Способ видеокаротажа и устройство для его осуществления

 

- Изобретение относится к скважи ным. геофизическим исследованиям и предназначено для видеокаротажа в скважинах. Цель изобретения - повышения достоверности определения физических свойств пород. Изобретение позволяет изучать физико-коллекторские свойства породы, слагающей стенки скважины, путем определения кЪэффициентов отражения при различных длинах волн в диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного излучений потоком монохроматического излучения, и по сравнению со спектрами отражения эталонных образцов судят о составе пород в естественном залегании. Устройство выполнено в виде источника монохроматического излучения с перестраиваемой частотой (лазер) лебедки с барабаном, двухканального волоконно-оптического световода, состоящего из сочлененных посредством оптических разъемов световолоконного коллектора, волоконного светопровода, оборачивающей приз- MJ и приемной аппаратуры, представляющей собой устройство лазерной спектроскопии . 2 с.п.ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А1 (19) (11) 151) 4 G О1 V 1/40

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4142843/24-25 (22) 23, 10, 86 (46) 30.12.88. Бюл. У 48 (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (72) А,К.Ахмедов, О.Л.Кузнецов, В,И..Пятахин, О,А.Потапов и О.M.Êoìàðîâ (53) 550,88(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1158954, кл, G 01 V 1/40, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 1226379, кл. G Ol V 1/40, 1984.

Дьяков Д.И., Леонтьев E.È,, Кузнецов Г.С. Общий курс геофизических исследований скважин, М.: Недра

1984, с, 300-30 1, Там же, с.265-286, (54) СПОСОБ ВИДЕОКАРОТА)КА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к скважинным геофизическим исследованиям и предназначено для видеокаротажа в скважинах, Цель изобретения — повьппения достоверности определения физических свойств пород, Изобретение позволяет изучать физико-коллекторские свойства породы, слагающей стенки скважины, путем определения коэффициентов отражения при различных длинах волн в диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного излучений потоком монохроматического излучения, и по сравнению со спектрами отражения эталонных образцов судят о составе пород в естес" твенном залегании, Устройство выполнено в виде источника монохроматического излучения с перестраиваемой час" тотой (лазер) лебедки с барабаном, двухканального волоконно-оптического световода, состоящего из сочлененных посредством оптических разъемов све" товолоконного коллектора, волоконного светопровода, оборачивающей приэми и приемной аппаратуры, представляющей собой устройство лазерной спектроскопии, 2 с.п.ф-лы, 3 ил, 1448321

Изобретение относится к скважинным геофизическим исследованиям и предназначено для видеокаротажа в с к в ажи н ах, Пель изобретения — повышение достоверности определения физических свойств пород, слагающих разрез скважины ь

Способ реализуется следующим обра- 10 зом, Исследуемое место ствола скважины облучают потоком монохроматического излучения в диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного излучения, 15 при этом измеряют коэффициенты отражения в указанном диапазоне частот, затем строят спектр отражения для различных точек по стволу скважины .и сравнивают его с эталонными спектрами 20 отра-.. ения предварительно исследованных различных пород изучаемого района и. по их идентификации судят о геологическом строении р.азреза скважины, Коэффициент отражения потока излу- 25 чения для исследуемой породы, как известно, зависит от длины ванны и от фнзичеси х свойств этой породы, из ко- торых плотность в наибольшей степени влияет на этот коэффициент, 30

Пусть F — падающий поток излучения и представляет собой некоторую функцию от длины волны Я, излучения, 1 отр аженный поток, представляет собой некотору..о Функцию от длины волны и плотности / исследуемой породы, тогда Т-F " поток поглощения и поток

1 прохождения излучения и также является некоторой функцией от А и g, Отношение отраженного потока излучения 10

F, к полному (падающему) потоку излучения есть коэффициент отражения

-- ; — =Д а 9 (Я) — спектр отражения исг, следуемой породы с плотностью Я, Tor- 5

Ft да --;-= e(. - коэффициент поглощения, Г а { (R) — спектр поглощения исследуемой породы с плотностью .

Абсолютная величина разности орди50 нат спектра отражения и соответствен-, но спектра поглощения А;, вычисленная для определенной длины волны "с, есть величина постоянная, однозначно характеризующая исследуемую породу с плотностью {о вне зависимости от глубины залегания, А =и(),р(,-Ц= - « У,=

=/1- -- .-/Л =/1-2„д(Л„. )/ =сопят, 27

Сравнивая спектры отражения исследуемых пород со спектр ахи отр ажения для ряда эталонных пород (пород, облученных на дневной поверхности,) по величине A„< судят о составе и строении и злу ч ае млх пор од.

На фиг, 1 показана конструкция двухканального волоконно-оптического световода; на фиг. 2 — р азрез обор ачивающей призмы (А-А на фиг. 1); на фиг,3— прижитое устройство в скваяжне, Двухканальный волоконно-оптический световод состоит из стекло-волоконного коллектора 1, гибкого двухканальноro волокочно-оптическоro световода

2, обора-ивающей призмы 3, торцовых поверхностей 4 двухканального воло" конно- оптического световода 2, оборачивающая призма 3 содержит излучающую 5 и приемную 6 грани, Оборачивающая призма 3 с двухканальным волоконно-оптическим световодом 2 вмонтирована в свободно свисающий груз 7 с прижимным рычагом. 8, прижимающим устройство к стенке скважины 9;

Устройство работает следующим образом, Б скважину при помощи лебедки с барабаном опускают двухканальный волоконно-оптический световод 2, конец которого вмонтирован в прижимнос устройство, При помоши прижимного рычага 8 по команде сверху осуществляется прижатие свободно свисающего груза 7 к поверхности стенки скважины, Наземный источник излучения (лазер с перестраиваемой астотой) посылает поток монохроматического излучения на торцовую поверхность 4 световолоконного коллектора, осуществляющего распределение падающего и отраженного потока излучения, Далее поток излучения 4 попадает в двухканальный волоконно-оптический световод 2 и далее попадает на излучающую грань 5 оборачивающей призмы 3„0борачивающая призма 3 выполнена таким образом, что торцовая поверхность, прилегающая к стенке скважины, образует с излучающей гранью угол 45, освещает поверхность стенки скважины. Отраженный от породы поток излучения попадает на приемную грань 6 оборачивающей призмы 3, и, пройдя далее, попадает в приемный канал двухканального волоконно3 144 оптического светопровода 2, а затем в приемную част ь свето волоконно го коллектор а 3, выход которо го сопряжен с приемником излучения, выполненным в виде устройства регистрации спектра отраженного потока монохроматического излучения (многочастотный лидар) .

Устройство, реализующее предложенный способ видеокаротажа, позволяет осуществить, анализ отраженного пото-ка излучения пород, слагающих стенки скважины и тем самым повысить достоверность определения физических свойств этих пород, Применение предложенного способа позволяет повысить геологическую эффективность поисков нефтяных, газовых и рудных месторождений.

Формул а из обр етения

1, Способ видеокаротажа, основанный на действии потока электромагнитного излучения, при котором породу скважины облучают электромагнитным излучением, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения физических свойств пород, слагающих ствол скважины, исследуемое место скважины облучают потоком монохроматического излучения, 832 1

4 измеряют коэффициенты отражения при различных длинах волн от ультрафиолетового дс инфракрасного излучения, 5 строят спектр отражения для различных точек по длине ствола скважины и по сравнению с эталонными спектрами отражения ряда пород судят о геологическом строении скважины, 10, 2. Устройство для видеокаротажа, включающее источник излучения, каротажный кабель, лебедку и приемную ап,паратуру, о тли ч ающе е ся тем, что оно содержит источник излучения, выполненный в виде источника монохроматичвского излучения с перестраиваемой частотой, выход излучения которо-. го соединен с входом первого канала двухканального волоконного световода, 20 состыкованного с оборачивающей призмой, причем с оборачивающей призмой состыкован также и второй канал двухканального волоконного световода, выход которого подсоединен к приемнику

25 излучения, при этом оборачивающая при. зма вмонтирована в прижимное устройство,- выполненное в виде свободно. висящего груза, внутри которого помещен конец волоконного световода, состыко30 ванного с оборачивающей призмой, причем оптическая ось последней направлена перпендикулярно стенки скважины, )44832 1

Составитель E.Èãíàòêèí

Редактор М,Товтин Техред N.Дидык

Корректор Л, Пат ай

Заказ 6845/52 Тираж 522 Подписное

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

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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