1.一种用于调查井眼外侧岩层的系统，该系统包括：
第一声源，被配置成生成具有第一频率的第一声学压缩波；
第二声源，被配置成生成具有第二频率的第二声学压缩波，其中，该第一声源和第二声源被设置在井眼的局部化区域内，并且其中，第一声波和第二声波在井眼外侧的相交体积中相交；以及
接收器，设置在井眼中并且被配置成接收具有第三频率的第三剪切声波，该第三剪切声波因相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程而返回至井眼，其中，该第三频率等于第一频率与第二频率之差。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，该第一声学压缩波和第二声学压缩波是声学射束。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，该第一声源、第二声源或两者被配置成包括换能器的线性阵列。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，该接收器被配置成夹紧至井眼的壁部，并且包括三分量接收器阵列。
5.根据权利要求1所述的系统，还包括控制器，该控制器被配置成按方位角和仰角沿给定方向操纵具有第一频率的第二声波、具有第二频率的第二声波、或两者。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成处理机器可读指令，其在执行时使处理器分析返回的第三声波，并且确定岩层中的、非线性交互导致井眼中的返回能量的混合区的位置。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，该第一声源的轴被设置为相对于第二声源的轴成一角度。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，该第二频率与第一频率的比率被选择成最大化非线性混合区内的非线性混合过程的混合系数。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括编码器，该编码器被配置成以时间可变属性或频率可变属性或两者编码第一声波、第二声波或两者。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括：
存储装置，被配置成记录与所接收的第三剪切声波相对应的数据，和
处理器，被配置成处理机器可读指令，在执行所述机器可读指令时使处理器根据利用来自存储装置的所记录数据控制频率比和会聚角关系或井眼周围岩层的非线性特性的选择规则，并且通过重复以下操作来估算压缩与剪切速度比：生成具有第一频率的第一声波、生成具有第二频率的第二声波、接收返回至井眼的第三声波、以及基于第一声源与第二声源的布置和第一声波与第二声波的多个取向识别相交体积的位置。
11.根据权利要求1所述的系统，还包括：
存储装置，该存储装置被配置成记录与所接收的第三剪切声波相对应的数据，和处理器，被配置成处理机器可读指令，在执行所述机器可读指令时使处理器通过重复以下操作来计算岩层的非线性特性的三维图像或者压缩与剪切速度比的三维图像：生成具有第一频率的第一声波、生成具有第二频率的第二声波、接收返回至井眼的第三声波以及基于第一声源与第二声源的布置和第一声波与第二声波的多个取向识别相交体积的位置，利用来自存储装置的所记录数据。
12.一种用于调查井眼外侧岩层的方法，包括：
通过第一声源生成具有第一频率的第一压缩声波；
通过第二声源生成具有第二频率的第二压缩声波，其中，该第一声源和第二声源被设置在井眼的局部化区域内，并且其中，第一声波和第二声波在井眼外侧的相交体积中相交；
以及
在设置在井眼中的接收器处接收具有第三频率的第三剪切声波，第三剪切声波因相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程而返回至井眼，其中，该第三频率等于第一频率与第二频率之差。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，生成第一声学压缩波和生成第二声学压缩波包括：生成第一声学射束和生成第二声学射束。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括：将第一声源、第二声源、或两者布置为换能器的线性阵列。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括：将接收器夹紧至井眼的壁部，该接收器包括三分量接收器阵列。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括：通过按方位角或者仰角或者两者沿给定方向操纵具有第一频率的声波、具有第二频率的声波或者两者。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括：分析返回能量，并且确定岩层中的、非线性交互导致井眼中的返回第三声波的混合区的位置。
18.根据权利要求12所述的方法，还包括：相对于第二声源的轴取向成角度地设置第一声源的轴取向。
19.根据权利要求12所述的方法，还包括：利用编码器，以时间可变属性或频率可变属性或两者编码第一声波、第二声波或两者。
20.根据权利要求12所述的方法，还包括：基于第一声源与第二声源的布置以及返回能量的方向，计算相交区的位置。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：利用通过按第一声波和第二声波的多个取向重复生成和接收步骤所记录的数据来估算压缩速度与剪切速度比、或井眼周围岩层的非线性特征或两者。
22.根据权利要求12所述的方法，还包括：确定非线性混合区内非线性混合过程的混合系数，并且选择第二频率与第一频率的比率以最大化混合系数。
23.一种用于利用来自声源的编码信号调查井眼外侧岩层的系统，该系统包括：
第一声源，被配置成生成包括按时间序列排列的第一多个脉冲的第一声学信号，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同；
第二声源，被配置成生成包括按时间序列排列的第二多个脉冲的第二声学信号，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和所述第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，在所述第二多个脉冲的广播的起始时间与所述第一多个脉冲的广播的起始时间之间设置起始时间差，其中，每一个脉冲包括第二调制信号，并且所述第二多个脉冲中的每一个脉冲内的第二调制信号的中心频率是所述第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的第一调制信号的中心频率的选定分数；
其中，第一声源和第二声源被设置在井眼内，并且可控制为使第一声学信号和第二声学信号的轨迹在井眼外侧的相交体积中相交；
设置在井眼内的接收器，该接收器被配置成检测返回至井眼的接收信号，所述接收信号包括通过第一声学信号和第二声学信号在相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程而生成的信号；以及
处理器，被配置成对接收信号执行数据处理，以相对于噪声或者由线性交互过程生成的信号或者两者提取通过非线性混合过程生成的信号。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
25.根据权利要求23所述的系统，其中，所述处理器被配置成，利用波形识别来提取由非线性混合过程生成的信号。
26.根据权利要求23所述的系统，其中，所述处理器被配置成，根据出现非线性混合过程的区域中的非线性混合的选择规则，基于非线性信号的预测特性，利用带通滤波来提取由非线性混合过程生成的信号。
27.根据权利要求23所述的系统，其中，所述处理器被配置成，根据出现非线性混合过程的区域中的非线性混合的选择规则，通过关联所检测的信号与根据信号的预测特性设计的模板信号，来提取由非线性混合过程生成的信号。
28.根据权利要求23所述的系统，其中，由非线性混合过程生成的信号包括按时间序列排列并且在时间上被分开的第三多个脉冲，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和所述第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔相同，
其中，所述第三多个脉冲中的每一个脉冲都包括具有第三中心频率的第三调制信号，第三中心频率等于所述第一多个脉冲与所述第二多个脉冲中的每一个对应脉冲中的第一中心频率与第二中心频率之差，
其中，所述第三多个脉冲中的每一个脉冲在接收器处的抵达时间相对于所述第一多个脉冲的对应脉冲的生成，时间延迟达从第一声源至混合区中心的行进时间与从混合区中心至接收器的行进时间的总和。
29.根据权利要求23所述的系统，其中，所述处理器被配置成，控制第一源和第二源以重复生成第一信号和生成第二信号，控制接收器以重复检测返回至井眼的接收信号并且重复对接收信号执行数据处理，以针对一个范围的起始时间差和一个范围的频率分数d，相对于噪声或由线性交互过程生成的信号或者两者提取由非线性混合过程生成的信号，以获取在多个混合区处生成的信号。
30.根据权利要求23所述的系统，其中，只有当第二声源的所述第二多个脉冲与第一声源的所述第一多个脉冲之间的起始时间差等于从第一声源至混合区中心的行进时间与从第二声源至混合区中心的行进时间之间的行进时间差，才生成并检测由混合区处的非线性交互生成的信号。
31.根据权利要求23所述的系统，其中，增加所述第一多个脉冲的数量和增加所述第二多个脉冲的数量增强了相对于噪声或由线性交互过程生成的信号或者两者的由非线性混合过程生成的信号的辨别。
32.根据权利要求23所述的系统，其中，第一信号包括多个脉冲的和，其中，每一个脉冲具有等于包络函数与调制信号函数的乘积的信号幅度。
33.根据权利要求23所述的系统，其中，第一信号u1（t）采用形式
其中：
E1n（t-Tn）对应于所述第一多个脉冲中的第n个脉冲的包络，所述包络具有正或负幅度，
exp（i2π*fn*（t-Tn））对应于所述第一多个脉冲中的第n个脉冲内的第一调制信号，fn是第n个脉冲内的调制信号的中心频率，
t是信号时间，
Tn是生成第n个脉冲时的时间，以及
ζn是每一个脉冲n的相位，而exp（iζn）是每一个脉冲n的相位项。
34.根据权利要求23所述的系统，其中，第二信号包括多个脉冲的和，其中，每一个脉冲都具有等于包络函数与调制信号函数的乘积的信号幅度。
35.根据权利要求23所述的系统，其中，第二信号u2（t-δ）采用形式：
其中：
E2n（t-（Tn+δ））对应于所述第二多个脉冲中的第n个脉冲的包络，
exp(i2π*d*fn*(t-(Tn+δ)))对应于所述第二多个脉冲中的第n个脉冲内的第二调制信号，
d*fn是所述第二多个脉冲中的第n个脉冲内的调制信号的频率，
d是选定频率比，
t是信号时间，
（Tn+δ）是在广播所述第二多个脉冲中的第n个脉冲时的时间，
δ是第二声学信号的广播的起始时间与第一声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差，以及
ζn是每一个脉冲n的相位，而exp（iζn）是每一个脉冲n的相位项。
36.根据权利要求23所述的系统，其中，由非线性混合过程生成的信号成比例于每一个脉冲的包络函数与每一个脉冲的调制信号函数的乘积基于所述第三多个脉冲的数量的和。
37.根据权利要求23所述的系统，其中，由非线性混合过程生成的信号u3（t）采用形式：
其中：
E3n(t-(Tn+T))是由非线性混合第一信号和第二信号所生成的信号u3的第三多个脉冲中的一个脉冲的包络，
exp（i2π*（1-d）*fn*（t-（Tn+Τ))）对应于所述第三多个脉冲中的第n个脉冲内的第三调制信号，
（1-d）*fn是所述第三多个脉冲中的第n个脉冲内的调制信号的频率，其是所述第一多个脉冲中的第n个脉冲内的第一调制信号的中心频率fn与所述第二多个脉冲中的第n个脉冲内的第二调制信号的中心频率d*fn之差，
d是选定频率比，
t是信号时间，
（Tn+Τ）是在所述第三多个脉冲中的第n个脉冲抵达接收器时的时间，
T是从第一声源至混合区中心以及从混合区中心至接收器的总行进时间，以及ζn是每一个脉冲n的相位，而exp（iζn）是每一个脉冲n的相位项。
38.根据权利要求23所述的系统，其中，所述处理器被配置成，通过关联所检测的信号与模板信号来提取由非线性混合过程生成的信号，其中，模板信号包括多个脉冲的和，其中，每一个脉冲具有等于包络函数与调制信号函数的乘积的信号幅度。
39.根据权利要求23所述的系统，其中，所述处理器被配置成，通过关联所检测的信号与模板信号来提取由非线性混合过程生成的信号，其中，模板us采用形式：
其中：
Wn（t-Tn）是模板信号中第n个脉冲的幅度包络，
exp(i2π*g(fn)*(t-Tn))对应于模板信号的所述多个脉冲中的第n个脉冲内的调制信号，
g（fn）是模板的所述多个脉冲中的第n个脉冲内的调制信号的选定函数，
t是传播时间，
Tn是在所述多个脉冲中的第n个脉冲被仿真以抵达接收器时的时间，以及
ζn是每一个脉冲n的相位，而exp（iζn）是每一个脉冲n的相位项。
40.根据权利要求23所述的系统，
其中，所述处理器被配置成，通过根据声波的非线性交互的选择规则关联所检测的信号与根据信号的预测特性设计的模板信号，来提取由非线性混合过程生成的信号，其中，所述处理器还被配置成，针对所述第二多个脉冲与所述第一多个脉冲之间的多个起始时间差δ，并且针对所述第二多个脉冲中的每一个脉冲内的调制信号的中心频率与所述第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的调制信号的中心频率之间的多个频率比d，重复模板信号与检测信号之间的关联，以针对每一个起始时间差δ并且针对每一个频率比d来生成包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d）。
41.根据权利要求40所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，针对存在与由非线性混合过程所生成的信号的出现相对应的相关频带限制尖峰信号，搜索信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值。
42.根据权利要求41所述的系统，其中，在由非线性过程生成的带宽限制尖峰信号出现在关联信号M（t，δ，d）中的情况下，所确定的起始时间差δNL大致等于从第一声源至混合区中心的行进时间与从第二声源至混合区中心的行进时间之间的时间差。
43.根据权利要求41所述的系统，其中，在由非线性混合过程生成的带宽限制尖峰信号出现在关联信号M（t，δ，d）中的情况下，所确定的抵达时间TNL大致等于从第一声源至混合区中心的行进时间以及从混合区中心至接收器的行进时间的总行进时间。
44.一种用于调查井眼外侧岩层的方法，包括：
通过第一声源生成包括按时间序列排列的第一多个脉冲的第一声学信号，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同；
通过第二声源生成包括按时间序列排列的第二多个脉冲的第二声学信号，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和所述第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，在所述第二多个脉冲的广播的起始时间与所述第一多个脉冲的广播的起始时间之间设置起始时间差，其中，每一个脉冲包括第二调制信号，并且所述第二多个脉冲中的每一个脉冲内的第二调制信号的中心频率是所述第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的第一调制信号的中心频率的选定分数；
其中，第一声源和第二声源被设置在井眼内，并且可控制为使第一声学信号和第二声学信号的轨迹在井眼外侧的相交体积中相交；
通过设置在井眼内的接收器接收返回至井眼的检测信号，该检测信号包括通过第一声学信号和第二声学信号在相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程生成的信号；以及
通过处理器对接收的信号执行数据处理，以相对于噪声或由线性交互过程生成的信号或者两者提取通过非线性混合过程生成的信号。
45.根据权利要求44所述的方法，其中，生成第一声学信号包括：生成第一声学信号以使得所述第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
46.根据权利要求44所述的方法，还包括：通过处理器利用波形识别来提取由非线性混合过程生成的信号。
47.根据权利要求44所述的方法，还包括：由处理器根据其中出现非线性混合过程的区域中的非线性混合的选择规则，基于非线性信号的预测特性，利用带通滤波来提取由非线性混合过程生成的信号。
48.根据权利要求44所述的方法，还包括：由处理器通过根据其中出现非线性混合过程的区域中的非线性混合的选择规则，关联所检测信号与根据信号的预测特性设计的模板信号，来提取由非线性混合过程生成的信号。
49.根据权利要求44所述的方法，其中，由非线性混合过程生成的信号包括：按时间序列排列并且在时间上被分开的第三多个脉冲，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔与所述第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔相同，
其中，所述第三多个脉冲中的每一个脉冲包括具有第三中心频率的第三调制信号，所述第三中心频率等于所述第一多个脉冲与所述第二多个脉冲中的每一个对应脉冲中的第一中心频率与第二中心频率之差，
其中，所述第三多个脉冲中的每一个脉冲在接收器处的抵达时间相对于所述第一多个脉冲的对应脉冲的生成，时间延迟达从第一声源至混合区中心的行进时间与从混合区中心至接收器的行进时间的总和。
50.根据权利要求44所述的方法，还包括：重复生成第一信号、生成第二信号，重复通过接收器检测返回至井眼的接收信号，并且重复对所接收的信号执行数据处理，以针对一个范围的起始时间差和一个范围的频率分数d，相对于噪声或由线性交互过程生成的信号或者两者提取由非线性混合过程生成的信号，以获取在多个混合区处生成的信号。
51.根据权利要求44所述的方法，还包括：只有当第二声源的第二多个脉冲与第一声源的第一多个脉冲之间的起始时间差等于从第一声源至混合区中心的行进时间与从第二声源至混合区中心的行进时间之间的行进时间差时，才检测到由混合区处的非线性交互生成的信号。
52.根据权利要求44所述的方法，还包括：增加所述第一多个脉冲的数量和增加所述第二多个脉冲的数量，以增强相对于噪声、或由线性交互过程生成的信号、或者两者的由非线性混合过程生成的信号的辨别。
53.根据权利要求44所述的方法，其中，生成第一信号包括：生成作为多个脉冲的和的第一信号，其中，每一个脉冲具有等于包络函数与调制信号函数的乘积的信号幅度。
54.根据权利要求44所述的方法，其中，生成第一信号包括：生成采用以下形式的第一信号u1（t）
其中：
E1n（t-Tn）对应于所述第一多个脉冲中的第n个脉冲的包络，所述包络具有正或负幅度，
exp（i2π*fn*（t-Tn））对应于所述第一多个脉冲中的第n个脉冲内的第一调制信号，fn是第n个脉冲内的调制信号的中心频率，
t是信号时间，
Tn是生成第n个脉冲时的时间，以及
ζn是每一个脉冲n的相位，而exp（iζn）是每一个脉冲n的相位项。
55.根据权利要求44所述的方法，其中，生成第二信号包括：生成作为多个脉冲的和的第二信号，其中，每一个脉冲具有等于包络函数与调制信号函数的乘积的信号幅度。
56.根据权利要求44所述的方法，其中，生成第二信号包括：生成采用以下形式的第二信号u2（t-δ）：
其中：
E2n（t-（Tn+δ））对应于所述第二多个脉冲中的第n个脉冲的包络，
exp（i2π*d*fn*（t-（Tn+δ）））对应于所述第二多个脉冲中的第n个脉冲内的第二调制信号，
d*fn是第二多个脉冲中的第n个脉冲内的调制信号的频率，
d是选定频率比，
t是信号时间，
（Tn+δ）是在广播所述第二多个脉冲中的第n个脉冲的时间，
δ是第二声学信号的广播的起始时间与第一声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差，以及
ζn是每一个脉冲n的相位，而exp（iζn）是每一个脉冲n的相位项。
57.根据权利要求44所述的方法，其中，由非线性混合过程生成的信号包括多个脉冲的和，其中，每一个脉冲具有等于包络函数与调制信号函数的乘积的信号幅度。
58.根据权利要求44所述的方法，其中，由非线性混合过程生成的信号u3（t）采用形式：
其中：
E3n(t-(Tn+T))是由非线性混合第一信号和第二信号所生成的信号u3的第三多个脉冲中的一脉冲的包络，
exp（i2π*（1-d）*fn*（t-（Tn+Τ）））对应于所述第三多个脉冲中的第n个脉冲内的第三调制信号，
（1-d）*fn是所述第三多个脉冲中的第n个脉冲内的调制信号的频率，该频率是所述第一多个脉冲中的第n个脉冲内的第一调制信号的中心频率fn与所述第二多个脉冲中的第n个脉冲内的第二调制信号的中心频率d*fn之差，
d是选定频率比，
t是信号时间，
（Tn+Τ）是在所述第三多个脉冲中的第n个脉冲抵达接收器时的时间，
T是从第一声源至混合区中心以及从混合区中心至接收器的总行进时间，以及ζn是每一个脉冲n的相位，而exp（iζn）是每一个脉冲n的相位项。
59.根据权利要求44所述的方法，还包括：处理器通过关联所检测的信号与模板信号来提取由非线性混合过程生成的信号，其中，模板信号包括多个脉冲的和，其中，每一个脉冲具有等于包络函数与调制信号函数的乘积的信号幅度。
60.根据权利要求44所述的方法，还包括：处理器通过关联所检测的信号与模板信号来提取由非线性混合过程生成的信号，其中，该模板us采用形式：
其中：
Wn（t-Tn）是模板信号中第n个脉冲的幅度包络，
exp(i2π*g(fn)*(t-Tn))对应于模板信号的所述多个脉冲中的第n个脉冲内的调制信号，
g（fn）是模板的所述多个脉冲中的第n个脉冲内的调制信号的选定函数，
t是传播时间，
Tn是所述多个脉冲中的第n个脉冲被仿真以抵达接收器时的时间，以及
ζn是每一个脉冲n的相位，而exp（iζn）是每一个脉冲n的相位项。
61.根据权利要求44所述的方法，还包括：
处理器通过根据声波的非线性交互的选择规则，关联所检测的信号与根据信号的预测特性设计的模板信号，来提取由非线性混合过程生成的信号，并且针对第二多个脉冲与第一多个脉冲之间的多个起始时间差δ且针对第二多个脉冲中的每一个脉冲内的调制信号的中心频率与第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的调制信号的中心频率之间的多个频率比d，重复在模板信号与检测信号之间关联，以针对每一个起始时间差δ并且针对每一个频率比d来生成包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d）。
62.根据权利要求61所述的方法，还包括：处理器针对存在与由非线性混合过程所生成的信号的出现相对应的相关频带限制尖峰信号，搜索信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值。
63.根据权利要求62所述的方法，其中，在由非线性混合过程生成的带宽限制尖峰信号出现在关联信号M（t，δ，d）中的情况下，所确定的起始时间差δNL大致等于从第一声源至混合区中心的行进时间与从第二声源至混合区中心的行进时间之间的时间差。
64.根据权利要求62所述的方法，其中，在由非线性混合过程生成的带宽限制尖峰信号出现在关联信号M（t，δ，d）中的情况下，所确定的抵达时间TNL大致等于从第一声源至混合区中心的行进时间以及从混合区中心至接收器的行进时间的总行进时间。
65.一种用于调查井眼外侧岩层的系统，该系统包括：
第一声源，被配置成生成具有第一频率的第一声学信号；
第二声源，被配置成生成具有第二频率的第二声学信号；
其中，第一声源和第二声源被设置并定位在井眼内，并且可控制以使第一声学信号和第二声学信号在井眼外侧的相交体积中相交，并且第二声学信号与第一声学信号之间设置有起始时间差；
设置在井眼内的接收器，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程生成；以及
记录系统，被配置成记录检测信号并将检测信号存储在存储装置中，并且记录测量参数，该测量参数包括：第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的仰角和方位角、以及第二声学信号的仰角和方位角。
66.根据权利要求65所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成扫描第一声学信号的广播的起始时间与第二声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差的范围，以使起始时间差的范围包括使第一声学信号与第二声学信号大致同时抵达混合区的时间差。
67.根据权利要求65所述的系统，所述系统还包括硬件或软件或两者，其被配置成控制第一声学信号的相位、或第二声学信号的相位、或两者，以使来自第一声学信号与第二声学信号的交互的接收信号具有相反极性。
68.根据权利要求67所述的系统，其中，来自第一声学信号与第二声学信号的交互的、具有相反极性的接收信号被组合，以相对于噪声或源自线性交互的信号或两者增强由非线性交互生成的信号。
69.根据权利要求65所述的系统，其中，由非线性交互生成的检测信号的至少一部分成比例于第一声学信号的幅度与第二声学信号的幅度的乘积。
70.根据权利要求65所述的系统，还包括时变带通滤波装置，该时变带通滤波装置被配置成向检测信号应用时变频率带通滤波，以保持在由非线性交互生成的信号的希望频率带宽左右的窄频率带宽，窄频率带宽被选自为在第一频率与第二频率之差左右。
71.根据权利要求65所述的系统，其中：
该第一声学信号包括按时间序列排列的第一多个脉冲，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同；
该第二声学信号包括按时间序列排列的第二多个脉冲，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，在第二多个脉冲的广播的起始时间与第一多个脉冲的广播的起始时间之间设置有起始时间差，其中，每一个脉冲包括第二调制信号，并且其中，该第二多个脉冲中的每一个脉冲内的第二调制信号的中心频率是第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的第一调制信号的中心频率的选定分数；并且
该起始时间差被控制成使得第一声学信号和第二声学信号在混合区中相交。
72.根据权利要求71所述的系统，其中，第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
73.根据权利要求71所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成关联检测信号与包括多个脉冲的模板信号，所述多个脉冲按时间序列排列并且在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，所述多个脉冲中的每一个脉冲包括具有中心频率的调制信号，该中心频率等于第一多个脉冲和第二多个脉冲中的每一个对应脉冲中的第一调制信号的中心频率与第二调制信号的中心频率之差，以获取包含由非线性混合区中的非线性交互生成的信号的关联信号。
74.根据权利要求73所述的系统，还包括多个接收器，所述多个接收器被配置成接收多个检测信号，其中，所述处理器被配置成，向通过所述多个接收器接收的所述多个检测信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者。
75.根据权利要求73所述的系统，其中，所述接收器包括水中听音器、或多分量检测器、或两者，并且其中，所述检测信号包括由水中听音器检测的压力信号、或由多分量检测器检测的多分量信号、或两者。
76.根据权利要求75所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，针对所述检测信号执行速端图分析。
77.根据权利要求76所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，向与垂直剪切SV信号、水平剪切SH信号以及压缩P信号相对应的三个检测分量信号应用速端图分析。
78.根据权利要求77所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，向通过三个检测器接收的所述三个检测分量信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者，或者向由水中听音器检测的压力信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者。
79.根据权利要求77所述的系统，还包括时变带通滤波装置，该时变带通滤波装置被配置成，向检测信号应用时变频率带通滤波，以保持在由非线性交互生成的信号的希望频率带宽左右的窄频率带宽，该窄频率带宽被选择为第一频率与第二频率之差左右。
80.根据权利要求79所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，控制第一声源、第二声源以及接收器，并且重复多次以下步骤：生成第一声学信号、生成第二声学信号、接收检测信号、应用时变频率带通滤波、关联检测信号与模板信号、应用速端图分析、以及组合多个信号，以改进信噪比。
81.根据权利要求79所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，改变起始时间差并且重复多次以下步骤：生成第一声学信号、生成第二声学信号、接收检测信号、应用时变频率带通滤波、关联检测信号与模板信号、以及针对三个检测信号中的每一个应用速端图分析，以分离不同的传播信号模式，包括压缩模式P、垂直剪切模式SV以及水平剪切模式SH。
82.根据权利要求79所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，改变起始时间差并且重复多次以下步骤：生成第一信号、生成第二信号、接收检测信号、应用时变频率带通滤波、以及关联由水中听音器检测的信号与模板信号。
83.根据权利要求79所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，控制第一声源、第二声源以及接收器，以扫描第一声学信号的多个方位角和仰角、第二声学信号的多个方位角和仰角、或接收器的位置，并且重复多次以下步骤：生成第一声学信号、生成第二声学信号、接收检测信号、应用时变频率带通滤波以获取滤波信号、关联滤波信号与模板信号、以及针对三个检测的分量信号应用速端图分析，以针对不同传播信号模式分离这些分量信号，所述不同传播信号模式包括压缩模式P、垂直剪切模式SV以及水平剪切模式SH。
84.根据权利要求83所述的系统，其中，所述处理器还被配置成，重复改变第一声学信号的广播的起始时间与第二声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差，重复改变第一频率与第二频率之间的频率比，以及重复扫描第一声学信号的多个方位角和仰角、第二声学信号的多个方位角和仰角、以及接收器的位置，以获取多个信号测量结果。
85.根据权利要求84所述的系统，还包括与处理器通信的存储装置，该存储装置被配置成存储获取的所述多个信号测量结果。
86.一种调查井眼外侧岩层的方法，该方法包括：
通过第一声源生成具有第一频率的第一信号；
通过第二声源生成具有第二频率的第二信号；
其中，该第一声源和第二声源被设置并定位在井眼内，并且可控制以使第一声学信号和第二声学信号在井眼外侧的相交体积中相交，并且第二声学信号与第一声学信号之间设置有起始时间差；
通过接收器接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程生成；以及
记录检测信号并将检测信号存储在存储装置中，并且记录测量参数，该测量参数包括：
第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的仰角和方位角、以及第二声学信号的仰角和方位角。
87.根据权利要求86所述的方法，还包括：扫描第一声学信号的广播的起始时间与第二声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差的范围，以使起始时间差范围包括使第一声学信号与第二声学信号大致同时抵达混合区中心的时间差。
88.根据权利要求86所述的方法，还包括：控制第一声学信号的相位、或第二声学信号的相位或两者，以使来自第一声学信号与第二声学信号的交互的接收信号具有相反极性。
89.根据权利要求88所述的方法，还包括：组合来自第一声学信号与第二声学信号的交互的、具有相反极性的接收信号，以相对于噪声、或源自线性交互的信号、或两者增强由非线性交互生成的信号。
90.根据权利要求86所述的方法，其中，由非线性交互生成的检测信号的至少一部分成比例于第一声学信号的幅度与第二声学信号的幅度的乘积。
91.根据权利要求86所述的方法，还包括：通过时变带通滤波器向检测信号应用时变频率带通滤波，以保持在由非线性交互生成的信号的希望频率带宽左右的窄频率带宽，窄频率带宽被选择为在第一频率与第二频率之差左右。
92.根据权利要求86所述的方法，其中：
生成第一声学信号包括：生成按时间序列排列的第一多个脉冲，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同；
生成第二声学信号包括：生成按时间序列排列的第二多个脉冲，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，在第二多个脉冲的广播的起始时间与第一多个脉冲的广播的起始时间之间设置有起始时间差，其中，每一个脉冲包括第二调制信号，并且其中，该第二多个脉冲中的每一个脉冲内的第二调制信号的中心频率是第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的第一调制信号的中心频率的选定分数；并且
该起始时间差被控制成使得第一声学信号和第二声学信号在混合区中相交。
93.根据权利要求92所述的方法，其中，第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
94.根据权利要求92所述的方法，还包括：
通过处理器关联检测信号与包括多个脉冲的模板信号，所述多个脉冲按时间序列排列并且在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，所述多个脉冲中的每一个脉冲包括具有中心频率的调制信号，该中心频率等于第一多个脉冲和第二多个脉冲中的每一个对应脉冲中的第一调制信号的中心频率与第二调制信号的中心频率之差，以获取包含由非线性混合区中的非线性交互生成的信号的关联信号。
95.根据权利要求94所述的方法，还包括：在多个接收器处接收多个检测信号，并且通过处理器向通过所述多个接收器接收的所述多个检测信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者。
96.根据权利要求94所述的方法，还包括：通过水中听音器检测压力信号，或者通过多分量检测器检测多分量信号，或两者。
97.根据权利要求94所述的方法，还包括：通过接收器中的三个检测器中的每一个检测器检测接收信号的三个分量信号中的每一个分量信号。
98.根据权利要求97所述的方法，还包括：通过处理器对检测信号执行速端图分析。
99.根据权利要求98所述的方法，其中，执行速端图分析包括：向与垂直剪切SV信号、水平剪切SH信号以及压缩P信号相对应的三个检测分量信号应用速端图分析。
100.根据权利要求99所述的方法，还包括：向通过所述三个检测器接收的所述三个检测分量信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者，或者向由水中听音器检测的压力信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者。
101.根据权利要求99所述的方法，向检测信号应用时变频率带通滤波，以保持在由非线性交互生成的信号的期望频率带宽左右的窄频率带宽，窄频率带宽被选择为在第一频率与第二频率之差左右。
102.根据权利要求101所述的方法，还包括：重复多次以下步骤：生成第一声学信号、生成第二声学信号、接收检测信号、应用时变频率带通滤波、关联检测信号与模板信号、应用速端图分析、以及组合多个信号，以改进信噪比。
103.根据权利要求101所述的方法，还包括：改变起始时间差，并且重复多次以下步骤：生成第一声学信号、生成第二声学信号、接收检测信号、应用时变频率带通滤波、关联检测信号与模板信号、以及针对三个检测信号中的每一个应用速端图分析，以分离不同传播信号模式，包括压缩模式P、垂直剪切模式SV以及水平剪切模式SH。
104.根据权利要求103所述的方法，改变起始时间差，并且重复多次以下步骤：生成第一信号、生成第二信号、接收检测信号、并且应用时变频率带通滤波、以及关联由水中听音器检测的信号与模板信号。
105.根据权利要求97所述的方法，还包括：扫描第一声学信号的多个方位角和仰角、第二声学信号的多个方位角和仰角、或接收器的位置，并且重复多次以下步骤：生成第一声学信号、生成第二声学信号、接收检测信号、应用时变频率带通滤波以获取滤波信号、关联滤波信号与模板信号、以及对三个检测分量信号应用速端图分析，以针对不同传播信号模式分离这些分量信号，该不同传播信号模式包括压缩模式P、垂直剪切模式SV以及水平剪切模式SH。
106.根据权利要求105所述的方法，还包括：重复改变第一声学信号的广播的起始时间与第二声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差，重复改变第一频率与第二频率之间的频率比，以及重复扫描第一声学信号的多个方位角和仰角、第二声学信号的多个方位角和仰角、以及接收器的位置，以获取多个信号测量结果。
107.根据权利要求106所述的方法，还包括：在与处理器通信的存储装置中存储获取的所述多个信号测量结果。
108.一种生成岩层的三维图像的方法，包括：
通过第一声源生成第一声学信号，其中，该第一声学信号包括按时间序列排列的第一多个脉冲，第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同；
通过第二声源生成第二声学信号，其中，该第二声学信号包括按时间序列排列的第二多个脉冲，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，在第二多个脉冲的广播的起始时间与第一多个脉冲的广播的起始时间之间设置有起始时间差，其中，每一个脉冲包括一调制信号，并且其中，该第二多个脉冲中的每一个脉冲内的调制信号的中心频率是第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的调制信号的中心频率的选定分数；
其中，第一声源和第二声源被设置在井眼内，并且可控制以使第一声学信号和第二声学信号的轨迹在井眼外侧的相交体积中相交；
通过设置在井眼内的接收器接收返回至井眼的检测信号，该检测信号包括通过第一声学信号和第二声学信号在相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程生成的信号；
通过处理器对接收信号执行数据处理，以相对于噪声、或相对于由线性交互过程生成的信号、或者两者提取通过非线性混合过程生成的信号；以及
基于由非线性混合过程生成的信号，生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或岩层的非线性特性、或其两个或更多个的任何组合的三维图像。
109.根据权利要求108所述的方法，其中，生成第一声学信号包括：生成所述多个脉冲以使得第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
110.根据权利要求108所述的方法，其中，生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或岩层的非线性特性、或其两个或更多个的任何组合的三维图像通过利用基尔霍夫成像、射束成像、或波动方程成像来执行。
111.根据权利要求110所述的方法，还包括：利用层析速度反演或全波形反演，或者通过与层析速度反演相组合的迭代成像，来确定传播压缩速度的值、或者剪切速度的值或两者。
112.根据权利要求108所述的方法，其中，生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或岩层的非线性特性，或其两个或更多个的任何组合的三维图像利用分析或映射方法来执行，该分析和映射方法包括：
利用井眼中的井日志和有关远离井眼的岩层的横向连续性的假定来估算初始传播速度模型；
计算从第一声源至混合区中心的第一声学信号的第一行进时间；
计算从第二声源至混合区中心的第二声学信号的第二行进时间；
计算混合区中心与接收器之间的第三行进时间，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在混合区中的非线性混合过程生成；
通过相加第一行进时间与第三行进时间，来计算与返回至井眼的信号的总行进时间相对应的抵达时间Tp，并且计算第一行进时间与第二行进时间之间的起始时间差δp；
从在接收器处接收的信号中提取由非线性混合过程生成的信号，以针对每一个起始时间差δ并且针对每一个频率比d生成关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的函数，并且其包含非线性交互信号；
搜索关联信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定使得出现由非线性混合过程所生成的频带限制尖峰信号的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值；
比较计算抵达时间Tp与测量抵达时间TNL，并且比较计算起始时间差δp与测量起始时间差δNL；
确定计算抵达时间Tp是否不同于测量抵达时间TNL，和计算起始时间差δp是否不同于测量起始时间差δNL；并且如果是这样，则利用测量抵达时间与计算抵达时间之差和计算起始时间差与测量起始时间差之差来更新传播速度模型；并且
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，迭代地重复上述步骤，直到与总行进时间相对应的计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差，或两者为止，以获取传播速度Vp和传播速度Vs，其导致计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算时间差大致等于测量起始时间差，或两者；以及
生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或非线性特性，或其两个或更多个的任何组合的三维图像。
113.根据权利要求108所述的方法，其中，通过处理器对接收信号执行数据处理以提取由非线性混合过程生成的信号包括：通过以下步骤来提取由非线性混合过程生成的信号：根据针对非线性介质中的非共线混合的选择规则关联检测信号与根据该信号的预测特性设计的模板信号，并且针对第二多个脉冲与第一多个脉冲之间的多个起始时间差δ和针对第二多个脉冲中的每一个脉冲内的调制信号的中心频率与第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的调制信号的中心频率之间的多个频率比d，重复在模板信号与检测信号之间的关联，以针对每一个起始时间差δ和每一个频率比d来生成包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d）。
114.根据权利要求112所述的方法，还包括：基于传播速度模型，利用第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角，以及第二声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角，来计算由第一声源发射的第一声学信号的轨迹和由第二声源发射的第二声学信号的轨迹。
115.根据权利要求114所述的方法，还包括：基于第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角，以及第二声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角，来确定其中第一声学信号和第二声学信号非线性地交互的混合区的位置。
116.根据权利要求115所述的方法，还包括：基于第一声学信号的仰角和方位角和第一声源的位置、以及第二声学信号的仰角和方位角和第二声源的位置，计算其中这两个声学信号非线性地交互的混合区的空间坐标，并计算来自第一声源的第一声学信号与来自第二声源的第二声学信号之间的会聚角。
117.根据权利要求116所述的方法，还包括：将关联信号M（TNL，δNL，dNL）映射至与混合区处的岩层的非线性特性相对应的混合区的空间坐标。
118.根据权利要求117所述的方法，还包括：利用压缩速度与剪切速度的速度比、频率比dNL以及会聚角之间的选择规则关系，根据频率比dNL与会聚角来计算混合区处的压缩速度与剪切速度之间的速度比，并且将计算速度比映射至混合区的空间坐标。
119.根据权利要求118所述的方法，还包括：针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，重复将关联信号M（TNL，δNL，dNL）映射至混合区的空间坐标，或者将计算速度比映射至混合区的空间坐标，或两者，以通过组合经由重复测量得到的测量值，来获取非线性特性的强度的三维图像或速度比的三维图像，或两者。
120.根据权利要求108所述的方法，还包括：确定传播压缩速度的值、传播剪切速度的值、或压缩速度与剪切速度的比率的值、或其两个或更多个的任何组合。
121.根据权利要求108所述的方法，其中，确定传播压缩速度的值、传播剪切速度的值、压缩速度与剪切速度的比率的值、或其两个或更多个的任何组合，利用映射方法来执行，该映射方法包括：
利用井眼中的井日志和有关远离井眼的岩层的横向连续性的假定来估算初始传播速度模型；
计算从第一声源至混合区中心的第一声学信号的第一行进时间；
计算从第二声源至混合区中心的第二声学信号的第二行进时间；
计算混合区中心与接收器之间的第三行进时间，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在混合区中的非线性混合过程生成；
通过相加第一行进时间与第三行进时间来计算与返回至井眼的信号的总行进时间相对应的抵达时间Tp，并且计算第一行进时间与第二行进时间之间的起始时间差δp；
从在接收器处接收的信号中提取由非线性混合过程生成的信号，以针对每一个起始时间差δ并且针对每一个频率比d生成关联信号M（t，δ，d），关联信号M（t，δ，d）是抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的函数，并且包含非线性交互信号；
搜索关联信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定使得出现由非线性混合过程生成的信号的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值；
比较计算抵达时间Tp与测量抵达时间TNL，并且比较计算起始时间差δp与测量起始时间差δNL；
确定计算抵达时间Tp是否不同于测量抵达时间TNL，和计算时间差δp是否不同于测量起始时间差δNL，并且如果是这样，则利用测量抵达时间与计算抵达时间之差、和计算起始时间差与测量起始时间差之差来更新传播速度模型；并且
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，迭代地重复上述步骤，直到与总行进时间相对应的计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算时间差大致等于测量起始时间差，或两者为止，以获取传播速度Vp和传播速度Vs，其导致计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差，或两者。
122.根据权利要求121所述的方法，还包括：基于传播速度模型，利用第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角、以及第二声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角、和接收器的位置，来计算由第一声源发射的具有第一频率的第一声学信号的轨迹和由第二声源发射的具有第二频率的第二声学信号的轨迹。
123.根据权利要求122所述的方法，还包括：基于第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角、以及第二声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角，来确定其中第一声学信号和第二声学信号非线性地交互的混合区的位置。
124.根据权利要求123所述的方法，还包括：基于第一声学信号的仰角和方位角和第一声源的位置、以及第二声学信号的仰角和方位角和第二声源的位置，计算其中这两个声学信号非线性地交互的混合区的空间坐标，并计算来自第一声源的第一声学信号与来自第二声源的第二声学信号之间的会聚角。
125.根据权利要求124所述的方法，还包括：利用压缩速度与剪切速度的速度比、频率比以及会聚角之间的选择规则关系，根据频率比dNL与会聚角来计算混合区处的压缩速度与剪切速度之间的速度比，并且将计算速度比映射至混合区的空间坐标。
126.根据权利要求125所述的方法，还包括：针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，重复将计算速度比映射至混合区的空间坐标，以针对井眼周围岩层的体积获取速度比的值。
127.一种生成岩层的非线性特性的三维图像的方法，包括：
通过处理器读取测量参数，所述测量参数包括：被配置成生成具有第一频率的第一声学信号的第一声源的位置、被配置成生成具有第二频率的第二声学信号的第二声源的位置、被配置成接收从在第一声学信号与第二声学信号相交处的岩层内的混合区返回至井眼的检测信号的接收器的位置、以及第一声学信号和第二声学信号的仰角和方位角；
通过处理器读取关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、起始时间差δ以及第一频率与第二频率之间的频率比d的函数，该关联信号M（t，δ，d）包含由第一声学信号和第二声学信号在岩层内的混合区处的非线性混合过程所生成的信号；
通过处理器读取初始传播压缩与剪切速度模型；
通过处理器计算第一声学信号从第一声源至混合区中心的第一行进时间；
通过处理器计算第二声学信号从第二声源至混合区中心的第二行进时间；
通过处理器计算混合区中心与接收器之间的第三行进时间，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在混合区中的非线性混合过程生成；
由处理器，通过相加第一行进时间与第三行进时间来计算与返回至井眼的信号的总行进时间相对应的抵达时间Tp，并且计算第一行进时间与第二行进时间之间的起始时间差δp；
搜索关联信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定使得出现由非线性混合过程所生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值；并且
通过处理器基于传播压缩与剪切速度模型，利用第一声学信号的仰角和第一声源的位置、以及第二声学信号的仰角和第二声源的位置，来计算声学传播的轨迹；
将由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）映射至其中第一声学信号与第二声学信号相交的交互混合区的空间坐标；以及
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的仰角、第一声学信号的方位角、第二声学信号的仰角、或第二声学信号的方位角、或其两个或更多个的任何组合的多个值，重复将频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）映射至交互混合区的空间坐标，并且生成非线性混合过程的强度的三维图像。
128.根据权利要求127所述的方法，还包括：利用第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角、以及第二声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角，来确定其中第一声学信号和第二声学信号相交的混合区的位置。
129.一种生成岩层的传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比，或其两个或更多个的任何组合的三维图像的方法，该方法包括：
通过处理器读取测量参数，所述测量参数包括：被配置成生成具有第一频率的第一声学信号的第一声源的位置、被配置成生成具有第二频率的第二声学信号的第二声源的位置、被配置成接收从第一声学信号与第二声学信号相交处的岩层内的混合区返回至井眼的检测信号的接收器的位置、以及第一声学信号和第二声学信号的仰角和方位角；
通过处理器读取关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、起始时间差δ以及第一频率与第二频率之间的频率比d的函数，该关联信号M（t，δ，d）包含由第一声学信号和第二声学信号在岩层内的混合区处的非线性混合过程所生成的信号；
通过处理器读取初始传播压缩与剪切速度模型；
通过处理器利用井眼中的井日志和有关远离井眼的岩层的横向连续性的假定来估算初始传播速度模型；
通过处理器计算从第一声源至混合区中心的第一声学信号的第一行进时间；
通过处理器计算从第二声源至混合区中心的第二声学信号的第二行进时间；
通过处理器计算混合区中心与接收器之间的第三行进时间，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在混合区中的非线性混合过程生成；
由处理器通过相加第一行进时间与第三行进时间来计算与返回至井眼的信号的总行进时间相对应的抵达时间Tp，并且计算第一行进时间与第二行进时间之间的起始时间差δp；
搜索关联信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定使得出现由非线性混合过程所生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值；
比较计算抵达时间Tp与测量抵达时间TNL，或者比较计算起始时间差δp与测量起始时间差δNL；
如果计算抵达时间不同于测量抵达时间则利用测量抵达时间与计算抵达时间之差，或者如果计算起始时间差不同于测量起始时间差则利用计算起始时间差与测量起始时间差之差，或利用两者，通过层析速度反演或全波形反演来更新传播速度模型；
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，迭代地重复上述步骤，直到计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差，或两者为止，以获取导致计算抵达时间大致等于测量抵达时间或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差或两者的传播速度Vp和传播速度Vs；以及
生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或其两个或更多个的任何组合的三维图像。
130.根据权利要求129所述的方法，还包括：确定传播压缩速度的值、传播剪切速度的值、或压缩速度与剪切速度的速度比的值、或其两个或更多个的任何组合。
131.根据权利要求129所述的方法，还包括：基于第一声学信号的仰角和方位角和第一声源的位置、以及第二声学信号的仰角和方位角和第二声源的位置，计算其中这两个声学信号相交的混合区的空间坐标，并计算来自第一声源的第一声学信号与来自第二声源的第二声学信号之间的会聚角。
132.根据权利要求131所述的方法，还包括：利用压缩速度与剪切速度的速度比、频率比以及会聚角之间的选择规则关系，根据测量频率比dNL与计算会聚角来计算混合区处的压缩速度与剪切速度的速度比。
133.根据权利要求132所述的方法，还包括：针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，重复将计算速度比映射至混合区的空间坐标，以获取速度比的三维图像。
134.一种用于生成岩层的三维图像的系统，该系统包括：
第一声源，被配置成生成第一声学信号，其中，第一声学信号包括按时间序列排列的第一多个脉冲，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同；
第二声源，被配置成通过第二声源生成第二声学信号，其中，该第二声学信号生成包括按时间序列排列的第二多个脉冲，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，在第二多个脉冲的广播的起始时间与第一多个脉冲的广播的起始时间之间设置有起始时间差，其中，每一个脉冲都包括调制信号，并且其中，第二多个脉冲中的每一个脉冲内的调制信号的中心频率是第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的调制信号的中心频率的选定分数；
其中，第一声源和第二声源被设置在井眼内，并且可控制以使第一声学信号和第二声学信号的轨迹在井眼外侧的相交体积中相交；
设置在井眼内的接收器，该接收器被配置成检测返回至井眼的接收信号，所述接收信号包括通过第一声学信号和第二声学信号在相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程生成的信号；
第一处理器，被配置成对接收信号执行数据处理，以相对于噪声、或者由线性交互过程生成的信号、或者两者提取通过非线性混合过程生成的信号；以及
第二处理器，被配置成基于由非线性混合过程生成的信号，生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或岩层的非线性特性、或其两个或更多个的任何组合的三维图像。
135.根据权利要求134所述的系统，其中，所述第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
136.根据权利要求134所述的系统，其中，第二处理器被配置成，通过利用基尔霍夫成像、射束成像或波动方程成像，来生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或岩层的非线性特性、或其两个或更多个的任何组合的三维图像。
137.根据权利要求136所述的系统，其中，第二处理器被配置成，利用层析速度反演或全波形反演，或者通过与层析速度反演相组合的迭代成像，来确定传播压缩速度的值、或者剪切速度的值、或两者。
138.根据权利要求134所述的系统，其中，第二处理器被配置成：
利用井眼中的井日志和有关远离井眼的岩层的横向连续性的假定来估算初始传播速度模型；
计算从第一声源至混合区中心的第一声学信号的第一行进时间；
计算从第二声源至混合区中心的第二声学信号的第二行进时间；
计算混合区中心与接收器之间的第三行进时间，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在混合区中的非线性混合过程生成；
通过相加第一行进时间与第三行进时间，来计算与返回至井眼的信号的总行进时间相对应的抵达时间Tp，并且计算第一行进时间与第二行进时间之间的起始时间差δp；
从在接收器处接收的信号中提取由非线性混合过程生成的信号，以针对每一个起始时间差δ并且针对每一个频率比生成关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的函数，并且包含非线性交互信号；
搜索关联信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定使得出现由非线性混合过程所生成的频带限制尖峰信号的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值；
比较计算抵达时间Tp与测量抵达时间TNL，并且比较计算起始时间差δp与测量起始时间差δNL；
确定计算抵达时间Tp是否不同于测量抵达时间TNL，和计算起始时间差δp是否不同于测量起始时间差δNL，并且如果是这样，则利用测量抵达时间与计算抵达时间之差和计算起始时间差与测量起始时间差之差来更新传播速度模型；并且
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，迭代地重复上述步骤，直到与总行进时间相对应的计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差，或两者为止，以获取传播速度Vp和传播速度Vs，其导致计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算时间差大致等于测量起始时间差，或两者；以及
生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或非线性特性，或其两个或更多个的任何组合的三维图像。
139.根据权利要求134所述的系统，其中，第一处理器被配置成如下来提取由非线性混合过程生成的信号：根据针对非线性介质中的非共线混合的选择规则，关联检测信号与根据信号的预测特性设计的模板信号，并且针对第二多个脉冲与第一多个脉冲之间的多个起始时间差δ和针对第二多个脉冲中的每一个脉冲内的调制信号的中心频率与第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的调制信号的中心频率之间的多个频率比d，重复在模板信号与检测信号之间的关联，以针对每一个起始时间差δ和每一个频率比d来生成包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d）。
140.根据权利要求138所述的系统，其中，第二处理器被配置成，基于传播速度模型，利用第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角、第二声源的位置、以及第二声学信号的仰角和方位角，来计算由第一声源发射的第一声学信号的轨迹和由第二声源发射的第二声学信号的轨迹。
141.根据权利要求140所述的系统，其中，第二处理器被配置成，基于第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角、第二声源的位置、以及第二声学信号的仰角和方位角，来确定其中第一声学信号和第二声学信号非线性地交互的混合区的位置。
142.根据权利要求141所述的系统，其中，第二处理器被配置成，基于第一声学信号的仰角和方位角、第一声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角、和第二声源的位置，计算其中这两个声学信号非线性地交互的混合区的空间坐标，并计算来自第一声源的第一声学信号与来自第二声源的第二声学信号之间的会聚角。
143.根据权利要求142所述的系统，其中，第二处理器被配置成，将关联信号M（TNL，δNL，dNL）映射至与混合区处的岩层的非线性特性相对应的混合区的空间坐标。
144.根据权利要求143所述的系统，其中，第二处理器被配置成，利用压缩速度与剪切速度的速度比、频率比以及会聚角之间的选择规则关系，根据频率比dNL与会聚角来计算混合区处的压缩速度与剪切速度之间的速度比，并且将计算速度比映射至混合区的空间坐标。
145.根据权利要求144所述的系统，其中，第二处理器被配置成，针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，将关联信号M（TNL，δNL，dNL）映射至混合区的空间坐标，或者将计算速度比映射至混合区的空间坐标，或两者，以通过组合经由重复测量得到的测量值，来获取非线性特性的强度的三维图像、或速度比的三维图像或两者。
146.根据权利要求134所述的系统，其中，第二处理器被配置成，确定传播压缩速度的值、传播剪切速度的值、或压缩速度与剪切速度的比率的值、或其两个或更多个的任何组合。
147.根据权利要求146所述的系统，其中，第二处理器被配置成：
利用井眼中的井日志和有关远离井眼的岩层的横向连续性的假定来估算初始传播速度模型；
计算从第一声源至混合区中心的第一声学信号的第一行进时间；
计算从第二声源至混合区中心的第二声学信号的第二行进时间；
计算混合区中心与接收器之间的第三行进时间，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在混合区中的非线性混合过程生成；
通过相加第一行进时间与第三行进时间，来计算与返回至井眼的信号的总行进时间相对应的抵达时间Tp，并且计算第一行进时间与第二行进时间之间的起始时间差δp；
从在接收器处接收的信号中提取由非线性混合过程生成的信号，以针对每一个起始时间差δ并且针对每一个频率比d，生成关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的函数，并且包含非线性交互信号；
搜索关联信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定使得出现由非线性混合过程所生成的信号的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值；
比较计算抵达时间Tp与测量抵达时间TNL，并且比较所计算起始时间差δp与测量起始时间差δNL；
确定计算抵达时间Tp是否不同于测量抵达时间TNL，和计算时间差δp是否不同于测量起始时间差δNL，并且如果是这样，则利用测量抵达时间与计算抵达时间之差和计算起始时间差与测量起始时间差之差来更新传播速度模型；并且
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，迭代地重复上述步骤，直到与总行进时间相对应的计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算时间差大致等于测量起始时间差，或两者为止，以获取传播速度Vp和传播速度Vs，其导致计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差，或两者。
148.根据权利要求147所述的系统，其中，第二处理器被配置成，基于传播速度模型，利用第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角、第二声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角、和接收器的位置，来计算由第一声源发射的具有第一频率的第一声学信号的轨迹和由第二声源发射的具有第二频率的第二声学信号的轨迹。
149.根据权利要求148所述的系统，其中，第二处理器被配置成，基于第一声学信号的仰角和方位角、第一声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角、和第二声源的位置，计算其中这两个声学信号非线性地交互的混合区的空间坐标，并计算来自第一声源的第一声学信号与来自第二声源的第二声学信号之间的会聚角。
150.根据权利要求149所述的系统，其中，第二处理器被配置成，利用压缩速度与剪切速度的速度比、频率比以及会聚角之间的选择规则关系，根据频率比dNL与会聚角来计算混合区处的压缩速度与剪切速度之间的速度比，并且将计算速度比映射至混合区的空间坐标。
151.根据权利要求150所述的系统，其中，该第二处理器被配置成，针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，重复将计算速度比映射至混合区的空间坐标，以针对井眼周围岩层的体积获取速度比的值。
152.一种用于生成岩层的非线性特性的三维图像的系统，该系统包括处理器，该处理器被配置成：
读取测量参数，所述测量参数包括：被配置成生成具有第一频率的第一声学信号的第一声源的位置、被配置成生成具有第二频率的第二声学信号的第二声源的位置、被配置成接收从第一声学信号与第二声学信号相交处的岩层内的混合区返回至井眼的检测信号的接收器的位置、以及第一声学信号和第二声学信号的仰角和方位角；
读取关联信号M（t，δ，d），所述关联信号M（t，δ，d）是抵达时间t、起始时间差δ以及第一频率与第二频率之间的频率比d的函数，所述关联信号M（t，δ，d）包含由第一声学信号和第二声学信号在岩层内的混合区处的非线性混合过程所生成的信号；
读取初始传播压缩与剪切速度模型；
计算从第一声源至混合区中心的第一声学信号的第一行进时间；
计算从第二声源至混合区中心的第二声学信号的第二行进时间；
计算混合区中心与接收器之间的第三行进时间，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在混合区中的非线性混合过程生成；
通过相加第一行进时间与第三行进时间，来计算与返回至井眼的信号的总行进时间相对应的抵达时间Tp，并且计算第一行进时间与第二行进时间之间的起始时间差δp；
搜索关联信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定使得出现由非线性混合过程所生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值；并且
基于传播压缩与剪切速度模型，利用第一声学信号的仰角、第一声源的位置、第二声学信号的仰角、和第二声源的位置，来计算声学传播的轨迹；
将由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）映射至其中第一声学信号与第二声学信号相交的交互混合区的空间坐标；以及
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的仰角、第一声学信号的方位角、第二声学信号的仰角、或第二声学信号的方位角、或其两个或更多个的任何组合的多个值，重复将频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）映射至交互混合区的空间坐标，并且生成非线性混合过程的强度的三维图像。
153.根据权利要求152所述的系统，还包括：利用第一声源的位置、第一声学信号的仰角和方位角、第二声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角，来确定其中第一声学信号和第二声学信号相交的混合区的位置。
154.一种用于生成岩层的传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或其两个或更多个的任何组合的三维图像的系统，该系统包括处理器，该处理器被配置成：
读取测量参数，所述测量参数包括：被配置成生成具有第一频率的第一声学信号的第一声源的位置、被配置成生成具有第二频率的第二声学信号的第二声源的位置、被配置成接收从第一声学信号与第二声学信号相交处的岩层内的混合区返回至井眼的检测信号的接收器的位置、以及第一声学信号和第二声学信号的仰角和方位角；
读取关联信号M（t，δ，d），所述关联信号M（t，δ，d）是抵达时间t、起始时间差δ以及第一频率与第二频率之间的频率比d的函数，该关联信号M（t，δ，d）包含由第一声学信号和第二声学信号在岩层内的混合区处的非线性混合过程所生成的信号；
读取初始传播压缩与剪切速度模型；
利用井眼中的井日志和有关远离井眼的岩层的横向连续性的假定来估算初始传播速度模型；
计算从第一声源至混合区中心的第一声学信号的第一行进时间；
计算从第二声源至混合区中心的第二声学信号的第二行进时间；
计算混合区中心与接收器之间的第三行进时间，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一声学信号和第二声学信号在混合区中的非线性混合过程生成；
通过相加第一行进时间与第三行进时间，来计算与返回至井眼的信号的总行进时间相对应的抵达时间Tp，并且计算第一行进时间与第二行进时间之间的起始时间差δp；
搜索关联信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的全部值，以确定使得出现由非线性混合过程所生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL的值；
比较计算抵达时间Tp与测量抵达时间TNL，或者比较计算起始时间差δp与测量起始时间差δNL；
如果计算抵达时间不同于测量抵达时间，则利用测量抵达时间与计算抵达时间之差，或者如果计算起始时间差不同于测量起始时间差，则利用计算起始时间差与测量起始时间差之差，或两者，通过层析速度反演或全波形反演来更新传播速度模型；
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，迭代地重复上述步骤，直到计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差，或两者为止，以获取导致计算抵达时间大致等于测量抵达时间、或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差、或两者的传播速度Vp和传播速度Vs；以及
生成传播压缩速度、传播剪切速度、压缩速度与剪切速度之比、或其两个或更多个的任何组合的三维图像。
155.根据权利要求154所述的系统，其中，所述处理器被配置成，确定传播压缩速度的值、传播剪切速度的值、或压缩速度与剪切速度的速度比的值、或其两个或更多个的任何组合。
156.根据权利要求154所述的系统，其中，所述处理器被配置成，基于第一声学信号的仰角和方位角、第一声源的位置、第二声学信号的仰角和方位角、和第二声源的位置，计算其中这两个声学信号相交的混合区的空间坐标，并计算来自第一声源的第一声学信号与来自第二声源的第二声学信号之间的会聚角。
157.根据权利要求156所述的系统，其中，所述处理器被配置成，利用压缩速度与剪切速度的速度比、频率比以及会聚角之间的选择规则关系，根据测量频率比dNL与计算会聚角来计算混合区处的压缩速度与剪切速度的速度比。
158.根据权利要求157所述的方法，还包括：针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的方位角、第二声学信号的方位角、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的值的范围，重复将计算速度比映射至混合区的空间坐标，以获取速度比的三维图像。
159.一种调查井眼外侧岩层的方法，包括：
通过设置在井眼内的第一声源生成第一锥形声学信号，该第一锥形声学信号按第一频率广播；
通过设置在井眼内的第二声源生成第二锥形声学信号，该第二锥形声学信号按不同于第一频率的第二频率广播，第一频率和第二频率处于大约500Hz与500kHz之间的频率范围中，
配置第一声源和第二声源，以使第一锥形声学信号和第二锥形声学信号在井眼外侧的希望相交体积中相交；以及
通过设置在井眼内的接收器接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一锥形声学信号和第二锥形声学信号在相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程生成；
记录检测信号并将检测信号存储在存储装置中；以及在存储装置中记录测量参数，所述测量参数包括：第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、以及第一信号的锥角与锥轴取向、和第二锥形声学信号的锥角与锥轴取向。
160.根据权利要求159所述的方法，其中，生成第一锥形声学信号和生成第二锥形声学信号包括：在将第一声源和第二声源定位在单一井眼中的同时，生成第一锥形声学信号和第二锥形声学信号。
161.根据权利要求159所述的方法，其中，所述井眼不是直的，或者所述井眼包括侧线，以使第一锥形声学信号和第二锥形声学信号具有不共线的对称轴。
162.根据权利要求159所述的方法，其中，生成第一锥形声学信号包括：生成包括按编码时间序列排列的第一多个脉冲的第一锥形声学信号，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲都包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同。
163.根据权利要求160所述的方法，其中，第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
164.根据权利要求159所述的方法，其中，生成第二锥形声学信号包括：生成按编码时间序列排列的第二多个脉冲，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，第二多个脉冲的广播的起始时间与第一多个脉冲的广播的起始时间之间设置有起始时间差δ，其中，每一个脉冲包括调制信号，并且，第二多个脉冲中的每一个脉冲内的调制信号的中心频率是第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的调制信号的中心频率的选定分数频率比d。
165.根据权利要求164所述的方法，还包括：针对第一声学信号与第二声学信号之间的多个起始时间差δ并且针对第一频率与第二频率之间的多个频率比d，重复生成第一声学信号、生成第二声学信号以及接收检测信号。
166.根据权利要求159所述的方法，其中，生成第一锥形声学信号和生成第二锥形声学信号包括：控制第一锥形声学信号的相位、或第二锥形声学信号的相位、或两者，以使广播信号具有相反极性。
167.根据权利要求166所述的方法，还包括：将在接收器处检测的、通过第一锥形声学信号和第二锥形声学信号的混合过程而生成的信号添加至在接收器处检测的、通过具有相反极性的第一锥形声学信号和具有相反极性的第二声学信号的混合过程而生成的信号，以便增强非线性交互信号，并且最小化线性交互信号和噪声。
168.根据权利要求159所述的方法，还包括：通过多个检测器接收多个检测信号，并且向通过所述多个检测器接收的所述多个检测信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者。
169.根据权利要求168所述的方法，其中，通过多个检测器接收检测信号包括：通过所述多个检测器中的每一个检测器的多个分量检测器接收每一个检测信号的多个分量检测信号，并且向在所述多个接收器中的每一个接收器的所述多个分量检测器上接收的所述多个分量检测信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者。
170.根据权利要求159所述的方法，还包括：针对第一声源的不同位置、第二声源的不同位置、接收器的不同位置、第一声源的广播锥角、或第二声源的广播锥角、或其两个或更多个的任何组合，重复生成第一锥形声学信号、第二锥形声学信号、以及接收检测信号。
171.根据权利要求159所述的方法，还包括：从通过由第一声源和第二声源在岩层中的非线性交互而生成的记录检测信号中，提取并增强由非线性混合过程生成的信号，并且抑制由线性交互过程生成的信号、或噪声、或两者。
172.根据权利要求159所述的方法，其中，生成第一锥形声学信号包括：生成按编码时间序列排列的第一多个脉冲，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同，
其中，生成第二锥形声学信号包括：生成按编码时间序列排列的第二多个脉冲，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，在第二多个脉冲的广播的起始时间与第一多个脉冲的广播的起始时间之间设置有起始时间差δ，其中，每一个脉冲包括第二调制信号，并且，第二多个脉冲中的每一个脉冲内的第二调制信号的中心频率是第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的第一调制信号的中心频率的选定分数频率比d，并且读取记录数据，并且利用处理器关联检测信号与包括按时间序列排列的多个脉冲的模板信号，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大致相同，其中，所述多个脉冲中的每一个脉冲包括具有中心频率的调制信号，该中心频率等于第一多个脉冲和第二多个脉冲中的每一个对应脉冲中的第一调制信号的中心频率与第二调制信号的中心频率之差。
173.根据权利要求172所述的方法，其中，第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
174.根据权利要求172所述的方法，针对多个起始时间差δ并且针对第一频率与第二频率之间的多个频率比d，重复在模板信号与检测信号之间关联，以生成包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d）。
175.根据权利要求174所述的方法，还包括：向检测信号应用时变频率带通信号，以保持在检测信号的期望频率带宽左右的窄频带，该窄频带被选择为每一个脉冲的第一频率与第二频率之差左右。
176.根据权利要求172所述的方法，还包括：利用处理器执行检测信号的速端图分析。
177.根据权利要求159所述的方法，还包括：扫描第一频率与第二频率的频率比，或扫描起始时间差的范围，或两者，以根据针对声学信号在岩层内的非线性交互的选择规则来控制相交体积内的混合区的位置。
178.根据权利要求159所述的方法，还包括：在井眼内沿第一轴取向定位第一声源，并且在井眼内沿第二轴取向定位第二声源，该第一轴取向和第二轴取向为非同轴取向或者是不平行的。
179.根据权利要求178所述的方法，还包括：控制第一频率与第二频率的频率比以及起始时间差，以选择相交体积内的、定位在第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交的轨迹处的特定混合区。
180.根据权利要求179所述的方法，还包括：根据第一声源至混合区中心和从混合区中心至接收器的总行进时间、或者根据会聚角与第一声学信号和第二声学信号的频率比之间的非线性交互选择规则关系的第一锥形声学信号与第二锥形声学信号之间相对于混合区的会聚角、或两者，在定位在第一锥形广播与第二锥形广播相交的轨迹上的混合区之间辨别。
181.根据权利要求159所述的方法，还包括：在第一井眼内定位第一声源，在第二井眼内定位第二声源，并且在第一井眼、或第二井眼、或者第三井眼内定位接收器。
182.根据权利要求181所述的方法，还包括：选择锥角或锥轴取向或两者，以使第一锥形声学信号和第二锥形声学信号在井眼周围的岩层中的目标区域处相交。
183.一种通过行进时间层析反演来确定井眼周围的岩层体积中的传播压缩速度或传播剪切速度或两者的值的方法，该方法包括：
利用井眼中的井日志和有关远离井眼的岩层的横向连续性的假定来估算初始传播速度模型；
通过处理器根据广播第一锥形声学信号的第一声源的位置和广播第二锥形声学信号的第二声源的位置以及第一锥形声学信号的仰角和第二锥形声学信号的仰角，来计算混合区的空间坐标；
通过处理器计算从第一声源至混合区中心以及从混合区中心至接收器的总行进时间；
通过处理器计算从第一声源至混合区中心与从第二声源至混合区中心的行进时间差；
通过处理器读取关联信号M（t，δ，d），所述关联信号M（t，δ，d）是抵达时间t、第二声学信号与第一声学信号之间的起始时间差δ，以及第一声学信号的频率与第二声学信号的频率之间的频率比d的函数，并且包含非线性交互信号；
通过处理器扫描信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的值范围，以确定针对抵达时间TNL的多个值、针对起始时间差δNL的多个值、针对频率比dNL的多个值，以使得测量的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL对应于由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL），
通过处理器比较计算抵达时间与测量抵达时间TNL，或者比较计算起始时间差与测量起始时间差δNL，或两者；
如果计算抵达时间不同于测量抵达时间并且计算起始时间差不同于测量起始时间差，则利用针对所有接收器、第一源、第二源以及第一锥形声学信号的仰角和第二锥形声学信号的仰角的测量抵达时间与计算抵达时间之差和计算起始时间差与测量起始时间差之差，通过层析速度反演或全波形反演来更新传播速度模型，
对于针对第一声源的多个位置、第二声源的多个位置、第一锥形声学信号的多个仰角以及第二锥形声学信号的多个仰角获得的多个检测信号迭代地重复上述步骤，直到与总行进时间相对应的计算抵达时间大致等于测量抵达时间、或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差、或两者为止，以获取导致计算抵达时间大致等于测量抵达时间并且计算起始时间差大致等于测量起始时间差的传播速度Vp和传播速度Vs。
184.根据权利要求183所述的方法，还包括：利用射线追踪或其它声学数值建模技术，基于传播速度模型来计算声学传播的轨迹和行进时间。
185.根据权利要求183所述的方法，还包括：通过映射、基尔霍夫成像、射束成像或波动方程成像，根据记录的信号数据来生成非线性特性的三维图像、或压缩速度与剪切速度的速度比的三维图像、或其两个或更多个的任何组合，或者利用层析速度反演、或全波形反演、或者与层析速度反演相组合的迭代成像来确定传播压缩速度或剪切速度或两者。
186.一种生成非线性特性的三维图像的方法，该方法包括：
通过处理器读取测量参数，所述测量参数包括：被配置成生成具有第一频率的第一锥形声学信号的第一声源的位置、被配置成生成具有第二频率的第二锥形声学信号的第二声源的位置、被配置成接收从第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交处的岩层内的混合区返回至井眼的检测信号的接收器的位置、以及第一锥形声学信号的锥角与锥轴取向和第二锥形声学信号的锥角与锥轴取向；
通过处理器读取包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、第一锥形声学信号的广播的起始时间与第二锥形声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差δ、以及第一频率与第二频率之间的频率比d的函数；
通过处理器读取初始传播压缩与剪切速度模型；
通过处理器利用第一声源的位置和第二声源的位置、以及第一锥形声学信号的锥角与轴取向和第二锥形声学信号的锥角与轴取向，基于传播压缩与剪切速度模型来计算声学传播的轨迹；
计算其中第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交的相交体积区的空间坐标；
通过处理器针对一个范围的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d来搜索关联信号M（t，δ，d），以确定针对抵达时间TNL的多个值、针对起始时间差δNL的多个值、针对频率比dNL的多个值，使得测量的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL对应于由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）；以及
将由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）映射至其中第一锥形广播声学信号与第二锥形广播声学信号相交的交互混合区的空间坐标；以及
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一锥形声学信号的锥角与轴取向或第二锥形声学信号的锥角与轴取向、或其两个或更多个的任何组合的多个值，重复将频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）映射至交互混合区的空间坐标，并且组合所映射的关联信号，以获取非线性混合过程的强度的三维图像。
187.一种生成压缩速度与剪切速度的速度比的三维图像的方法，该方法包括：
通过处理器读取测量参数，所述测量参数包括：被配置成生成具有第一频率的第一锥形声学信号的第一声源的位置，被配置成生成具有第二频率的第二锥形声学信号的第二声源的位置，被配置成接收从第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交处的岩层内的混合区返回至井眼的检测信号的接收器的位置，以及第一锥形声学信号的锥角与锥轴取向和第二锥形声学信号的锥角与锥轴取向；
通过处理器读取包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、第一锥形声学信号的广播的起始时间与第二锥形声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差δ以及第一频率与第二频率之间的频率比d的函数；
通过处理器读取初始传播压缩与剪切速度模型；
通过处理器利用第一声源的位置和第二声源的位置、以及第一锥形声学信号的锥角与轴取向和第二锥形声学信号的锥角与轴取向，基于传播压缩与剪切速度模型来计算声学传播的轨迹；
计算其中第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交的相交体积区的空间坐标；
基于第一锥形声学信号的锥角与轴取向和第二锥形声学信号的锥角与轴取向、第一声源的位置、和接收器的位置，来计算第一锥形声学信号与第二锥形声学信号之间的会聚角；
通过处理器搜索在抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的值的范围内的关联信号M（t，δ，d），以确定针对抵达时间TNL的多个值、针对起始时间差δNL的多个值、针对频率比dNL的多个值，其使得测量的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL对应于由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）；
利用导致检测的非线性信号的频率比dNL来计算速度比，并且利用频率比与会聚角之间的选择规则关系来计算会聚角；
将计算速度比映射至混合区的空间坐标；
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一锥形声学信号的锥角与轴取向、或第二锥形声学信号的锥角与轴取向、或其两个或更多个的任何组合的多个值，重复将速度比映射至混合区的空间坐标，并且组合所映射的关联信号以获取速度比的三维图像。
188.一种用于调查井眼外侧的岩层的系统，该系统包括：
设置在井眼内的第一声源，该第一声源被配置成生成第一锥形声学信号，该第一锥形声学信号按第一频率广播；
设置在井眼内的第二声源，该第二声源被配置成生成第二锥形声学信号，该第二锥形声学信号按不同于第一频率的第二频率广播，第一频率和第二频率处于大约500Hz与
500kHz之间的频率范围中，
其中，第一声源和第二声源被配置成使得第一锥形声学信号和第二锥形声学信号在井眼外侧的希望相交体积中相交；以及
设置在井眼内的接收器，该接收器被配置成接收返回至井眼的、具有等于第一频率与第二频率之差的频率的检测信号，该检测信号通过第一锥形声学信号和第二锥形声学信号在相交体积内的非线性混合区中的非线性混合过程生成；
存储装置，被配置成记录检测信号和存储该检测信号，并且记录和存储测量参数，所述测量参数包括：第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一锥形声学信号的锥角与锥轴取向、和第二锥形声学信号的锥角与锥轴取向。
189.根据权利要求188所述的系统，其中，生成第一锥形声学信号的第一声源和生成第二锥形声学信号的第二声源定位在单一井眼中。
190.根据权利要求188所述的系统，其中，该井眼不是直的，或者该井眼包括侧线，以使第一锥形声学信号和第二锥形声学信号具有不共线的对称轴。
191.根据权利要求188所述的系统，其中，第一锥形声学信号包括按编码时间序列排列的第一多个脉冲，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同。
192.根据权利要求191所述的系统，其中，所述第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
193.根据权利要求188所述的系统，其中，第二锥形声学信号包括按编码时间序列排列的第二多个脉冲，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，起始时间差δ设置在广播第二多个脉冲的起始时间与广播第一多个脉冲的起始时间之间，其中，每一个脉冲包括调制信号，并且，该第二多个脉冲中的每一个脉冲内的调制信号的中心频率是第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的调制信号的中心频率的选定分数频率比d。
194.根据权利要求193所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成控制第一声源和第二声源以及接收器，以针对第一声学信号与第二声学信号之间的多个起始时间差δ并且针对第一频率与第二频率之间的多个频率比d，重复生成第一声学信号、生成第二声学信号以及接收检测信号。
195.根据权利要求188所述的系统，还包括相位控制器，该相位控制器被配置成控制第一锥形声学信号的相位或第二锥形声学信号的相位，或两者，以使得第一锥形声学信号与第二锥形声学信号具有相反极性。
196.根据权利要求195所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成将在接收器处检测的、通过第一锥形声学信号和第二锥形声学信号的混合过程而生成的信号添加至在接收器处检测的、通过具有相反极性的第一锥形声学信号和具有相反极性的第二声学信号的混合过程而生成的信号，以便增强非线性交互信号，并且最小化线性交互信号和噪声。
197.根据权利要求188所述的系统，还包括多个检测器，所述多个检测器被配置成接收多个检测信号，并且向通过所述多个检测器接收的所述多个检测信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者。
198.根据权利要求197所述的系统，其中，该检测器包括多个分量检测器，其中，该检测信号包括通过所述分量检测器检测的分量，并且所述系统还包括处理器，该处理器被配置成，向在所述多个分量检测器上接收的所述多个检测分量信号应用多维滤波、或时间时差分析与堆叠、或两者。
199.根据权利要求188所述的系统，所述系统还包括处理器，该处理器被配置成控制第一声源、第二声源以及接收器，以针对第一声源的不同位置、第二声源的不同位置、接收器的不同位置、第一声源的广播锥角、或第二声源的广播锥角、或其两个或更多个的任何组合，重复：生成第一锥形声学信号、生成第二锥形声学信号、以及接收检测信号。
200.根据权利要求188所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成，从通过由第一声源和第二声源在岩层中的非线性交互而生成的记录检测信号中，提取并增强由非线性混合过程生成的信号，并且抑制由线性交互过程生成的信号、或噪声或两者。
201.根据权利要求188所述的系统，其中，第一锥形声学信号包括按编码时间序列排列的第一多个脉冲，所述第一多个脉冲在时间上被分开，每一个脉冲包括具有中心频率的第一调制信号，其中，两个相继脉冲的中心频率不同，
其中，第二锥形声学信号包括按编码时间序列排列的第二多个脉冲，所述第二多个脉冲在时间上被分开，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个对应脉冲的中心之间的时间间隔相同，其中，起始时间差δ设置在广播第二多个脉冲的起始时间与广播第一多个脉冲的起始时间之间，其中，每一个脉冲包括第二调制信号，并且该第二多个脉冲中的每一个脉冲内的第二调制信号的中心频率是第一多个脉冲中的每一个对应脉冲内的第一调制信号的中心频率的选定分数频率比d，并且
所述系统还包括处理器，该处理器被配置成，读取记录数据并且关联检测信号与包括按时间序列排列的多个脉冲的模板信号，其中，两个相继脉冲的中心之间的时间间隔和第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大致相同，其中，所述多个脉冲中的每一个脉冲包括具有中心频率的调制信号，该中心频率等于第一多个脉冲和第二多个脉冲中的每一个对应脉冲中的第一调制信号的中心频率与第二调制信号的中心频率之差。
202.根据权利要求201所述的系统，其中，该第一多个脉冲中的两个相继脉冲的中心之间的时间间隔大于每一个脉冲的持续时间。
203.根据权利要求201所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成，针对多个起始时间差δ并且针对第一频率与第二频率之间的多个频率比d，重复在模板信号与检测信号之间关联，以生成包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d）。
204.根据权利要求203所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成，向检测信号应用时变频率带通信号，以保持在检测信号的期望频率带宽左右的窄频带，该窄频带被选择为每一个脉冲的第一频率与第二频率之差左右。
205.根据权利要求201所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成执行检测信号的速端图分析。
206.根据权利要求188所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成扫描第一频率与第二频率的频率比、或者扫描起始时间差的范围、或两者，以根据针对声学信号在岩层内的非线性交互的选择规则来控制相交体积内的混合区的位置。
207.根据权利要求188所述的系统，其中，该第一声源沿第一轴取向定位在井眼内，并且第二声源沿第二轴取向定位在井眼内，第一轴取向和第二轴取向非同轴取向或不平行。
208.根据权利要求207所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成，控制第一频率与第二频率的频率比以及起始时间差，以选择相交体积内的、定位在第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交的轨迹处的特定混合区。
209.根据权利要求208所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成，根据第一声源至混合区中心以及从混合区中心至接收器的总行进时间、或者根据会聚角与第一声学信号和第二声学信号的频率比之间的非线性交互选择规则关系的第一锥形声学信号与第二锥形声学信号之间针对混合区的会聚角、或两者，在定位在第一锥形广播与第二锥形广播相交的轨迹上的混合区之间辨别。
210.根据权利要求188所述的系统，其中，第一声源定位在第一井眼内，并且第二声源定位在第二井眼内，而接收器定位在第一井眼、第二井眼、或者第三井眼内。
211.根据权利要求210所述的系统，其中，锥角或锥轴取向或两者被选择成使得第一锥形声学信号和第二锥形声学信号在包围井眼的岩层中的目标区域处相交。
212.一种用于通过行进时间层析反演来确定包围井眼的岩层体积中的传播压缩速度的值、或剪切速度的值、或两者的系统，该系统包括处理器，该处理器被配置成：
利用井眼中的井日志和有关远离井眼的岩层的横向连续性的假定来估算初始传播速度模型；
根据按第一锥形信号广播的形式广播第一声学信号的第一声源的位置、按第二锥形信号广播的形式广播第二声学信号的第二声源的位置、以及第一锥形广播与第二锥形广播的仰角来计算混合区的空间坐标；
计算从第一声源至混合区中心以及从混合区中心至接收器的总行进时间；
计算从第一声源至混合区中心与从第二声源至混合区中心的行进时间差；
读取关联信号M（t，δ，d），所述关联信号M（t，δ，d）是抵达时间t、第二声学信号与第一声学信号之间的起始时间差δ、以及第一声学信号的频率与第二声学信号的频率之间的频率比d的函数，并且包含非线性交互信号；
扫描信号M（t，δ，d）中的抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的所有值，以确定针对抵达时间TNL、起始时间差δNL、频率比dNL以及M（TNL，δNL，dNL）的多个值，使得测量的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL对应于由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）；
通过处理器比较计算抵达时间与测量抵达时间TNL，或者比较计算起始时间差与测量起始时间差δNL，或两者；
如果计算抵达时间不同于测量抵达时间，并且计算起始时间差不同于测量起始时间差，则利用针对所有接收器、第一源、第二源以及广播仰角配置的测量抵达时间与计算抵达时间之差和计算起始时间差与测量起始时间差之差，通过层析速度反演或全波形反演来更新传播速度模型，
针对关于第一声源的多个位置、第二声源的多个位置、第一声学信号的多个广播仰角以及第二声学信号的多个广播仰角所获取的多个检测信号迭代地重复上述步骤，直到与总行进时间相对应的计算抵达时间大致等于测量抵达时间，或者计算起始时间差大致等于测量起始时间差，或两者为止，以获取导致计算抵达时间大致等于测量抵达时间并且计算起始时间差大致等于测量起始时间差的传播速度Vp和传播速度Vs。
213.根据权利要求212所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成利用射线追踪或其它声学数值建模技术，基于传播速度模型来计算声学传播的轨迹和行进时间。
214.根据权利要求212所述的系统，还包括处理器，该处理器被配置成，通过映射、基尔霍夫成像、射束成像或波动方程成像，根据记录信号数据来生成非线性特性的三维图像、或压缩速度与剪切速度的速度比的三维图像、或其两个或更多个的任何组合，或者利用层析速度反演或全波形反演或者与层析速度反演相组合的迭代成像，来确定传播压缩速度或剪切速度或两者。
215.一种用于生成非线性特性的三维图像的系统，该系统包括处理器，该处理器被配置成：
读取测量参数，所述测量参数包括：被配置成生成具有第一频率的第一锥形声学信号的第一声源的位置、被配置成生成具有第二频率的第二锥形声学信号的第二声源的位置、被配置成接收从第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交处的岩层内的混合区返回至井眼的检测信号的接收器的位置、以及第一锥形声学信号的锥角与锥轴取向和第二锥形声学信号的锥角与锥轴取向；
读取包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、第一锥形声学信号的广播的起始时间与第二锥形声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差δ、以及第一频率与第二频率之间的频率比d的函数；
读取初始传播压缩与剪切速度模型；
利用第一声源的位置和第二声源的位置、以及第一锥形声学信号的锥角与轴取向和第二锥形声学信号的锥角与轴取向，基于传播压缩与剪切速度模型来计算声学传播的轨迹；
计算其中第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交的相交体积区的空间坐标；
针对抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的一个范围搜索关联信号M（t，δ，d），以确定针对抵达时间TNL的多个值、针对起始时间差δNL的多个值、针对频率比dNL的多个值，其使得测量的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL对应于由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）；
将由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）映射至其中第一锥形广播声学信号与第二锥形广播声学信号相交的交互混合区的空间坐标；以及
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一锥形声学信号的锥角与轴取向或第二锥形声学信号的锥角与轴取向、或其两个或更多个的任何组合的多个值，重复将频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）映射至交互混合区的空间坐标，并且组合所映射的关联信号，以获取非线性混合过程的强度的三维图像。
216.一种用于生成压缩速度与剪切速度的速度比的三维图像的系统，该系统包括处理器，该处理器被配置成：
读取测量参数，所述测量参数包括：被配置成生成具有第一频率的第一锥形声学信号的第一声源的位置、被配置成生成具有第二频率的第二锥形声学信号的第二声源的位置、被配置成接收从第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交处的岩层内的混合区返回至井眼的检测信号的接收器的位置、以及第一锥形声学信号的锥角与锥轴取向和第二锥形声学信号的锥角与锥轴取向；
读取包含非线性交互信号的关联信号M（t，δ，d），其是抵达时间t、第一锥形声学信号的广播的起始时间与第二锥形声学信号的广播的起始时间之间的起始时间差δ、以及第一频率与第二频率之间的频率比d的函数；
读取初始传播压缩与剪切速度模型；
利用第一声源的位置和第二声源的位置、以及第一锥形声学信号的锥角与轴取向和第二锥形声学信号的锥角与轴取向，基于传播压缩与剪切速度模型来计算声学传播的轨迹；
计算其中第一锥形声学信号与第二锥形声学信号相交的相交体积区的空间坐标；
基于第一锥形声学信号的锥角与轴取向、第二锥形声学信号的锥角与轴取向、第一声源的位置、和接收器的位置，来计算第一锥形声学信号与第二锥形声学信号之间的会聚角；
针对抵达时间t、起始时间差δ以及频率比d的值范围来搜索关联信号M（t，δ，d），以确定针对抵达时间TNL的多个值、针对起始时间差δNL的多个值、针对频率比dNL的多个值，其使得测量的抵达时间TNL、起始时间差δNL以及频率比dNL对应于由非线性混合过程生成的频带限制尖峰信号M（TNL，δNL，dNL）；
利用导致检测的非线性信号的频率比dNL来计算速度比，并且利用频率比与会聚角之间的选择规则关系来计算会聚角；
将计算速度比映射至混合区的空间坐标；
针对第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一锥形声学信号的锥角与轴取向、或第二锥形声学信号的锥角与轴取向、或其两个或更多个的任何组合的多个值，重复将速度比映射至混合区的空间坐标，并且组合所映射的关联信号，以获取速度比的三维图像。
217.一种用于调查井眼周围岩层的非线性特性的系统，该系统包括：
第一子系统，被配置成执行数据获取、数据的控制和记录；
与该第一子系统通信的第二子系统，该第二子系统被配置成执行非线性和速度预备成像；
与该第一子系统通信的第三子系统，该第三子系统被配置成发射受控声学广播并且接收声能；
与该第一子系统和第三子系统通信的第四子系统，该第四子系统被配置成生成朝向岩层的源信号；以及
与第三子系统和第四子系统通信的第五子系统，该第五子系统被配置成执行对表示岩层的非线性特性的信号的检测。
218.根据权利要求217所述的系统，其中，该第一子系统包括获取模型化模块，该获取模型化模块被配置成，接收来自第二子系统的输入和操作员输入。
219.根据权利要求218所述的系统，其中，该第一子系统包括数据获取控制器，该数据获取控制器被配置成，接收操作员输入和来自获取设计模块的输入。
220.根据权利要求219所述的系统，其中，该第一子系统包括数据预处理与增强模块和数据存储装置，该数据预处理与增强模块被配置成，从数据存储装置读取数据并且将数据输入到第二子系统中。
221.根据权利要求217所述的系统，其中，该第二子系统包括初始速度模型模块，该初始速度模型模块被配置成，向第一子系统提供由压缩与剪切慢度的日志导出的初始速度模型和有关地层横向连续性的信息。
222.根据权利要求221所述的系统，其中，该第二子系统包括图像初始化模块，该图像初始化模块被配置成，初始化与由混合区处的非线性交互所生成的测量信号的幅度相关联的传播压缩与剪切速度值、速度比图像，以及非线性图像的体积。
223.根据权利要求217所述的系统，其中，该第三子系统包括：第一声源、第二声源、一个或更多个接收器、工具部署与输送模块、工具机械控制器、用于控制第一声学信号的取向的方向控制器、以及用于控制第二声学信号的取向的方向控制器。
224.根据权利要求223所述的系统，其中，该第三系统被配置成，从第一子系统接收用于控制第三子系统内的方向控制器的命令，以控制第一声学信号的方位角与仰角、第二声学信号的方位角与仰角，或两者。
225.根据权利要求223所述的系统，其中，从第三子系统收集与工具配置和广播几何学有关的获取记录参数，将其并且记录在第一子系统内的数据存储装置中。
226.根据权利要求217所述的系统，其中，该第四子系统包括：被配置成生成第一信号的信号发生器、被配置成生成第二声学信号的信号发生器、倍频器与起始时间差模块、以及编码信号发生器。
227.根据权利要求226所述的系统，其中，该第四子系统被配置成接收来自第一子系统的输入命令。
228.根据权利要求227所述的系统，其中，该第四子系统被配置成接收来自第一子系统的输入命令，以利用编码信号发生器模块生成脉冲序列。
229.根据权利要求228所述的系统，其中，由编码信号发生器模块生成的编码信号被输入到第一信号控制与放大器模块中，以向第一声源输入具有第一频率的第一信号，其中，由编码信号发生器模块生成的编码信号被输入到倍频器与起始时间差模块中，并接着输入到第二信号控制与放大器模块中，以向第二声源提供第二信号，所述第二信号相对于第一信号具有起始时间差并且具有作为第一频率的选定分数的第二频率。
230.根据权利要求229所述的系统，其中，起始时间差和频率分数作为记录广播信息存储在第一子系统内的数据存储装置中。
231.根据权利要求217所述的系统，其中，该第五子系统包括：被配置成接收来自一个或更多个接收器的信号的接收器模块、被配置成增强由信号接收器模块所接收的信号的非线性信号增强模块、被配置成生成模板信号的模板信号发生器、以及被配置成关联接收信号与模板信号的信号关联模块。
232.根据权利要求231所述的系统，其中，来自接收器模块的信号通过非线性信号增强模块处理，以增强非线性源点的内容并减小噪声，其中，来自接收器模块的信号和增强信号被存储在第一子系统内的数据存储装置中。
233.根据权利要求231所述的系统，其中，该模板发生器被配置成生成模板信号，其中，该关联模块被配置成关联模板信号与接收信号，以提取关联信号，该关联信号识别来自第一声源的第一信号与来自第二声源的第二信号在井眼周围岩层内的非线性混合区中的相交处生成的信号，其中，t对应于信号时间，d对应于第一频率与第二频率的频率比，δ是第一信号与第二信号之间的时间延迟。
234.根据权利要求233所述的系统，其中，该关联信号被存储在第一子系统内的数据存储装置中。
235.根据权利要求234所述的系统，其中，该第一子系统内的数据获取控制器被配置成，在第一子系统的存储装置内重复记录，并且重复从第一声源的位置、第二声源的位置、接收器的位置、第一声学信号的仰角、或第二声学信号的仰角、或其两个或更多个的任何组合的多个值提取关联数据。
236.根据权利要求235所述的系统，还包括速端图分析模块，该速端图分析模块被配置成，处理存储装置内的存储数据以进一步增强关联数据。
237.根据权利要求217所述的系统，还包括与该第二子系统通信的第六子系统，该第六子系统被配置成执行对岩层的非线性特性的成像和确定岩层内的声学信号速度。
238.根据权利要求237所述的系统，其中，该第六子系统包括：子系统数据预处理与增强模块，速度模型迭代模块，成像迭代模块，用于速度比图像和/或非线性图像的输出图像模块，以及用于输出压缩速度Vp、剪切速度Vs、或压缩速度与剪切速度之间的速度比、或其两个或更多个的任何组合的确定值的输出速度模块。