基于偏移聚焦原理的井下前视声波成像方法研究

根据国内油田生产井套管受损严重，急需前视成像检测技术的情况。参考地震偏移成像和合成孔径成像原理，提出一种新的井下前视声波偏移聚焦成像方法。研究井孔条件下的声波传播规律，采用理论分析和数值模拟的方法分析换能器阵元特性、阵列结构、尺寸对成像区域，成像正确度的影响。推导成像的分辨率（轴向，横向）参考公式。研究多次反射的影响和解决方案。研究阵列尺寸受限情况下有效扩大成像区域和成像正确度的信号处理方法，采用频率波数域成像、多深度区域数据采集等方法提高大批量数据处理能力和成像正确度。借助有限元仿真设计技术，研制声波换能器阵元及二维阵列，构建基于偏移聚焦原理的前视声波成像实验系统。实验得到仪器前方具有一定分辨率的三维图像。为将来井下前视声波成像检测仪器的现场应用夯实基础。