0 引言

动电效应描述了流体饱和孔隙介质中的弹性-电磁耦合现象(Pride and Morgan, 1991; Wang et al., 2016a)，其耦合特性不仅与介质本身的物理参数密切相关，还能够反映介质的声学与电化学性质(Pengra et al., 1999；王军等，2016b)，因此，基于孔隙介质动电效应的勘探测量新方法成为当前地球科学领域的热点研究方向，如利用冻土-非冻土结构中的动电信号监测高寒地区铁轨地基的安全性(Liu et al，2008)；利用界面动电转换信号的传播特性评估裂隙或不同储层界面的位置信息(王军等，2016c；Peng et al., 2017；Liu et al., 2018)；利用瞬态动电测井信号获得地层的波速和幅值信息，进而可反演地层渗透率和介质模量等参数(Wang et al., 2015a, b；关威等，2011)；利用低频动电效应(流动电势/SP)可监测地下水/油藏的流动(Sill，1983；Wurmstich and Morgan, 1994)、地热区域面积(Revil and Pezard, 1998)和火山活动情况(Finizola et al., 2004；Matsushima et al., 2017)；利用地震波的动电转换信号分析地震发生时的电磁异常等问题(Bernard，1992；Gao et al., 2014, 2016).

Pride(1994)结合孔隙介质基本运动方程(Frenkel，1944)，弹性波理论(Biot, 1956a, b)和麦克斯韦方程，给出了分析动电特性的弹性-电磁耦合方程组，极大地推动了动电测井和动电勘探技术在地球物理领域的发展.动电测井是利用井中声波激发动电转换电场进行地层参数测量的一种方法(胡恒山和王克协，1999).为了充分认识井中动电转换信号的耦合特性及其在测井评价方面的价值，相关学者进行了动电测井响应的理论模拟和实验测量研究工作(胡恒山和王克协，2000；Zhu et al., 1999；崔志文，2004；Singer et al., 2005；王军等，2015c；段文星等，2017；Lu et al., 2017；Guan et al., 2018).不过早期的动电测井研究都是基于电缆测井模型展开，近年来，随着随钻测井技术的发展和广泛应用，随钻动电测井技术受到学者们的重视.随钻动电测井是将随钻声波测井和动电测井相结合的一种新方法，目的为了解决随钻声波测井中钻铤波干扰地层声波测量的问题(Zhan et al., 2006)，其依据是金属钻铤为非孔隙介质，因此钻铤波在钻铤中传播时不会激发动电转换信号，从而可消除钻铤波对地层声波的干扰.然而随钻动电测井理论计算结果(Guan et al., 2013；郑晓波等，2014；Zheng等，2015)指出：随钻动电测井全波中依然有伴随钻铤波的电场信号存在，这是因为钻铤波在钻铤中传播的同时还要向铤外地层中辐射能量(杨玉峰等，2016；Wang et al., 2016a；王军等，2019)，从而激发了伴随钻铤波的动电转换信号.丁浩然等(2016)分析了双源随钻震电测井方式下软硬地层中伴随钻铤波动电信号的传播特性，并指出随钻动电测井可削弱钻铤波对地层声波测量的影响.

由于随钻动电测井理论模拟所用参数均为假设量级，因此，理论计算中的钻铤波动电转换信号能否被真实仪器测量到，需要相应的实验数据对其进行验证，而石油公司也迫切希望看到有关随钻动电测井的现场或实验测量数据，以便开展相关的仪器设计工作.我们曾在前期工作中(王军等，2017)进行了尝试性的单极源随钻动电测井实验研究，由于设备的局限性，只记录了单极源随钻动电测井的全波波形.为了进一步验证随钻动电测井技术的可行性，排除实验的偶然性影响，本文在完全不同的实验条件下(包括砂岩模型井、随钻测井仪器和信号采集处理系统等)，进行了随钻动电测井实验研究，同时将声源模式推广到多极源激发情况，记录了单极源/偶极源/四极源随钻动电测井的时域波形，从实验角度研究多极源随钻动电测井波场的传播特性，定量分析了随钻动电测井技术抑制钻铤波的机理.

1 随钻测井探头及实验测量系统 1.1 随钻测井探头

为了对比分析井中声波信号与动电转换信号之间的联系和差异性，实验设计了声波测井和动电测井两种探头，详细尺寸参数如图 1所示(Zhu et al., 2008).探头主要包括声源、连接杆和接收器三部分，其中声源和连接杆为共用部件，接收器则有两套，分别用于测量井中传播的声波信号(图 1a)和动电转换信号(图 1b).制作声源探头所用的压电片为圆盘状晶片，其几何尺寸为半径0.32 cm，厚度0.37 cm.通过图 1c所示三种电压激励方式，测井声源可等效为单极源(M-pole)、偶极源(D-pole)或四极源(Q-pole)，从而可分析不同声源模式下井中声波和动电转换信号的传播特性.

图 1a声波接收阵列由2套压电晶片组成，间隔180°分布在上下两侧凹槽内，每套阵列含有6个晶片，相邻两个晶片的距离为1.2 cm.图 1b动电接收阵列的布置与图 1a类似，只是将压电晶片换成直径1 mm的镀银点电极，用于记录井中动电耦合信号.连接杆为长度7.1 cm的空心圆筒，实验过程中若去掉连接杆，则可实现电缆声波和电缆动电测井(Acoustic Wireline Logging/Seismoelectric Wireline Logging)，若用连接杆将声源和接收器连接起来，可实现随钻声波和随钻动电测井(Acoustic Logging While Drilling/Seismoelectric Logging While Drilling).为了叙述方便，文中将上面四种测井方法分别缩写为A-WL(图 2a)，S-WL(图 2c)，A-LWD(图 2b)，S-LWD(图 2d).此外，为了分析钻铤波的传播特性，本文测井探头未进行刻槽处理.

1.2 实验样品及测量系统

本文实验对象为硬地层的砂岩和软地层的有机玻璃模型井，其参数如表 1所示，表中v_P和v_S分别为纵横波速度；ρ为地层密度；κ为地层渗透率；模型井内径d约为真实井孔的1/10.因此，考虑到几何相似关系的影响以及声源的有效响应频带，本文声源激发频率为100 kHz.

实验测量流程如图 3所示，其中主要的设备包括：高电压脉冲激励源(M350)，为声源换能器提供负方波脉冲激励.前置低噪声放大器(OL5660)，用于低噪声消除和信号放大，进而提高信号的信噪比.带通滤波器(KH3202R)，利用低通和高通滤波相组合的方式，实现对被测信号的带通滤波.NI数字信号采集装置(1073+5922)用于时时观测实验信号，并存储实验数据.数据采集卡是实验测量系统的核心部件，特别针对微弱动电转换信号的测量，其性能直接决定了测量数据的可靠性.本文实验过程中，选用数据采集卡5922的分辨率为22位，该分辨率大于一般数据采集卡或示波器的分辨率(12/16位)，分辨率越高对应仪器的测量精度也就越高.此外，当5922的分辨率选择22位时，其采样率为1 MS/s，根据奈奎斯特采样定理，为了能够不失真的重建原始信号，测量所用的采样率通常为声源频率的5倍左右，而本文采样率为声源频率的10倍，因此，高分辨率和高采样率的数据采集卡保证了本文实验测量数据的有效性.

2 实验测量与结果分析

我们根据图 2所示4种测井模型，依次开展相应的实验测量工作.图 4为电缆声波测井和随钻声波测井实验结果，图中每一行代表一种测井模型下，实验记录的多极源测井响应信号，如第一行三幅图分别表示单极源(M-ploe)，偶极源(D-pole)和四极源(Q-pole)电缆声波测井的时域波形图，第二行表示多极源随钻声波测井的时域波形图.与图 4绘图模式类似，图 5给出了电缆动电测井和随钻动电测井的时域全波波形.图 6为四种模型记录时域波形对应的时间-速度图.时间-速度处理方法由Kimball和Marzetta(1984)给出，用于快速提取测井全波中分波的传播速度，是分析测井响应的有效方法之一.下面逐一分析这4种测井模型下实验记录测井全波的传播特性.

(1) 图 4中电缆声波测井(A-WL)：

通过图 4a—4c中各波群的到时计算以及图 6a—6c所示的时间-速度图可知，实验记录到了单极源激发的纵横波信号(传播速度约为4650 m·s^-1和2630 m·s^-1)，偶极源激发的弯曲波信号(速度约为2630 m·s^-1)和四极源激发的螺旋波信号(速度约为2630 m·s^-1).此外，在偶极弯曲波到达之前还有波群出现在时域波形中，那可能是由于声源制作过程中压电片不完全对称而激发的纵波信号，不过从图中看出该波群的幅度很小，不影响偶极弯曲波的分析.

(2) 图 4中随钻声波测井(A-LWD)：

当声源为单极源时，实验观测量到了2个较明显的波群，见图 4d中虚线所示，前者传播速度约为3000 m·s^-1，后者约为2630 m·s^-1.基于前期随钻声波测井的理论模拟研究(郑晓波等，2014)和实验测量分析结果(王军等，2016d)，可判断出这两个波群分别为一阶单极源钻铤波信号和地层横波信号.此时，由于钻铤波的影响，地层纵波被幅值较大的钻铤波掩盖，使得测井全波中看不到地层纵波信号.

当声源为偶极源时，实验记录到传播速度分别为3000 m·s^-1、2630 m·s^-1、960 m·s^-1的波群(图 4d)，前期实验研究(王军等，2016d)表明，上述三个波群分别对应二阶偶极钻铤波，地层弯曲波和一阶偶极钻铤波，文章还分析了三波群的传播特性和频率响应，并将实验数据与理论计算的偶极随钻测井全波和频散曲线(Tang et al., 2002；Sinha，2009)进行对比，验证了实验结果的正确性.考虑本文研究重点是探讨随钻动电测井技术的机理和方法可行性，而且前文已对偶极随钻声波测井波场特性进行了细致讨论，因此，本文仅给出实验分析结果，用于对比说明随钻声波测井和随钻动电测井结果的差异性.此外，通过对比图中一阶/二阶偶极钻铤波的速度和到时发现，两种钻铤波对软硬地层弯曲波测量的影响不同.一阶偶极钻铤波速度较慢(本文约为960 m·s^-1)且低于流体声波速度，进而对软地层横波测量的干扰较大，可参见本文图 9有机玻璃井中随钻声波测井结果.而二阶偶极钻铤波的速度与硬地层横波速度接近，本文中二阶偶极钻铤波比地层横波略快，从而干扰弯曲波速度的准确测量.

当声源为四极源时(图 4f)，实验记录到非常清楚的四极螺旋波，其传播速度约为2630 m·s^-1，而且与单极/偶极随钻测井波形相比，四极钻铤波在时域全波中的相对幅值很小，完全不影响螺旋波的测量.这与Tang等(2006)预测四极随钻声波测井结果一致.

(3) 图 5中电缆动电测井(S-WL)：

当声源为单极源时(图 5a)，除了零时刻记录的电磁干扰信号之外，时域波形中能看到两个明显的波群，其速度分别为2630 m·s^-1和1450 m·s^-1，他们是地层横波和斯通利波.由于实验用砂岩模型井为硬地层结构(参见表 1参数)，因此，纵波在测井全波中的相对幅度偏小，这使得在相同归一化条件下，实验记录纵波波群看起来不是十分清楚，不过测井全波中还是能看到有扰动出现在横波之前，该扰动应该是地层纵波波群.我们在图 6h的时间-速度图中验证这一结果.当声源为偶极源(图 5b)和四极源(图 5c)时，实验测量到了清晰的地层偶极弯曲波和四极螺旋波，其速度与横波速度接近.上述结果表明，电缆动电测井技术可以很好地实现对地层波速的准确测量.

(4) 图 5中随钻动电测井(S-LWD)：

通过图 5d—5f中给出各波群的传播速度可知，除了零时刻幅值很大的电磁干扰信号，三幅子图中各波群分别为单极源激发的横波和斯通利波动电转换信号；偶极源激发的弯曲波动电转换信号；以及四极源激发的螺旋波动电转换信号，并没有看到低频的钻铤波动电转换信号出现在测井全波中，这一结果与我们前期开展的单极源随钻动电测井结果类似(王军等, 2017, 参见图12)，该文实验结果中钻铤波动电转换信号在测井全波中的相对幅度被极大地削弱，虽然纵波，横波和斯通利波的一致性略差，但达到了通过测井数据测量地层波速的目的.与王军等(2017)相比，本文随钻动电测井数据更有说服力，测井全波中不仅看不到钻铤波动电信号，其波形还与电缆动电测井相近，从而可准确观测到多极源激发的地层波信号.

另外，需重点说明的是本文实验与王军等(2017)实验是在完全不同的实验条件下完成，两者实验所用随钻动电测井探头、实验测量系统、砂岩模型井等均不同.此外，实验场地也不相同，本文实验是在麻省理工学院地球资源实验室完成，在这种情况下两者还能获得一致的实验结论，从而排除了实验偶然性的影响，充分验证了随钻动电测井技术抑制钻铤波干扰，准确测量地层波速的可行性.

为了更加清晰地分辨测井全波中各分波的传播速度，图 6给出了上述四种实验记录测井信号的时间-速度图，图中标注P表示单极源激发纵波；S在单极源测井中表示横波，在偶极和四极源中分别表示弯曲波和螺旋波；ST表示斯通利波；C表示钻铤波.每个子图中都有三条水平虚线，他们从上至下分别代表模型井的纵波速度、横波速度及流体声波的传播速度，并标注为v_p、v_s、v_f.综合图 4—图 6实验记录测井波形和时间-速度图，下面对比分析四种方法测井响应的差异，阐明随钻动电测井技术的应用价值：

(1) 通过电缆声波/动电测井响应的对比表明：虽然两种实验记录测井数据存在差异，但均可从测井全波中提取多极源激发地层声波的传播速度，这说明利用井中声场诱导的动电转换信号可以实现对地层波速的准确测量.

(2) 通过随钻声波/动电测井响应的对比表明：在随钻声波测井中，除了四极螺旋波不受钻铤波的干扰之外，单极/偶极源钻铤波都不同程度地影响了地层声波信号的测量，甚至完全掩盖了地层波信号(如本文图 4、王军等(2017)图 7、Zhu等(2008)图 9等).而在随钻动电测井全波中，无论在时域波形还是时间-速度图中都没有看到钻铤波的动电转换信号，说明随钻动电测井技术消除了钻铤波对地层波的干扰，这与随钻动电测井理论模拟全波中依然有钻铤波动电信号不同.

(3) 由于动电测井以孔隙介质的动电效应为基础，因此，动电转换信号中不仅包含地层参数的声波信息，还包括地层参数的电性信息，进而可利用动电测井信号对地层参数进行评估，比如备受关注的渗透率动电测量问题，Pengra等(1999)和王军等(2010)利用低频动电效应计算了小岩样的动电渗透率，计算结果与气渗透率吻合很好.关威等(2011)提出了利用斯通利波声场和动电场信号的相位差计算地层渗透率的方法.Wang等(2015b)在不同渗透率模型井中的电缆动电测井实验结果指出，井中动电信号与地层渗透率成正比关系，而且与声波信号相比，动电信号对渗透率更加敏感.既然随钻动电测井可忽略钻铤波的影响，那么上述有关渗透率动电测量的研究结果可以直接应用到随钻动电测井中，从而给出渗透率等地层参数的评价新方法.

(4) 本文实验结果验证了随钻动电测井技术的可行性，阐明其潜在的应用价值.但此技术存在的弱点是动电转换信号是微弱信号，因此，随钻动电测井技术对测量仪器性能的要求较高，如声源需要大功率，甚至超大功率换能器，这样才能获得清晰的动电转换信号.另外，低噪且放大倍数足够高的前置放大器、减少噪声提高信号信噪比的处理方法对动电信号的测量也非常重要.目前现场测井声源的激励电压可达几千伏，该幅值为本文实验激励电压(500 V)的数倍, 而且随着电子技术的不断发展，监测仪器的性能在逐渐提高，因此，随钻动电测井技术有望在油气勘探等领域得到广泛应用.

3 随钻动电测井机理分析

由随钻动电测井原理可知，实验记录测井全波是由地层声波和钻铤波各自诱导的动电信号相互叠加的结果，其中地层声波的动电转换信号是测井评价所需的有效数据，钻铤波动电信号则为干扰信号.前人已在早期的电缆动电测井中，对地层波动电转换信号的机理进行了较深入地研究，包括地层波动电信号的传播规律，各分波动电耦合能力强弱，与孔隙度/渗透率等地层参数间的关系等(崔志文，2004；关威等，2011；王军等，2015c).因此，下文将着重围绕钻铤波的动电响应，分析随钻动电测井技术抑制钻铤波的机理.近期有关钻铤波传播规律的理论(Wang et al., 2016；杨玉峰等，2016)和实验(王军等，2019)报道表明：钻铤波是一种导波，其波阵面与井轴垂直，它不仅在钻铤内部传播，同时还要向钻铤外部辐射能量，进而在井内流体和地层中传播，但两部分钻铤波的传播速度相同.依据钻铤波不同的传播路径，本文将钻铤内部传播的钻铤波记作“内钻铤波”，将流体或地层中(钻铤外部)传播的钻铤波记作“外钻铤波”.需说明的是，内钻铤波和外钻铤波不是两种钻铤波，他们本质上是一个波——钻铤波，只因钻铤波在不同的区域内(钻铤内部和钻铤外部)传播，恰巧本文需要对这两个区域内钻铤波的动电特性展开实验测量分析.因此，为了区分这两部分钻铤波，将其命名为内钻铤波和外钻铤波，为下文叙述方便，避免论述混淆.

为了研究内钻铤波的动电耦合特性，我们在有机玻璃井孔模型(图 7)和虚拟井孔模型(图 8)中进行了多极源随钻实验测量.图 9为有机玻璃模型中随钻声波/动电测井结果.图中第一行多极源随钻声波测井A-LWD的情况，由于一阶单极钻铤波速度(3000 m·s^-1)与有机玻璃纵波速度(2700 m·s^-1)非常接近，使得先到达的钻铤波与后到的纵波耦合在一起，并将后者掩盖，图 9a单极源测井全波中只能提取钻铤波的速度.偶极随钻声波测井全波与砂岩模型井中实验结果不同，无法从图 9b中看到速度为1300 m·s^-1的偶极弯曲波，图中只有一阶和二阶偶极钻铤波信号非常清晰，其速度与前文图 4中计算结果一致，分别为960 m·s^-1和3000 m·s^-1.四极随钻声波测井全波中发现两个明显的波群(图 9c)，其速度分别为3000 m·s^-1和1260 m·s^-1，这说明前者为钻铤波，后者为四极螺旋波，再次说明了四极源随钻声波测井响应不受钻铤波的影响.

图 9第二行给出了多极源随钻动电测井(S-LWD)的时域波形图，图 9d—9f中除了零时刻高压源的电干扰外，没有看到任何与第一行图形中钻铤波或地层声波到达时间相对应的动电转换信号，这说明有机玻璃模型井中传播的所有声波信号(地层声波、内钻铤波、外钻铤波)，均没有激发动电转换信号.上述实验结果的产生原因在于有机玻璃和钻铤的材料都是非孔隙介质，考虑到激发动电效应的前提条件(孔隙介质内部固液界面处需形成双电层结构)可知，声波在非孔隙介质的有机玻璃和钻铤的中传播时，不会产生动电效应，进而接收电极只记录到了图 9d—9f所示的系统背景噪声信号.本文有机玻璃模型井中随钻动电实验是有意义的，因至今未见有关钻铤波动电转换的实验报道，而且理论模拟中无法将内钻铤波和外钻铤波分离，单独计算各自的动电转换信号，进而只能依据动电效应原理，推断全波中的钻铤波动电信号为外钻铤波在地层中传播引起，与内钻铤波无关(Guan et al., 2013；郑晓波等，2014；Zheng et al., 2015)，因此，图 9d—9f实验波形验证了前人理论推断结果，证实了内钻铤波不会激发动电转换信号这一结论，同时给出了随钻动电测井机理的研究方向，即可通过外钻铤波的动电耦合特性，分析该技术如何实现对钻铤波信号的抑制作用.下文将针对这一问题进行实验测量研究.

由于无法从图 5d—5f随钻动电测井全波中观测到外钻铤波激发的动电转换信号，因而不能利用实验测量数据直接分析外钻铤波动电信号的传播规律.因此，我们从声波角度入手，通过分析随钻声波测井中外钻铤波的幅值特性，间接研究其动电耦合特性.考虑到实际测井记录的钻铤波信号为内钻铤波和井壁处反射外钻铤波相互叠加的结果，为了能够单独测量外钻铤波，借鉴王军等(2019)实验思路，针对水池中的无井孔模型开展外钻铤波的实验测量.该模型消除了测井时流体和地层的声阻抗差异(井内流体和井外地层均为水，见图 8)，避免了外钻铤波在“井壁”处的反射回波，进而可将内钻铤波和外钻铤波从测井全波中分离，达到只记录外钻铤波信号的效果.

依据图 8实验模型，先利用钻铤内部的压电片记录声波信号，然后利用BK8103水听器在钻铤外表面记录声波信号，结果如图 10所示.通过模型分析可知，图 10第一行压电片记录的信号为多极源内钻铤波，他们分别为一阶单极源钻铤波(图 10a)，一阶/二阶偶极钻铤波(图 10b)，和一阶四极钻铤波信号中(图 10c)的内钻铤波部分，其传播速度如图中所示，与图 4和图 9获得的钻铤波速度相同.图 10第二行水听器记录信号为外钻挺波，其中速度为3000 m·s^-1的波群分别表示一阶单极源外钻铤波(图 10d)，二阶偶极外钻铤波(图 10e)和一阶四极外钻铤波(图 10f).图 10d—10f中速度为1450 m·s^-1的波群表示水中流体声波信号，其中也可能包含钻铤-流体界面形成的斯通利波信号，由于两者速度非常接近，无法将两者区分开来，不过该波群不影响对外钻铤波传播规律的研究.

为进一步定量研究钻铤波幅度衰减机制，计算了多极源激发内钻铤波和外钻铤波的幅值比，结果表明：与内钻铤波相比，多极源外钻铤波的幅值大幅降低，但不同声源模式钻铤波的衰减特性不同，其中速度为960 m·s^-1的偶极一阶外钻铤波衰减最快，已经从水听器记录信号中消失；其次为一阶单极钻铤波，外钻铤波约为内钻铤波的5.1%，衰减程度比王军等(2019)实验结果(外钻铤波约为内钻铤波幅度的1/4)更加显著，这可能是钻铤结构或声源换能器差异引起.二阶偶极钻铤波和一阶四极钻铤波的衰减程度接近，分别为25.9%和14.2%.此外，本文实验还发现：钻铤波在向外辐射形成外钻铤波的过程中具有一定的滤波效果，如图中所示，水听器记录信号中没有看到明显的低频成分叠加在时域波形中，说明低频的钻铤波信号在透过钻铤向外辐射过程中被过滤掉了.这或许是外钻铤波幅度骤减的主要原因.

基于上述定量分析结果，再结合图 4随钻声波测井时域波形中钻铤波与地层声波信号的相对幅度关系可知，多极源外钻铤波的幅度远小于地层声波的幅度，进而在图 5d—5f随钻动电测井实验中看不到钻铤波动电信号的存在.此外，电缆动电测井的理论和实验(Hu et al., 2000；Wang et al., 2015b)结果表明，井中声波信号的动电耦合能力也不尽相同，其中纵波的动电耦合能力最强，其次是横波和斯通利波.但目前未见有关钻铤波动电耦合能力的报道，不过本文实验结果表明钻铤波的动电耦合能力可能更弱，我们将在后续的研究中进一步确认这一结果.以上分析很好地解释了随钻动电测井技术抑制钻铤波的机理，验证了随钻动电测井技术的可行性，并为该技术在油气勘探领域的应用提供有效实验数据参考.

4 结论

本文在小尺寸砂岩模型井中开展了电缆/随钻声波测井，电缆/随钻动电测井实验，记录了4种情况下测井响应的时域波形，对比分析了多极源井孔动电耦合波的传播特性，研究了随钻动电测井技术抑制钻铤波的机理，定量分析了多极源内钻铤波和外钻铤波的幅值关系，主要结论如下：

(1) 通过随钻声波/动电测井数据的对比可知，单/偶极钻铤波对随钻声波测井数据的干扰较大，但在随钻动电测井实验中，单/偶极钻铤波的影响大幅减弱，钻铤波诱导动电信号没有出现在测井全波中，从而准确获得地层声波的传播速度，该结果有效验证了随钻动电测井技术的可行性.

(2) 有机玻璃模型井中随钻声波/动电测井实验结果表明：沿钻铤传播的内钻铤波不能激发动电转换信号，进而可推断出理论模拟结果中的钻铤波动电转换信号是由外钻铤波传播到地层中诱导产生.

(3) 特殊井孔模型下内钻铤波和外钻铤波幅值关系分析表明：钻铤波向外辐射形成外钻铤波的过程具有一定的滤波效果，因此，与内钻铤波相比，外钻铤波缺失了部分频率成分的钻铤波信号，使得幅度显著降低，其中一阶单极和一阶偶极外钻铤波衰减程度最快，进而导致外钻铤波诱导动电转换信号的幅度远小于地层波动电信号，实现了随钻情况下对地层波速的准确测量，该结果阐明了随钻动电测井技术抑制钻铤波的机理，为地层波速的随钻动电测量及测井仪器设计提供有效的实验参考.