Способ акустического каротажа

Способ акустического каротажа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик,„, в ™с

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.02.75 (21) 2107957/25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень ЛЪ 4

Дата опубликования описания 09.03.77 (51) M. Кл. G 01V 3 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 550:83(088 8) до делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Н. Крутин, В. T. Чукин и T. В. Щербакова (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТА)КА

Изобретение относится к геофизическим способам разведки полезных ископаемых, в частности к способам акустического каротажа скважин.

Известен способ акустического каротажа сквая ин, состоящий в том, что в псследуемуlo ск13яжину Оп jcкяloт як1.сти !сскпп зонд возбуждают колебания излучателя зонда, принимают головные волны, создаваемые излучателем, и измеряют запаздывание по времени первого вступления сигнала на приемнике относительно момента возбуждения излучателя, так называемое интервальное время.

Однако известный способ характеризуется неоднозначностью интерпретации получаемых данных, так как интервальное время зависит не только от пористости горных пород, но и от многих других факторов — модуля объемного сжатия, плотности, трещиноватости, свойств заполнителя пор, неровностей стенок скважины и др.

Более точную интерпретацию позволяет осуществить способ, заключающийся в том, что снаряд-зонд помещают в скважину, возбуждают головные волны в жидкости и регистрируют фазовокорреляцпонные диаграммы сигнала, принятого приемником снаряда-зонда.

Использование фазово-корреляционных диаграмм позволяет различить влияние таких дополнительных факторов, как каверпозпостн, трещпноватостн н др. на величину интервального времени, что дает возможность точнее судить о порпстостп горных пород.

Однако, следует указать на то. что значи5 тельно большей чувствительностью к порнсто"ти обладает коэффициент поглощения упругих волн. Известен способ 11куст111еского каротажа с измерением коэффициента погложення упругих волн. Способ состоит в том. что в сква)О жине возбуждают головные волны акустическим узлучателем снаряда-зонда, принимают эти волны двумя разнесенными по осп скважины приемниками yIIpyl»x волн и, путем сравнения амплитуд сигналов на приемниках, судят о по-!

5 глощенпп упругих волн в горных породах.

Однако поглощение упругих волн измеряется с большей погрешностью, что значительно снижает прспму!цества мстода. Увел!!чепце погрешности измерений связано с псизбеж111 ными смещениями снаряда-зонда от оси скважины, его перекосами, с неровностями границ скважины, наличием глинистой корки и т.д.

Наиболее близким к изобретению является спосоо як 3 стпчес! Ого кяротяжа, состоящпн В

25 том, что измеряют смещение частоты максимума спектральной плотности С11гналов, прнш1маемых прпсмннком упругих го1п снарядазонда, относительно частоты м а кс11м ум а спектральной плотности сигна1013, 11злучаемых

30 его излучателем. Указанное смещение

544925

Формула изобретения

Составитель Ю. Веселовский

Техред E. Петрова

Корректор Л. Котова

Редактор Н. Коляда

За! ав 30, 13 Из.!. М 148 Тираж 729 Подписное

Ц1111И11к! Го«у

II0 !» ам и 3опр« Iillll Ii откр:!тий

113035.,Чи«ква, >К-35, Рву<иска!! нао.,,1, 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 частоты максимума спектральной плотности вызвано тем, что в большинстве пород поглощение линейно растет с частотой, причем быстрота этого роста существенно зависит от величины и характера !lop»crocl ff, тяк кя! соотношение длины волны и размеров пор изменяется с частотой, что приводит к росгу рассеяния энергии упругих волн с повышением частоты. Смещение частоты максимума спектральной плотности, зависящее от быстроты роста поглощения более стабильно и может быть измерено с большей точностью, чем само поглощение. О»о содержит значительную информацию о пористости среды и ее характере.

Вместе с тем, -акой метод оценки пористости обладают низкой чувствительностью и трудно реализуем в виде автоматических приборов.

Предлагаемый способ позволят повысить чувствительность ?I снизить погрешность измерений за счет устранения влияния неровностей поверхности скважины. Это достигается тем, что сигнал головных волн, принятый приемником, фильтруют фильтром, например, верхних частот, измеряют мощность высокочастотной части спектра и мощность неотфильтрованного сигнала, а изменением частоты среза фильтра регулируют отношение указанных мощностей до заданной величины, например 1/2, и по частоте среза фильтра судят о пористости среды и характере ее заполнения.

Пример. Скважшшый снаряд-зонд, имеющий широкополосные акустический излучатель и приемник, помещают в исследуемую скважину. Электроакустический возбуждающий преобразователь зонда запитывают от генератoðà импульсов или генератора шума, в силу чего последний излучает широкополосный сигнал в виде упруп!х волн в окружающую снаряд жидкость. В исследуемой среде происходит иммерсионное возбуждение упругих волн, которые распространяюстя вдоль оси скважины и, в свою очередь, вызывают боковые волны в жидкости, регистрируемые приемником снаряда-зонда. Принятый сигнал через временной селектор, подавляющий мешающие типы волн, подают на фильтрацию, в качестве фильтра используют фильтр верхних или нижних частот с регулируемой частотой среза.

После фильтрации отфильтрованный сигнал несет в себе лишь LûñfI

Лналогично квадратичный детектор формирует сигнал, пропорциональный мощности всего принятого сигнала. Этот сигнал аттснюатором делят в заданном отноше1!ии, после чего срав1О нива!от его с си!И!алом детектора отфильтрованного сигнала. Затем, измен!!1От частоту среза фильтра до тех пор, пока сравниваемые сигналы: сигнал, пропорциональный мощности всего принятого сигнала, поделенный аттено15 атором H зад21IIIQQ чис Io раз, и сигнал, пропорциональный мощности сигнала с частотами выше или ниже частоты среза фильтра, будут равны между собой. Частота среза фильтра и будет той частотой, которая разделяет

20 энергетический спектр си Iraла в заданном отношении.

За счет роста поглощен!я упругих волн в горных Ilopo;Iах с ростом частоты высокочастотные составляю!цие сигнала ослабляются сильнее низкочастотных, что приводит к перерас!1редег!Сии!0 энергии сигнала 1<о спектру и ее концентрации в низкочастотной области, поэтому ири заданном отношении срави11ваемых энергией частота раздела будет пони30 жаться H зависимости от быстроты роста Iloглощения с частотой. Последняя су!цественно зависит от пористости среды и ес характера, а в высококачественном диапазоне и от вязкости заполнителя !lop.

Способ акустического каротажа, основанный на иммерсиоином излучении упругих волн

40 в исследуемую среду и приеме головных Bo;III, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и сии>кения погрешностей, вносимых неровностями поверхности сква>!

45 фильтруют, например, фильтром верхних чаСТ01, ИЗ <С!Р1110Т МОЩНОСТЬ ВЫСОКОЧЯСТОТНОИ части спектра и мощность нсотфильтрованного с1!. наля и изменением частоты среза фильтра регулируют от1!ошсние указанных мощностей

50 до заданной величины, например 1, 2, и 110 частоте среза фильтра судят о пористости среД Ы 11 Х Я Р 2 и T Е Р 0 3 2 Г О Л 11 С" 11 И Я 1! О,"1