Способ сейсмических исследований в скважинах

 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах с целью изучения геологических объектов в межскважинном пространстве. Целью изобретения является повышение точности исследований за счет раздельной регистрации волн, распространяющихся от излучателя к приемнику по различным направлениям. Способ сейсмических исследований в скважинах состоит в проведении межскважинного сейсмоакустического просвечивания , осуществляемого при размещении излучателя импульсных сигналов и приемной установки в двух различных скважинах с регистрацией проходящих и дифрагированных волн в фиксированном диапазоне частот. В каждом из каналов приемной системы используют группы из L (по меньшей мере двух) приемников. Расположение одного из них, центрального, на оси скважины, а остальных - по периметру окружности радиуса ьХ, расположенной в горизонтальной плоскости и проходящей через центральный приемник . Разности сигналов, принятых центральным приемником и каждым из L-1 приемников, расположенных по периметру окружности, увеличивают пропорционально К. Осуществляют интегрирование каждой из L-I полученных после усиления разностей и,регистрируют L-I пар сигналов. В каждой паре один из сигналов образуют путем суммирования сигнала, полученного в результате интегрирования, с сигналом, принятым центральным приемником, а другой - вычитанием из сигнала, пот лученного в результате интегрирования , сигнала, принятого центральным приемником. Величину ЛХ выбирают в интервале 1 и X : С/5 О„. Коэффициент К выбирают равным С/ДХ, где С - CKQ- рость объемных волн в породах околоскважинного пространства в месте расположения приемной системы, 1 - линейный размер приемника, а сз - значение максимальной круговой частоты в частотном диапазоне регистрации. Способ может быть использован при сейсмических исследованиях в скважинах при работах методом межскважинного прозвучивания для поисков рудных тел, карстовых пустот и других геологических объектов. 2 ил. с В СО. 4 О СП) to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 С 01 Ч 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4036980/24-25 (22) 18.03.86 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (7 1) МГУ им.М.В.Ломоносова (72) A.В.Калинин, В.В.Калинин, Б,Л.Пивоваров и А.С.Кашик (53) 550.83 (088.8) (56) Прицкер Л.С. Некоторые методические вопросы межскважинного прозвучивания. . Разведка и охрана недр, 1977, № 8, с. 39-43.

Методические указания по проведению межскважинного прозвучивания и интерпретации его результатов при решении инженерно-геологических задач. — М.: ОНТИ, ВНИИЯГГ, 1981. (54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В СКВАЖИНАХ (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах с целью изучения геологических объектов в межскважинном пространстве, Целью изобретения является повышение точности исследований за счет раздельной регистрации волн, распространяющихся от излучателя к приемнику по различным направлениям. Способ сейсмических исследований в скважи— нах состоит в проведении межскважинного сейсмоакустического просвечивания, осуществляемого при размещении излучателя импульсных сигналов и приемной установки в двух различных скважинах с регистрацией проходящих и дифрагированных волн в фиксированном диапазоне частот. В кажSU» 1347062 А 1 дом из каналов приемной системы используют группы из L (по меньшей мере двух) приемников. Расположение одного из них, центрального, на оси скважины, а остальных — по периметру окружности радиуса Х, расположенной в горизонтальной плоскости и проходящей через центральный приемник. Разности сигналов, принятых центральным приемником и каждым из

L 1 приемников, расположенных по периметру окружности, увеличивают пропорционально К. Осуществляют интегрирование каждой из L — 1 полученных после усиления разностей и,регистрируют L 1 пар сигналов. В каждой паре один из сигналов образуют путем суммирования сигнала, полученного в ре- р зультате интегрирования, с сигналом, принятым центральным приемником, а ( другой — вычитанием из сигнала, по-. лученного в результате интегрирования, сигнала, принятого центральным приемником, Величину ь Х выбирают в интервале 1с и Х С/5 Q,,, Коэффициент

К выбирают равным С/йХ, где С вЂ” скорость объемных волн в породах около- 4 скважинного пространства в месте („,) расположения приемной системы, 1 — 1, линейный размер приемника, а а „ Ю значение максимальной круговой частоты в частотном диапазоне регистрации.

Способ может быть использован при сейсмических исследованиях в скважинах при работах методом межскважинного прозвучивания для поисков рудных тел, карстовых пустот и других геологических объектов. 2 ил.

1347062

Система из двух приемников, бокового 1 и центрального 2, расположена в исследуемой скважине 3 в одной го- 25 ризонтальной плоскости, расстояние между приемниками — база антенны равно d Õ. Источник 4 находится во взрывной скважине 5. Устья обеих скважин находятся на линии 6 профиля. Не- 30 однородность в межскважинном пространстве в вертикальной плоскости, проходящей через линию б профиля, т.е. в плоскости чертежа, имеет сечение 7. Неоднородность, находящаяся сзади (относительно взрывной скважины 5) приемной скважины 3 имеет в той же плоскости сечение 8. Пусть плоская волна, распространяющаяся от источника 4 к системе приемников

1 и 2, расположенных в скважине 3, либо в виде прямой волны, либо в виде волны, дифрагирующей на неоднородностях 7 или 8, имеет фронт 9, составляющий угол 9 с линией б профиля. 45

Система из двух приемников на малой базе d X позволяет вычислить производную сигнала по времени. Интегрируют по времени разность сигнапов 4Р, усиленную в К раз, полученный в резуль-. тате интегрирования сигнал равен

P(t,Х) sin 9 . Сложив этот сигнал с сигналом Р (с,Х), принятым боковым приемником 1, получают суммарный сигнал, который и является первым 55 регистрируемым сигналом

1(пХ С/5 ы, где 1 — линейный размер приемника, а„ вЂ” значение максимальной круговой частоты в диапазоне регистрации.

Коэффициент пропорциональности К устанавливают равным С/Ь Х.

При минимальной скорости объемных волн С, „ =1000 м/с и максимальном значении верхней частоты полосы регистрации 250 Гц величина базы dX, например, не должна превышать 15 см.

Такая величина базы при заданной системе наблюдений обеспечивает выделение всех типов волн во всем диапазоне регистрации.

Величина С скорости объемных волн — продольных и гоперечных . предполагается известной по всей приемной скважине. Если скоростной разрез скважин предварительно не изучен, реализация способа связана с перебором значений скоростей, причем такой перебор делается отдельно для каждоИзобретение относится к геофизическим исследованиям, в частности к межскважинному сейсмическому и сейсмоакустическому просвечиванию с целью изучения геологических объектов в межскважинном пространстве.

Цель изобретения — повышение точности исследований за счет раздельной регистрации волн, распространяющихся от излучателя к приемнику по различным направлениям, На фиг.1 показана схема расположения приемников в приемной системе, на фиг.2 — диаграмма направленности одной из L-1 антенн, состоящих из двух приемников, один из которых центральный, а второй располагается на периметре окружности.

Способ осуществляется следующим образом.

Р, (с,Х) — Р(t,Х) (1+sin9).

Второй регистрирующий сигнал получают путем вычитания из сигнала, принятого боковым приемником, сигнала, полученного после интегрирования

p" (t,Х) =Р(с,Х) (1-sin8J .

Таким образом, регистрируемые в предлагаемом способе сигналы в зависимости от угла подхода с фронта волны P(t,X) могут применять значения от 2P(t,X) до О. Эти значения определяются диаграммой направленности

r=f+sin (фиг.2).

Разместив по периметру скважины

L — 1 приемников получают L 1 приемных антенн, каждая из которых подавляет и усиливает волны в соответствии со своей диаграммой направленности. В каждой из антенн, формируют два сигнала, так что общее количество сигналов (сейсмотрасс), получаемых на выходе приемной система, составляет

2(L-1). Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществлять пространственную фильрацию, выделяя полезные волны и подавляя волны-помехи по любому из выбранных L — 1 направлений.

Практически выбор величины hX— базы, на которой расположены два приемника, определяется из условия го типа волн, которые предполагается использовать при просвечивании.

Таким образом, реализация предлагаемого способа позволит регистрировать раздельно различные компоненты волнового поля с помощью остро направленной антенны, состоящей из Ь-1 приемников расположенных на малой базе, а также обеспечит повышение точности исследований и достоверность извлекаемой информации.

Формула изобретения

Способ сейсмических исследований в скважинах, заключающийся в проведении межскважинного сейсмоакустического просвечивания, осуществляемого при размещении излучателя импульсных сигналов и приемной установки в двух различных скважинах с регистрацией проходящих и дифрагированных волн в фиксированном диапазоне частот, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности исследований, в приемной системе используют группу из L (pro меньшей мере двух) приемников, располагают один из них (цент7062

4 ральный) на оси скважины, а остальные — по периметру окружности радиуса Х, расположенной в горизонталь5 ной плоскости и проходящей через центральный приемник, увеличивают разности сигналов, принятых центральным приемником и каждым из L-1приемников, расположенных по периметру этой окружности, пропорционально К, интегрируют каждый из L-1 полученных после усиления разностей и регистрируют L-1 пар сигналов, причем в каждой паре один из сигналов образуют путем суммирования сигнала, полученного в результате интегрирования, с сигналом, принятым боковым приемником, а второй — вычитанием из сигнала, принятого боковым приемником, сигнала, полученного после интегрирования, при этом величину Х выбирают в интервале 1 аХ < С/5 са „, а коэффициент К устанавливают равным С/ЬХ, где С вЂ” скорость объемной волны в

25 породах околоскважинного пространства в месте расположения приемной системы, 1 — линейный размер приемника, а Я вЂ” значение максимальной круговой частоты в частотном диапазоне рейд гистрации.

134.706? фц. Д

Составитель В.Ищенко

Техред И.Попович

Корректор В.Бутяга

Редактор И. Горная

Заказ 5119/46

Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4