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应用实轴积分方法研究了充液井孔中的相控线阵声波辐射器向井外地层扫描辐射声场的方法。给出了相控线阵声波辐射器的二维谱、充液井孔中的相控线阵声波辐射器在井孔中产生的接收信号的二维谱以及改变影响辐射器性能的参数时在井外地层中产生的声场分布特征。数值计算结果表明，改变井孔中的相控线阵声波辐射器的阵元个数、相邻阵元间激励信号的延迟时间等参数可以控制辐射声束的角宽和入射于井壁的入射角。当辐射器产生的声束以小于第一临界角的偏转角入射到井壁上时，在井外地层中产生的纵波的偏转角近似满足平面波入射于平面界面时的折射定律。当井孔中的相控线阵的辐射声束角宽较小，且声束偏转角小于第一临界角时，井外声场的空间分布可以用无井孔均匀固体的相控线阵的指向性函数直接计算。利用相控扫描技术可以提高反射声波成像测井和井间声波勘探的空间分辨率和信噪比。
在变源距条件下对按比例缩小的铝质模型井进行了实验测量，从测得的声波波形上观察到了非常明显的滑行纵波和来自模型井外边界的反射纵波信号。采用定向扫描接收处理方法，分别针对滑行纵波和反射纵波进行了处理。当接收主瓣的偏转角接近于第一临界角时，声全波波形中的滑行纵波得到了加强；当接收主瓣的偏转角约为第一临界角的0.63倍时，波形中的反射纵波得到了加强。因而，采用定向扫描接收技术，调节阵列接收器中每个阵元所接收的声波信号的延迟时间可以改善接收指向性，并进而改善接收波形资料的质量。
该研究结果可以为声波测井、反射声波成像测井和井间地震勘探仪器研制和资料处理提供基础。