Heliraie on puurimisoperatsioonidel kasutatav tehnika maa-aluste kivimite ja pinnasemoodustiste analüüsimiseks helilainete abil. Nafta või gaasi uurimisel ja taastamisel kasutatakse puurimisseadet, mis tekitab toru pikkade osade külge kinnitatud pöörleva puurimistööriista abil sügava augu, mida nimetatakse puurauguks. Puuripea loob augu, mille läbimõõt on võrdne puuripea suurusega.
Heli tekitav tööriist kinnitatakse toitega juhtme külge ja saadetakse puurauku alla, et luua helilogimise graafik. See tööriist koosneb helisaatjast ja vastuvõtjast, mis asuvad ühes pikal torul, mis sobib puurauku. Saatja saadab kõigis suundades välja rea kõrgsageduslikke heliimpulsse, mis sisenevad ümbritsevatesse kivimitesse ja naasevad vastuvõtjasse.
Vältimaks saatja ja vastuvõtja üksteist segamast, kasutatakse mitmeid erinevaid tehnikaid. Saatja ja vastuvõtja on eraldatud vahemaaga, luues pikema silindri kuju. Heli neelavad materjalid ja kummist tihendid võivad aidata vähendada osa saatjast vastuvõtjani jõudvat heli. Kõige olulisem disainielement põhineb vastuvõtja väljalülitamisel iga kord, kui saatja saadab impulsi. See hoiab ära valesignaalide esinemise helilogimise tulemustes ja väldib edastatavate helide kahjustamist vastuvõtjat.
Saatja saadab lühikeste rünnakutena heliimpulsse, mis sisenevad puurauku ümbritsevasse kivimisse; osa helist peegeldub kiiresti tagasi vastuvõtjasse ja osa siseneb ümbritsevasse kivimisse ja hajub, mis tähendab, et see muudab väljuva heli suunda. Kui hajutatud heli naaseb vastuvõtjasse, salvestatakse edastatud ja tagasituleva heli ajavahe. Veel üks maapinnas leviva heli mõju on sumbumine, mis on heli vähenemine neeldumise tõttu. Kui heli siseneb puuraugu ümbritsevasse kivimisse, neelavad kivid ja muud materjalid heli, vähendades vastuvõtjasse tagasi pöörduva signaali hulka; see omakorda võib anda teavet maapinna omaduste kohta.
Sonic logimine on tõhus puuraugu omaduste määramiseks, kuna heli levib erinevalt sõltuvalt saatjat ümbritsevast kivist või pinnasest. Esimesed helid, mis vastuvõtjasse naasevad, on p-lained ehk rõhulained, kuna neil on tavaliselt suurim kiirus ehk kiirus. P-lained liiguvad kiiremini suurema tihedusega kivimites ja aeglasemalt vähem tihedas liivas või pinnases, mida nimetatakse poorsemaks.
Teist tüüpi vastuvõtjasse naasvad helilained on S-lained ehk nihke. Nihkejõud tahab midagi lahti rebida, nii et need lained mõõdavad moodustise nihke- või purunemisvõimet. See on naftapuurimisel oluline, sest naftat või gaasi sisaldav moodustis tuleb enne toote taaskasutamist osadeks purustada; seda nimetatakse frakkimiseks. S-lained annavad selles toimingus kasutatavat teavet.
Kui helilogimise tööriist saadetakse puurauku, annab see visuaalse esituse maapinna omadustest. Murrud kivimites võivad aidata puurimistöödel, kui need esinevad toote piirkonnas, kuid võivad põhjustada probleeme, kui need leitakse mujal puuraugus, mis võib olla vaja tihendada torustiku või betoonitaolise hermeetikuga, et vältida lekkimist august. Vesi võib olla probleem ka puurimistöödel, kuna see seguneb tootega; kui vesi satub puurauku suures koguses, võib see hiljem vajada täiendavat töötlemist, et see naftast eemaldada. Teine probleem on põhjavee saastumine naftaga, nii et veekihtide olemasolu mõistmine võib vähendada keskkonnaprobleeme.