第2届非常规储层岩石物理及测井技术创新长江国际论坛暨第 6 届 SPWLA-SW 学术年会

随钻前视远探测成像技术是地质导向钻井的核心支撑，其技术突破的关键在于攻克直达波干扰抑制、反射波信号增强及地层精准成像三大核心瓶颈。在现有探测技术体系中，钻头前方地层反射波信号幅值远低于井孔模式波，极易被干扰信号覆盖，导致地层信息提取困难、成像精度难以满足工程需求。本研究以随钻声波前探技术为核心研究方向，针对上述核心技术难题开展系统性攻关。为实现反射波信号增强，提出随钻声线列相控阵技术：通过推导指向性函数，优化阵元孔径与时延控制策略，实现声能沿钻进方向定向聚焦辐射，确保地质特征回波“精准辐射、远距离探测”。针对直达波干扰抑制这一关键难题，创新提出互相关-时差中值滤波方法：基于最大相关系数计算时移量，实现高幅值直达波的精准对齐，有效解决传统中值滤波因阵列声源叠加效应导致的失效问题；在快地层倾斜边界、慢地层水平边界等复杂地质场景下，可高效压制井孔模式波干扰，显著提升反射波信噪比。为验证所提方法的可行性与有效性，基于COMSOL构建随钻声波前探二维有限元仿真模型，通过数值模拟方法复现声波在随钻环境中的传播过程，获取反射仿真信号。数值仿真结果表明：所提方法可有效实现井孔直达波抑制与反射波增强，能够完成钻头前方0°~180°方位、2°间隔的二维扫描成像，可精准识别钻头前方14.5m范围内的地层边界特征，成像分辨率与可信度显著提升。本研究为钻头前方地层精准成像提供了高效技术方案，对提升地质导向精度、保障钻井工程安全具有重要实践价值。

随钻前视探测；直达波抑制；反射波增强；地层成像。