声学所提出基于分步反演的近井壁地层波速径向层析成像方法

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，对指导储层压裂、固井和完井具有意义。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。

近期，中国科学院声学研究所超声技术中心博士研究生刘颖及其导师、研究员王秀明等人提出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，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。此外，该反演方法在地层横波速度成像方面也有理想的效果。

不同于同时反演速度和径向位置两个参数的传统方法，该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的反演结果可用于指导操作并确定步骤2是否有必要进行。

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。因此，分步反演法可以其快速、稳定的计算能力，为油田提供实时的数据处理结果。

相关成果发表于Journal of Petroleum Science and Engineering ，研究得到国家自然科学基金资助。

分步反演法流程图

分步反演现场数据得到的地层波速变化径向剖面（地层纵波速度变化径向分布、地层横波速度变化径向分布）