在聲波測井中，鉆井誘導損傷、泥漿侵入、水力壓裂等會改變井周地層性質(zhì)，準確表征其彈性波速度徑向變化對油氣勘探開發(fā)中儲層評估與井眼安全至關(guān)重要。傳統(tǒng)反演方法多依賴層狀模型假設(shè)，僅適用于沿井軸均勻或漸變的地層，難以應對復雜地質(zhì)環(huán)境中軸向突變、非均質(zhì)性結(jié)構(gòu)；且局限于聲波走時或相速度特征、信息有限，其分辨率較低。
針對這些問題，中國科學院聲學研究所超聲學實驗室博士生李嘉誠與導師何曉研究員等人提出了基于全波形反演的偶極聲波測井近井壁成像方法。該方法直接擬合井中記錄的陣列時域波形，不必依賴層狀模型假設(shè)，可處理復雜地層；采用時域有限差分法進行正演模擬，推導了柱坐標下偶極源彈性波方程的伴隨方程和梯度表達式；通過能量加權(quán)梯度開展預處理、平衡不同區(qū)域梯度貢獻，并結(jié)合慢度-時間相干法與頻散層析獲取更高精度初始模型。數(shù)值測試表明，該方法能準確重建不同復雜度地層的橫波速度結(jié)構(gòu)，包括軸向突變和傾斜界面地層，且在含噪聲情況下仍保持成像的穩(wěn)健性。
該研究突破了傳統(tǒng)方法的應用局限，顯著提升了復雜地層橫波速度反演的精度和分辨率，為準確解析近井壁地層性質(zhì)、優(yōu)化聲波測井數(shù)據(jù)解釋提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，對油氣資源勘探等領(lǐng)域具有實踐意義。
相關(guān)研究成果發(fā)表于學術(shù)期刊The Journal of the Acoustical Society of America.
本研究得到國家自然科學基金項目（No.12174421,?52227901）資助。
圖1? (a) 全波形反演結(jié)果和 (b) 相對誤差，其中最大相對誤差為4.90%（圖/中國科學院聲學研究所）
參考文獻：
Li,J.,He,X.*,Wen,J. and Yang,J. Near-borehole imaging with dipole acoustic logging based on full waveform inversion,J. Acoust. Soc. Am.,2025,158: 576-589.?DOI:?10.1121/10.0037222.
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