一种声波测井装置及方法技术领域
本申请涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及一种声波测井装置及方法。
背景技术
在进行油气勘探的过程中，准确掌握油气储层的地质构造是十分重要的。近年来
发展的基于声反射成像的声波测井技术采用类似地面地震的信号采集方式和处理方法，利
用阵列声波测井中记录的反射声波，对井外地质构造进行成像。这种方法可以探测水平井
及与井眼相交地层的产状，识别井旁裂缝带，判断储层油气界面，以及对地面地震无法探测
的小构造进行成像，因此得到了广泛的应用。
但是，现有的声波测井方法中，由于受井下作业条件的限制，现有的声波测井装置
中可以设置的接收器数目较少，导致覆盖次数较少。对于复杂的地质构造，覆盖次数较少，
就无法有效压制干扰波，这样就导致了得到的反射声波数据准确度较低，利用所述反射声
波数据进行反射声波成像所得到的测井数据的可靠性也就较低。
现有技术中至少存在如下问题：由于接收器数目受限，导致覆盖次数较少，无法有
效压制干扰波，导致获取的反射声波数据准确度较低，进而导致测井数据的可靠性较低。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种声波测井装置及方法，以提高覆盖次数，有效压
制干扰波，得到准确度更高的反射声波数据，进而可以得到更可靠的测井数据。
本申请实施例提供的一种声波测井装置及方法是这样实现的：
一种声波测井装置，所述装置包括：
发射站阵列，用于发射声波，由沿着待测井轴向排列的N个发射站组成，N≥2；
接收站阵列，用于接收反射声波，设置于所述发射站阵列两侧，所述接收站阵列由
沿着待测井轴向排列的2M个接收站组成，所述两侧各设置M个接收站，M≥1。
优选实施例中，所述N个发射站的结构采用同一种预设的发射器结构，所述2M个接
收站的结构采用同一种预设的接收器结构。
优选实施例中，所述2M个接收站的结构采用与所述发射站的结构相匹配的接收器
结构。
优选实施例中，所述N个发射站的排列方式包括：
所述N个发射站中的每两个相邻发射站的间距相等，所述间距等于所述M个接收站
的跨度。
优选实施例中，所述M个接收站的排列方式包括：
所述两侧的接收站关于所述发射站阵列中心对称，所述M个接收站中的每两个相
邻接收站的间距采用相等的预设间距。
一种利用所述装置进行声波测井的方法，所述方法包括：
通过上提发射站阵列，依次使所述发射站阵列中的每个发射站经过待测深度位
置；
所述每个发射站经过所述待测深度位置时，进行声波发射，产生反射声波；
利用接收站阵列中的接收站接收所述反射声波，得到反射声波数据。
优选实施例中，所述方法还包括：
利用所述反射声波数据，进行反射声波成像，得到待测井井外地层的测井数据。
一种声波测井装置，所述装置包括：
接收站阵列，用于接收反射声波，由沿着待测井轴向排列的N个接收站组成，N≥2；
发射站阵列，用于发射声波，设置于所述接收站阵列的两侧，所述发射站阵列由沿
着待测井轴向排列的2M个发射站组成，所述两侧各设置M个发射站，M≥1。
优选实施例中，所述N个接收站的结构采用同一种预设的接收器结构，所述2M个发
射站采用同一种预设的发射器结构。
优选实施例中，所述N个接收站的结构采用与所述发射站的结构相匹配的接收器
结构。
优选实施例中，所述N个接收站的排列方式包括：
所述N个接收站中的每两个相邻接收站的间距采用相等的预设间距。
优选实施例中，所述M个发射站的排列方式包括：
所述两侧的发射站关于所述接收站阵列中心对称，所述M个发射站中的每两个相
邻发射站的间距相等，所述间距等于所述N个接收站的跨度。
一种利用所述装置进行声波测井的方法，所述方法包括：
通过上提发射站阵列，依次使所述发射站阵列中的每个发射站经过待测深度位
置；
所述每个发射站经过所述待测深度位置时，进行声波发射，产生反射声波；
利用所述接收站阵列中的接收站接收所述反射声波，得到反射声波数据。
优选实施例中，所述方法还包括：
利用所述反射声波数据，进行反射声波成像，得到待测井井外地层的测井数据。
利用本申请实施例提供的一种声波测井装置，在将所述装置上提测井的过程中，
由于存在发射站阵列(包括至少两个发射站)，在待测井中的同一待测深度位置，可以多次
发射声波。这样，每个接收站就可以接收到所述待测深度位置处的多次反射声波，相当于接
收站的数目得到提高，这样不需要增加接收站的数目，就可以有效提高覆盖次数，从而有效
压制干扰波，得到更准确的反射声波数据，最终得到更可靠的测井数据。利用本申请实施例
提供的一种利用所述装置进行声波测井的方法，可以利用所述装置，进行声波测井，得到更
可靠的测井数据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提
下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例提供的一种声波测井装置的模块结构示意图；
图2是本申请一个实施例提供的一种声波测井装置的分布示意图；
图3是本申请一个实施例提供的一种声波测井装置的等效效果图；
图4是本申请一个实施例提供的一种利用图1所述装置进行声波测井的方法的流
程示意图；
图5是本申请又一个实施例提供的一种利用图1所述装置进行声波测井的方法的
流程示意图。
图6是本申请另一个实施例提供的一种声波测井装置的模块结构示意图；
图7是本申请另一个实施例提供的一种声波测井装置的分布示意图；
图8是本申请另一个实施例提供的一种利用图6所述装置进行声波测井的方法的
流程示意图；
图9是本申请另一个实施例提供的一种利用图6所装置进行声波测井的方法的流
程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种声波测井装置及方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实
施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护
的范围。
图1是本申请所述一种声波测井装置的一种实施例的模块结构示意图。虽然本申
请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造
性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上
不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申
请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或
终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行
执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理的实施环境)。
具体的如图1所述，本申请提供的一种声波测井装置的一种实施例可以包括：
发射站阵列101，可以用于发射声波，由沿着待测井轴向排列的N个发射站组成，N
≥2。
接收站阵列102，可以用于接收反射声波，设置于所述发射站阵列两侧，所述接收
站阵列由沿着待测井轴向排列的2M个接收站组成，所述两侧各设置M个接收站，M≥1。
所述N个发射站和所述2M个接收站之间的相对位置保持不变，所述发射站和接收
站可以固定于同一块沿待测井轴向向待测井井下延伸的长板上。或者可以固定于同一根沿
待测井轴向向待测井井下延伸的长杆上。也可以固定于同一根沿待测井轴向向待测井井下
延伸的长管中，具体的固定方式可以由实施人员根据实际情况自行选择。固定的目的是，在
利用所述装置进行测井的过程中，所述N个发射站和所述2M个接收站可以共同运动。
本申请一个实施例中，所述M个接收站的排列方式可以包括：
所述两侧的接收站关于所述发射站阵列中心对称，所述M个接收站中的每两个相
邻接收站的间距采用相等的预设间距。
所述预设间距，实施人员可以根据实际情况及测量需求自行确定，比如可以根据
待测区域的宽度，井外地层结构的复杂程度等确定。一般所述预设间距的取值范围为0.1米
到0.5米之间。当然，实施人员也可以在所述取值范围外确定所述预设间距，具体的，所述预
设间距的选取，本申请不作限定。
由于所述两侧的接收站共用所述发射站阵列，所以所述两侧的接收站设置为关于
所述发射站阵列中心对称。
本实施例中，所述N个发射站的排列方式可以包括：
所述N个发射站中的每两个相邻发射站的间距相等，所述间距等于所述M个接收站
的跨度。
所述M个接收站的跨度可以指的是M个接收站在所述待测井轴向上的总长度，所述
N个发射站中的每两个相邻发射站的间距由所述M个接收站的跨度决定。
具体的，比如，所述预设间距为dx，将M个接收站设置在所述发射站阵列的一侧。所
述N个发射站沿着待测井轴向由近及远依次排列。如果确定好由近及远的第n个发射站与最
近的接收站的距离(第n个发射站的源距)为TR(n)，则由近及远的第n+1个发射站与最近的
接收站的距离(第n+1个发射站的源距)可以通过下述公式计算得到：
TR(n+1)＝TR(n)+(M-1)*dx+dx，n≥1
确定好接收站间隔和第一个发射站的源距，其他发射站的位置就可以根据上述公
式计算确定出来。所述N个发射站中的每两个相邻发射站的间距等于M*dx。
本申请另一个实施例中，所述装置中的发射站阵列的个数可以不止一个。比如，一
个装置可以有两个发射站阵列，对应的，每个接收站两侧各有一个接收站阵列，这样就一共
有三个接收站阵列。当然，在测井条件允许的情况下，本申请其他实施例中还可以设置更多
发射站阵列，发射站阵列和接收站阵列交替排列。
图2是本申请一个实例中提供的一种声波测井装置的分布示意图。具体的，图2中
包括一个发射站阵列，所述发射站阵列包括5个发射站，所述5个发射站分别对应图2中的
S1、S2、S3、S4、S5。所述发射站阵列上下两侧各设置12个接收站，组成接收站阵列，分别对应
图中的Rb1、Rb2、Rb3……Rb12和Ra1、Ra2、Ra3……Ra12。所述上下两侧相邻接收站之间的间
距均为0.15米。所述发射站阵列中的相邻发射站之间的间距均为1.8米，所述相邻发射站之
间的间距为一侧的12个接收站的跨度，发射站S1的源距确定为0.3米。本例中，可以在发射
站S1和发射站S2之间、发射站S4和发射站S5之间设置有隔声体。
本例中，所述发射站的发射器结构可以选择单极子发射器结构，也可以选择正交
偶极子发射器结构，也可以选择方位发射器结构，各个发射站的发射器结构相同。所述接收
站的接收器结构可以选择单极子接收器结构，也可以选择正交偶极子接收器结构，也可以
选择方位接收器结构，各个接收站的接收器结构相同。
本申请实施例中，所述2M个接收站的结构采用与所述发射站的结构相匹配的接收
器结构。
所述相匹配通常指的是，所述接收站中的接收器的个数及分布方式，与所述发射
站中的发射站的个数及分布方式相对应。比如发射站采用单极子发射器结构，接收站相应
地采用单极子接收器结构，比如发射站采用正交偶极子发射器结构，接收站也相应地采用
正交偶极子接收器结构。
图3是图2中所述的一种声波测井装置的等效效果图。如图3所示，在测井作业中，
一般需要上提所述测井装置，在上提过程中，对于某一待测深度，5个发射站都要经过所述
某一待测深度。由于每个发射站在经过所述某一待测深度时，都要进行一次声发射，这样就
在所述某一待测深度进行了5次声发射，对应的得到的覆盖次数，可以等效为1个发射站和
上下各60个发射站产生的效果。
本申请一个实施例中，所述N个发射站的结构采用同一种预设的发射器结构，所述
2M个接收站的结构采用同一种预设的接收器结构。
所述预设的发射器结构通常可以包括下述几种结构类型：
单极子发射器结构、正交偶极子发射器结构、方位发射器结构、单极子和正交偶极
子组合发射器结构。
所述预设的接收器结构通常可以包括下述几种结构类型：
单极子接收器结构、正交偶极子接收器结构、方位接收器结构、单极子和正交偶极
子组合接收器结构。
当然，在本申请其他实施例中，也可以采用不属于上述几种结构类型的发射器结
构和接收器结构，具体的，实施人员可以根据实际作业条件和实际所需要的参数自行决定
所述发射器结构和所述接收器结构。
利用上述各实施例提供的声波测井装置的实施方式，可以在待测井中的同一待测
深度位置，多次发射声波。这样，每个接收站就可以接收到所述待测深度位置处的多次反射
声波，相当于接收站的数目得到提高，这样不需要增加接收站的数目，就可以有效提高覆盖
次数，从而有效压制干扰波，得到更准确的反射声波数据，最终得到更可靠的测井数据。
基于上述实施例提供的一种声波测井装置，本申请还提供一种利用所述声波测井
装置进行声波测井的方法，所述方法可以利用所述装置，进行声波测井，得到更可靠的测井
数据。图4是本申请一个实施例提供的一种利用图1所述装置进行声波测井的方法的流程示
意图，具体的，如图4所示，所述方法可以包括：
S1：通过上提发射站阵列，依次使发射站阵列中的每个发射站经过待测深度位置。
所述待测深度位置，可以包括不止一个深度位置，所述待测深度位置的选择，可以
由实施人员根据实际需要自行确定，本申请中不作限定。
所述上提，通常是指使发射器阵列由下向上运动，运动时是发射器阵列经过各待
测深度位置。
S2：所述每个发射站经过所述待测深度位置时，进行声波发射，产生反射声波。
所述反射声波，一般是所述声波经过所述待测井外的反射体时产生的反射声波，
所述反射声波可以反映出反射体的物理特征参数，利用所述反射声波，还可以得到发射体
的成像。
S3：利用接收站阵列的接收站接收所述反射声波，得到反射声波数据。
所述接收站接收反射声波，得到的是多覆盖次数的反射声波数据，所述多覆盖次
数的反射声波数据可以有效增强反射声波的强度，抑制干扰波。
利用上述实施例提供的声波测井方法的实施方式，可以通过多次发射声波，有效
提高覆盖次数，从而有效压制干扰波，得到更准确的反射声波数据，最终得到更可靠的测井
数据。
图5是本申请另一个实施例提供的一种利用图1所述装置进行声波测井的方法的
流程示意图，具体的，如图5所示，所述方法可以包括：
S1：通过上提发射站阵列，依次使发射站阵列中的每个发射站经过待测深度位置。
S2：所述每个发射站经过所述待测深度位置时，进行声波发射，产生反射声波。
S3：利用接收站阵列的接收站接收所述反射声波，得到反射声波数据。
S4：利用所述反射声波数据，对待测井外的地层进行地质构造成像。
利用所述反射声波数据，通过速度分析、偏移成像、叠加处理等常用的处理方式，
可以得到多覆盖次数的井外地层的成像结果。所述成像结果的可靠性更高。
利用上述各实施例所述的一种利用所述装置进行声波测井的方法的实施方式，可
以通过多次发射声波，有效提高覆盖次数，从而有效压制干扰波，得到更准确的反射声波数
据。利用所述更准确的反射声波数据，可以得到更准确的井外地层的成像结构，最终得到更
可靠的测井数据。
图6是本申请另一个实施例中提供的一种声波测井装置的模块结构示意图，具体
的如图6所述，本申请另一个实施例中提供的一种声波测井装置的一种实施例可以包括：
接收站阵列201，可以用于接收反射声波，由沿着待测井轴向排列的N个接收站组
成，N≥2；
发射站阵列202，可以用于发射声波，设置于所述接收站阵列的两侧，所述发射站
阵列由沿着待测井轴向排列的2M个发射站组成，所述两侧各设置M个发射站，M≥1。
本申请一个实施例中，所述N个接收站的结构采用同一种预设的接收器结构，所述
2M个发射站采用同一种预设的发射器结构。
所述发射站的发射器结构可以选择单极子发射器结构，也可以选择正交偶极子发
射器结构，也可以选择方位发射器结构，各个发射站的发射器结构相同。所述接收站的接收
器结构可以选择单极子接收器结构，也可以选择正交偶极子接收器结构，也可以选择方位
接收器结构，各个接收站的接收器结构相同。
本申请一个实施例中，所述N个接收站的结构采用与所述发射站的结构相匹配的
接收器结构。
所述相匹配通常指的是，所述接收站中的接收器的个数及分布方式，与所述发射
站中的发射站的个数及分布方式相对应。比如发射站采用单极子发射器结构，接收站相应
地采用单极子接收器结构，比如发射站采用正交偶极子发射器结构，接收站也相应地采用
正交偶极子接收器结构。
本申请一个实施例中，所述N个接收站的排列方式可以包括：
所述N个接收站中的每两个相邻接收站的间距采用相等的预设间距。
本申请另一个实施例中，所述M个发射站的排列方式可以包括：
所述两侧的发射站关于所述接收站阵列中心对称，所述M个发射站中的每两个相
邻发射站的间距相等，所述间距等于所述N个接收站的跨度。
图7是本申请另一个实例中提供的一种声波测井装置的分布示意图。具体的，图7
中包括一个接收站阵列，所述接收站阵列包括12个接收站，所述12个接收站分别对应图7中
的R1、R2、R3……R12。所述接收站阵列上下两侧各设置5个发射站，组成发射站阵列，分别对
应图7中的Sa1、Sa2、Sa3、Sa4、Sa5和Sb1、Sb2、Sb3、Sb4、Sb5。所述相邻接收站之间的间距为
0.15米。所述上下两侧的相邻发射站之间的间距均为1.8米，所述间距等于所述12个接收站
的跨度，发射站Sa1和Sb1的源距确定为0.3米。本例中，可以在发射站Sa1和发射站Sa2之间、
发射站Sb1和发射站Sb2之间设置有隔声体。本例中，所述装置在作业过程中，也可以获得与
图2所述实例中相同的效果，即得到的覆盖次数，可以等效为1个发射站和上下各60个发射
站产生的效果。
利用上述各实施例提供的声波测井装置的实施方式，可以在待测井中的同一待测
深度位置，多次发射声波。这样，每个接收站就可以接收到所述待测深度位置处的多次反射
声波，相当于接收站的数目得到提高，这样不需要增加接收站的数目，就可以有效提高覆盖
次数，从而有效压制干扰波，得到更准确的反射声波数据，最终得到更可靠的测井数据。
基于上述实施例提供的一种声波测井装置，本申请还提供一种利用所述装置进行
声波测井的方法，所述方法可以利用所述装置，进行声波测井，得到更可靠的测井数据。图8
是本申请另一个实施例提供的一种利用图6所述装置进行声波测井的方法的流程示意图，
具体的，如图8所示，所述方法可以包括：
S01：通过上提发射站阵列，依次使发射站阵列中的每个发射站经过待测深度位
置。
所述待测深度位置，可以包括不止一个深度位置，所述待测深度位置的选择，可以
由实施人员根据实际需要自行确定，本申请中不作限定。
所述上提，通常是指使发射器阵列由下向上运动，运动时是发射器阵列经过各待
测深度位置。
S02：所述每个发射站经过所述待测深度位置时，进行声波发射，产生反射声波。
所述反射声波，一般是所述声波经过所述待测井外的反射体时产生的反射声波，
所述反射声波可以反映出反射体的物理特征参数，利用所述反射声波，还可以得到发射体
的成像。
S03：利用接收站阵列的接收站接收所述反射声波，得到反射声波数据。
所述接收站接收反射声波，得到的是多覆盖次数的反射声波数据，所述多覆盖次
数的反射声波数据可以有效增强反射声波的强度，抑制干扰波。
利用上述实施例提供的声波测井方法的实施方式，可以通过多次发射声波，有效
提高覆盖次数，从而有效压制干扰波，得到更准确的反射声波数据，最终得到更可靠的测井
数据。
图9是本申请又一个实施例提供的一种利用图6所述装置进行声波测井的方法的
流程示意图，具体的，如图9所示，所述方法可以包括：
S01：通过上提发射站阵列，依次使发射站阵列中的每个发射站经过待测深度位
置。
S02：所述每个发射站经过所述待测深度位置时，进行声波发射，产生反射声波。
S03：利用接收站阵列的接收站接收所述反射声波，得到反射声波数据。
S04：利用所述反射声波数据，对待测井外的地层进行地质构造成像。
利用所述反射声波数据，通过速度分析、偏移成像、叠加处理等常用的处理方式，
可以得到多覆盖次数的井外地层的成像结果。所述成像结果的可靠性更高。
利用上述各实施例提供的声波测井方法的实施方式，可以通过多次发射声波，有
效提高覆盖次数，从而有效压制干扰波，得到更准确的反射声波数据，最终得到更可靠的测
井数据。
尽管本申请内容中提到不同的声波测井的处理方式，从依次使所述发射站阵列中
的每个发射站经过待测深度位置、声波发射产生反射声波、利用接收站阵列中的接收站接
收发射声波得到反射声波数据到得到待测井井外地层的测井数据的各种时序方式、数据获
取/处理/输出方式等的描述，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的
情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施
方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改
或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施
方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创
造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤
执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可
以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处
理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵
盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或
者设备中还存在另外的相同或等同要素。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和
变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的
精神。