Η ηχητική υλοτομία είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται σε εργασίες γεώτρησης για την ανάλυση υπόγειων πετρωμάτων και σχηματισμών εδάφους με ηχητικά κύματα. Η εξερεύνηση και η ανάκτηση πετρελαίου ή φυσικού αερίου χρησιμοποιεί ένα γεωτρύπανο που δημιουργεί μια βαθιά οπή που ονομάζεται γεώτρηση, χρησιμοποιώντας ένα περιστρεφόμενο εργαλείο γεώτρησης συνδεδεμένο σε μεγάλα τμήματα του σωλήνα. Η κεφαλή διάτρησης δημιουργεί μια οπή με διάμετρο ίση με το μέγεθος της κεφαλής του τρυπανιού.
Ένα εργαλείο παραγωγής ήχου είναι προσαρτημένο σε ένα ηλεκτρικό καλώδιο και στέλνεται κάτω από τη γεώτρηση για να δημιουργήσει ένα ηχητικό γράφημα καταγραφής. Αυτό το εργαλείο αποτελείται από έναν πομπό ήχου και έναν δέκτη που βρίσκονται σε ένα μακρύ σωλήνα που χωράει στη γεώτρηση. Ο πομπός εκπέμπει μια σειρά ηχητικών παλμών υψηλής συχνότητας προς όλες τις κατευθύνσεις που εισέρχονται στους γύρω βραχώδεις σχηματισμούς και επιστρέφουν στον δέκτη.
Για να αποτραπεί η παρεμβολή του πομπού και του δέκτη μεταξύ τους, χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές. Ο πομπός και ο δέκτης χωρίζονται από απόσταση, δημιουργώντας ένα μακρύτερο σχήμα κυλίνδρου. Τα ηχοαπορροφητικά υλικά και τα ελαστικά παρεμβύσματα μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση μέρους του ήχου από τον πομπό που φτάνει στον δέκτη. Το πιο σημαντικό στοιχείο σχεδίασης βασίζεται στο κλείσιμο του δέκτη κάθε φορά που ο πομπός στέλνει έναν παλμό. Αυτό αποτρέπει τα ψευδή σήματα στα αποτελέσματα ηχητικής καταγραφής και αποτρέπει τους μεταδιδόμενους ήχους να βλάψουν τον δέκτη.
Ο πομπός στέλνει παλμούς ήχου σε σύντομες εκρήξεις, οι οποίοι εισέρχονται στο βράχο που περιβάλλει τη γεώτρηση. Κάποιος από τον ήχο αντανακλάται γρήγορα πίσω στον δέκτη και μερικός εισέρχεται στον περιβάλλοντα βράχο και διαθλάται, πράγμα που σημαίνει ότι αλλάζει κατεύθυνση από τον εξερχόμενο ήχο. Καθώς ο περιθλαμένος ήχος επιστρέφει στον δέκτη, καταγράφεται η χρονική διαφορά μεταξύ του εκπεμπόμενου και του επιστρεφόμενου ήχου. Μια άλλη επίδραση της ηχητικής διαδρομής στο έδαφος είναι η εξασθένηση, η οποία είναι η μείωση του ήχου λόγω της απορρόφησης. Καθώς ο ήχος εισέρχεται στο βράχο γύρω από τη γεώτρηση, ο βράχος και άλλα υλικά απορροφούν τον ήχο, μειώνοντας την ποσότητα του σήματος που επιστρέφει στον δέκτη. Αυτό με τη σειρά του μπορεί να παρέχει πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά του εδάφους.
Η ηχητική καταγραφή είναι αποτελεσματική για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών μιας γεώτρησης επειδή ο ήχος ταξιδεύει διαφορετικά ανάλογα με το βράχο ή το έδαφος που περιβάλλει τον πομπό. Οι πρώτοι ήχοι που επιστρέφουν στον δέκτη είναι τα κύματα p ή τα κύματα πίεσης, επειδή συνήθως έχουν την υψηλότερη ταχύτητα ή ταχύτητα. Τα κύματα P θα ταξιδεύουν πιο γρήγορα σε βράχους υψηλότερης πυκνότητας και πιο αργά σε λιγότερο πυκνή άμμο ή έδαφος, που ονομάζεται πιο πορώδες.
Ο δεύτερος τύπος ηχητικών κυμάτων που επιστρέφει στον δέκτη είναι τα κύματα S ή διάτμηση. Μια δύναμη διάτμησης θέλει να σχίσει κάτι, έτσι αυτά τα κύματα μετρούν το σχηματισμό για την ικανότητά του να διατμηθεί ή να σπάσει. Αυτό είναι σημαντικό στη γεώτρηση πετρελαίου, επειδή ο σχηματισμός που περιέχει το πετρέλαιο ή το αέριο πρέπει να διασπαστεί πριν μπορέσει να ανακτηθεί το προϊόν. αυτό λέγεται fracking. Τα κύματα S θα παρέχουν πληροφορίες που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη λειτουργία.
Όταν το εργαλείο ηχητικής καταγραφής αποστέλλεται σε μια γεώτρηση, παρέχει μια οπτική αναπαράσταση των χαρακτηριστικών της υπόγειας επιφάνειας. Οι ρωγμές στα βράχια μπορούν να βοηθήσουν τις εργασίες γεώτρησης εάν συμβούν στην περιοχή του προϊόντος, αλλά μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα εάν βρεθούν αλλού στη γεώτρηση, η οποία μπορεί να πρέπει να σφραγιστεί με σωληνώσεις ή στεγανοποιητικό υλικό που μοιάζει με σκυρόδεμα για να αποφευχθεί η διαρροή από την οπή. Το νερό μπορεί επίσης να είναι πρόβλημα για τις εργασίες γεώτρησης, καθώς θα αναμιχθεί με το προϊόν. Εάν το νερό εισέλθει στη γεώτρηση σε μεγάλες ποσότητες, μπορεί να χρειαστεί πρόσθετη επεξεργασία αργότερα για να αφαιρεθεί από το πετρέλαιο. Μια άλλη ανησυχία είναι η μόλυνση των υπόγειων υδάτων με πετρέλαιο, επομένως η κατανόηση του πού υπάρχουν στρώματα νερού μπορεί να μειώσει τις περιβαλλοντικές ανησυχίες.