在井旁存在大尺度地层构造的情况下，偶极横波远探测声场的特征及其模拟比较复杂，此时远探测声场的快速计算方法尤为重要。井中偶极声源以球面波的形式向井外倾斜的地层界面辐射声场，需要三维的模拟计算方法，通常采用有限差分进行数值模拟，然而，利用数值方法模拟远探测声场快照，尤其是当井旁反射体距离井轴数十米时，模型网格体系巨大，模拟时间超长，极大地限制了数值方法的有效性。声场计算中常用的角谱法将上述球面波入射问题展开成平面波或柱面波叠加的形式，再利用平面波的反射和透射，计算界面两侧的反射和透射球面波场。这对于偶极声源在井外地层界面处产生的反射和透射远探测声场传播过程的可视化模拟很有助益。本文基于角谱法提出了一种快速计算远探测声场的解析方法，用于偶极SH横波远探测声场快照的可视化快速模拟。
结果表明：相同模型下通过解析方法和三维时域有限差分方法模拟得到的SH横波声场快照和波形在相位和幅度变化上基本一致，但解析方法与有限差分相比，计算效率可提高两个量级。
图1 yoz平面内4.3ms时刻反射和透射SH横波声场快照对比(a)有限差分；(b)解析解
利用解析方法计算了井旁三层平行地层界面模型下的反射和透射SH横波声场，解析模拟和现场实测SH横波远探测数据偏移成像后均存在多个反射体，很好地解释了远探测成像中的多反射体现象。
(a)~(h)的时间分别是4.5ms，6ms，7.5ms，9ms，10.5ms，12ms，13.5ms，15ms
图3 井旁三层平行地层界面模型下解析模拟和现场实测的SH横波远探测波形和成像结果对比
上述研究成果发表在地球物理领域权威期刊地球物理学报上，通讯作者为太阳成tyc7111cc苏远大教授，第一作者为博士生陈声远，合作者包括太阳成tyc7111cc唐晓明教授、李盛清教授和中国石油天然气股份有限公司塔里木油田公司段文星高级工程师。
论文信息：陈声远, 苏远大, 段文星, 李盛清, 唐晓明, 2025, 基于角谱法的偶极SH横波远探测声场模拟方法. 地球物理学报, 68(6), 2404–2415, doi: 10.6038/cjg2024S0048.
