Способ скважинной сейсморазведки

Способ скважинной сейсморазведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение гфедназначено для прогноза детальных акустических характеристик чааи плааа содержащего точку приема в условиях искривленных скважин и сред с негоризонтальными границами , имеющими различное простирание. Цель -- повышение точности способа в усповиях неполной априорной информации о геомсгрии граии1( и скоростных характеристик пластов. Для этого отыскивают точку дневной поверхности, в которой имеет место максимум разности времен прихода прямой и отраженной от исследуемой границы волн и помещают в нее источник. При этом точка приема и возбуждения располагается на центровом луче отраженной волны, ортогональной подошве ппаста, что обеспечивает однозначность peuJeния обратной динамической задачи. 1 ил.

(в) SU (и) 1347740 ЛЗ (51) 1V1 40

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВедОмстВО сссР (ГОсттАтент cccp)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ (21) 3969107/25 (22) 25.10.85 (46) 15.11 93 Бнж hh 41-42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (72) Шехтман ГА (73) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизики (54) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение предназначено для прогноза детальных акустических характеристик части пласта, содержащего точку приема в условиях искривпенных скважин и сред с негоризонтапьными границами, имеющими различное простирание. Цель -- повышение точности способа в условиях неполной априорной информации о геометрии границ и скоростных характеристик пластов. Для этого отыскивают точку дневной поверхности, в которой имеет место максимум разности времен прихода прямой и отраженной от исследуемой границы волн и помещают в нее источник При этом точка приема и возбуждения располагается на центровом луче отраженной волны, ортогональной подошве пласта, что обеспечивает однозначность решения образиной динамической задачи 1 ип

1347740

Изобретение относится к скважинным сейсмическим исследованиям и может быть использовано для прогноза детальных акустических характеристик разреза на поисковом и разведочном этапах геологоразведочного процесса.

Цель изобретения — повышение точности способа в условиях неполной априорной информации о геометрии границ пластов и пластовых сейсмических скоростях.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором приняты следующие обозначения; буровая вышка 1, земная поверхность 2, ствол скважины 3, точка приема 4, отражающая граница 5 (подошва пласта, содержащего точку приема 4), пункты возбуждения (ПВ) 6 и 7, мнимые ПВ 8 и

9, соответствующие ПВ б и 7 соответственно, точки 10 и 11 отражения, центровой луч

12, мнимый источник колебаний 13, соответствующий источнику, помещенному в точке

4 (обозначен буквой Р1).

Точка приема 4, обозначенная буквой P. расположена внутри пласта, подошва 5 которого является отражающей границей. При положении источника колебаний в точке 6 (обозначенной букой 0) точка отражения 10 будет расположена вне центрового луча 12, Буквой 01 обозначен мнимый источник, расположенный в точке 8.

Сущность способа состоит в том. что положение ПВ определяют путем перемещения вдоль земной поверхности источника колебаний при фиксированном положении точки приема или путем дополнительной установки .1сточника колебаний в точку приема, а приемников колебаний— в точки земной поверхности, разноудаленные от устья исследуемой скважины. Измеряя время распространения прямой волны между точкой приема и разноудаленными точками земной поверхности, а также время распространения отраженной волны, распространяющейся по траекториям, содержащим эти точки и точки отражения, расположенные на подошве пласта. содержащего точку приема. формируют зависимость разности времени прихода прямой и отраженной волн от координат точек земной поверхности. По этой зависимости определяют местоположение точки земной поверхности, в которой разность времени прихода волн достигает максимума, и в зту точку устанавливают пункт возбуждения.

Этим обеспечиваются условия расположения ПВ и точки приема на центральном луче, ортогональном подошве пласта, содержащего точку приема, Сугцность способа можно понять из чертежа

Из треугольника OP P имеем ! ОР— OP I P P I (1)

Преобразуем это соотношение так

I OPt I Г / — I OP I l1/ (! РтР I /\/ . (2) где V — скорость распространения волн, Слева в неравенстве (2) — разность времен прихода в точку P отраженной и прямой волн, распространяющихся иэ источника О.

Знак равенства достигается лишь в том случае, когда точки О. P и 0> расположены на одной прямой (a пределах центрового луча

12), т,е, когда источник находится в точке 7, а мнимый источник — в точке 9. Таким обра. зом, измеряя для различного положения точки О разность времени прихода отраженной и прямой волн, приходящих в точку Р, можно bio максимуму зависимости разности времен прихода от координат точки O определить местоположение точки 7, расположенной вместе с точкой P на центровом луче, ортогональном границе 5.

Регистрация колебаний в точке 4 при положении ПВ в точке 7 обеспечивает исследование слоев, залегающих согласно с границей 5, при распространении отраженных волн по нормали к плоскостям напластования, т.е. в наиболее оптимальном направлении с точки зрения излучения детальных акустических свойств этих слоев.

На чертеже показана одна отражающая граница, однако приведенное обоснование способа можно обобщить на случай расположения точки приема 4 в любом пласте многослойной среды с плоскими границами раздела, 40 При азиму альных HecornacMAx границ в пределах участка земной поверхности 2. примыкающего к скважине 1, проводят площадные наблюдения с регистрацией прямой и отраженной волн. Затем в каждой

45 точке приема вычисляют разность времен прихода этих волн, определяя тем самым разностный поверхностный годограф. После соответствующего сглаживания (например, при помощи двумерной сплайн-аппроксимации), определяют экстремум полученной зависимости (он соответствует максимуму разностного годографа). В точку земной поверхности, соответствующую этому экстремуму, помещают ПВ и регистрируют колебания в точке приема при помощи зонда ВСП. Целесообразно применять многоприборные зонды

ВСП (не менее 3 приборов в зонде) с шагом между приборами. равным 10-20 м. Запись

1347740. колебаний многоприборным зондом позволит надежно разделить падающие и восходящие волны, Наиболее эффективным представляется получение разностного поверхностного годографа путем возбуждения колебаний в точке приема при помощи дополнительного источника и регистрации колебаний нв земной поверхности многоканальными сейсм<г станциями. В качестве такого дополнительного источника колебаний можно использовать нестационарные воздействия 0yposoro инструмента на забой в

h роцессе бурения, а в уже пробуренной скважине торпеды с детонирующим шнуром, перфораторы и другие известные источники.

В том случае. когда простирания различных границ совпадают. задача определеФормула изобретения

СПОСОБ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ, заключающийся в возбуждении упругих колебаний источником колебаний, установленным в пункте возбуждения, регистрации колебаний в точке приема. расположенной в скважине внутри исследуемого пласта, одновременном изменении местоположения пункта возбуждения в процессе отработки скважины при перемещении точки приема в другой пласт, выделении падающих и отраженных волн, направление распространения которых ортогонвльно границе пласта, внутри которого расположена точка приема, и изучении по падающим и отраженным волнам упругих характеристик слоев, залегающих параллельно границе пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа в условиях неполной априорной информации о геометрии грания местоположения ПВ сильно упрощ-..е1ся, так как наблюдения можно проводить и пределах вертикальной плоскости, проход щей через точку приема ортогонально к нэ5 правлению простирания. При э-ом н земной поверхности поиск местоположения

ПВ ограничивается наблюдениями вдоль прямой линии, проходящей ортогонально к простиранию пород через проекцию точки

10 приема на земную поверхность, Для определения местоположения ПВ можно при этом использовать приемы одномерного поиска экстремума разностного линейного годографа отраженной и прямой волн, 15 (56) Авторское свидетельство СССР

М 1267917, кл, G 01 Ч 1/40, 1983.

20 ниц пластов и пластовых сейсмических скоростях, при фиксированном положении точки приема в точки земной поверхности, разноудаленные от устья скважины, допол25 нительно устанавливают источник колебаний или в точку приема помещают дополнительный источник колебаний, а в точки земной поверхности, разноудаленные от устья скважины, устанавливают до30 полнительные приемники колебаний, измеряют время распространения прямой волны между источниками и приемниками, а также время распространения отраженной волны, распространяющейся по траек35 ториям, содержащим эти точки и точки отражения, расположенные на подошве пласта. определяют зависимости разности времен прихода прямой и отраженной волн от координат точек земной поверхно40 сти и устанавливают пункт возбуждения в точку, соответствующую максимуму разности времен прихода волн.

1347740

Составитель А.Алешин

Техред М,Моргентзл

Корректор М. Петраш

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Заказ 3243

fir.он а щ; анно-и дательскии комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101