方面的不足，又提高了聲波測(cè)井技術(shù)的探測(cè)范圍，具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，在理論研究和實(shí)際應(yīng)用中，探測(cè)目標(biāo)方位角的確定一直是聲反射成像測(cè)井技術(shù)所面臨的重要問(wèn)題。事實(shí)上，目前仍然沒(méi)有一種聲反射成像技術(shù)可以完全確定反射體的方位，其原因在于未能完整接收反射波場(chǎng)的方位信息：?jiǎn)螛O縱波法只接收反射波場(chǎng)的聲壓；而偶極橫波法只接收水平方向的振動(dòng)。發(fā)展多分量接收技術(shù)是解決成像多解性問(wèn)題、提高成像可靠性和準(zhǔn)確性的有效途徑。

受地震波多分量偏移技術(shù)的啟發(fā)，我們提出一種新的聲反射成像方法，即利用三分量位移傳感器接收反射波場(chǎng)的完整方位信息，聯(lián)合反演回波的三分量數(shù)據(jù)，以達(dá)到消除方位不確定的目的。通過(guò)分析位移場(chǎng)三分量數(shù)據(jù)的極性與反射體方位角之間的關(guān)系，我們提出將多分量逆時(shí)偏移技術(shù)引入到聲反射成像測(cè)井中。利用逆時(shí)偏移技術(shù)聯(lián)合反演反射波場(chǎng)的水平分量與軸向分量。數(shù)值模擬結(jié)果顯示，成像剖面中實(shí)像的成像強(qiáng)度被增強(qiáng)，偽像的成像強(qiáng)度被削弱，進(jìn)而消除了常規(guī)聲反射成像技術(shù)中目標(biāo)方位角的180°不確定性。通過(guò)引入三分量接收系統(tǒng)，既可以利用水平分量確定反射體的走向，還可以通過(guò)聯(lián)合偏移水平分量與軸向分量得到反射體的傾向。因此，基于三分量傳感器的聲反射成像技術(shù)較常規(guī)聲反射技術(shù)有了較大的改進(jìn)。

（中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所宮昊）