声波远探测是一项使用井外弱反射信号成像的技术,其关键方法在于从较强的直达波噪音中提取出弱反射波信号。为满足油田现场对远探测成像精度的需求以及科研新方法研发需要,本文针对井内直达波压制方法开展了一系列理论研究,着眼于从数据采集源头对直达波进行压制,拓展了声波远探测技术的应用范围,提升了该技术的实际应用效果。首先本文对裸眼井中的远探测声波测井进行了理论研究,分析了反射波信噪比的影响因素,提出了一种利用低频偶极横波压制井中直达波,提高反射波信噪比的新方法;然后研究了偶极声源的辐射和接收特性,提出了一种基于双源反激压制井中直达波的声波远探测测井方法,并且根据井内弯曲波的频散效应,改进了双源反向激励声波远探测测井方法,最后在实测条件下,分析了这种方法对提高反射波信噪比的可行性和有效性,为提高声波远探测的径向探测深度和成像精度提供了必要的理论依据和技术支持。全文共分为以下三部分:第一部分从充液井中偶极声源辐射声场的基本理论出发,通过衔接裸眼井的边界条件,推导了井中直达波场的解析表达式;利用最速下降法推导了井中偶极声源在井外地层中辐射位移的远场渐近解,并分析了偶极声源辐射性能和辐射指向性;然后,通过分析弹性波在地层中的传播过程,建立了声波远探测测井的几何模型,得到了井中仪器接收到的远探测声场解析表达式,实现了偶极横波反射声场的快速模拟方法。第二部分通过建立低频远探测声场的模型,分析了井内弯曲波的频散效应,研究了低频远探测声场的响应特征,分析了低频偶极源的远场响应特征。并且首次建立了双源反向激励声波远探测模型,理论模拟了单个声源与双源反向激励模式下,远场反射声场的响应特征,对比分析了双源理论对井外反射波的影响以及对井中直达波的压制效果,提出了利用频散因子控制延迟时间的双源反激远探测新方法,从数据采集源头有效提高了远探测反射信号的信噪比。第三部分给出了偶极横波远探测实测数据的应用实例。基于双源反向激励的思想,处理现场实测井段数据表明,这种思想是可行的,直达波幅度被很好的压制,提高了反射波的信噪比,由于波的衰减和频散以及发射换能器及其工作载荷差异等因素的存在,虽然井内直达波没有被完全压制,但是其幅度大大降低,提高了井外反射信号的信噪比和灵敏度,为提高声波远探测成像的深度和精度提供了一个行之有效的思想和方法。