I библиотека

 

38I05I

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советскнк

Соннапкстииескик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

М. Кл. G 01v 1/40

Заявлено 12.VI1.1971 (№ 1677425/26-25) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 15Х.1973. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 28Л 11.1973

Комитет по делам изобретений н открытий прн Савете Министров

УДК 550.834:622.241 (088.8) Авторы изобретения В. H. Рукавицын, Е. С. Федорова, Ю. P. Дадерко и И. Б. Мошинский

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки

4- / - 7 кк т

1 &1.1ЬЛИОТБ" ./

СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН

Изобретение относится к способам акустических исследований упругих свойств горных пород, пересекаемых буровой скважиной.

Известные способы акустического каротажа скважин предусматривают возбуждение в скважине при помощи излучающей системы зондирующего акустического сигнала и регистрацию как кинематических (интервальное время, интервальная скорость и др.), так и динамических параметров (амплитуды различных частей импульса, видимой частоты и др.), при этом акустический зонд содержит один или несколько приемных преобразователей, разнесенных по оси скважины.

Известные способы имеют следующие существенные недостатки:

1. Необходимость применения излучателей и системы их возбуждения, соблюдения стабильности и синхронизации их работы, а также обеспечения соответствующей мощности излучения и стабильности параметров зондирующего акустического импульса.

2. Необходимость применения акустических зондов с приемными и излучающими акустическими преобразователями, разнесенными по длине зонда, между которыми нужно устанавливать акустические изоляторы, которые трудно изготовить.

3. Обязательное наличие в скважине жидкости.

4. Влияние растворенного плп свободного

Газа:в скважипной жидкости на результаты измерений.

5. Невозможность выделения тонких lIро5 пластков в скважине, так как уменьшение измерительной базы акустического зонда снижает разрешающую способность и уменьшает точность пзмеренпя интервального времени.

6. Значительные погрешности, вносимые в

10 результаты измерений нз-за неучета геометрии скважины и несоблюдения дисперсных

xàрактерпстпк околоc! âàæè ítHîãо пространства.

7. Низкая помехоустойчивость примененных

15 способов передачи и обработки информации АК.

8. Необходимость применения многожильного кабеля пли специальных систем уплотнения канала связи в случае применения одно20 жильного кабеля.

9. Необходимость соблюдения идентичности частотных характеристик приемных каналов.

10. Необходимость исключения линейных

25 искажений в канале передачи и приема акустических сигналов, что связано с трудно вы. полнпмой коррекцией высокочастотного акустического сигнала.

Целью изобретения является повышение

ЗО точности и достоверности расчленения разре381051

55 зов исследуемых скважин по акустическим свойствам горных пород и упрощение способа исследований. Эта цель достигается тем, что применяют пассивные источники акустической энергии, которые располагают по окружности симметрично относительно оси скважины, принимают единств" пым приемным преобразователем, находящимся в центре акустической системы, упругие сигналы, возникающие при скольжении пассивных источников по стенке скважины, синфазно суммируют их, подвергают сумарный сигнал статистической обработке и регистрируют его интенсивность и спектральный состав в функции глубины исследуемой скважины.

В случае определения передаточных характеристик исследуемых горных пород находят отношение спектра суммарного сигнала к спектру сигнала, пройденного по акустическому пути пассивный излучатель — приемный преобразователь, и регистрируют на выбранном ряде частот их амплитудные соотношения по разрезу исследуемой скважины.

Основным преимуществом предлагаемого способа является возможность более достоверной дифференциации разреза исследуемых скважин, так как измеряемые параметры пропорциональны изменениям акустических жесткостей горных пород по разрезу скважины.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет выделять в разрезе тонкие пропластки, TBK как пассивные источники упругих колебаний находятся в одной горизонтальной плоскости.

Существенным преимуществом предлагаемого способа является также возможность проведения акустических исследований в сухих скважинах и в скважинах, заполненнь:х газированной жидкостью. Кроме того, на результаты измерений в предлагаемом способе не влияет наличие каверин в разрезе исследуемой скважины.

Предлагаемый способ позволяет определять и скоростную характеристику горных пород по разрезу скважины по их измеренной плотности, так как ив Ьется корреляционная связь между интенсивностью сигнала и плотностью.

При реализации предлагаемого способа не требуются специальные излучатели и системы их возбу?кдения, изоляторы, многожильный кабель или системы уплотнения канала связи в случае применения одножильного кабеля.

Предлагаемый способ характеризуется высокой помехоустойчивостью передачи и обработки информации АК, так как измеряемый сигнал представляет собой сумму всех возбуждаемых сигналов, и на его величину мало влияют случайные ошибки в условиях возбу?кдения.

На чертеже показана схема для реализации предлагаемого способа.

При движении акустической системы по стволу скважины контакторы 1 — 4, являющиеся пассивными источниками упругой энергии, скользят по стенке скважины и возбуждают упругие колебания, которые по проводникам акустической энергии 5 — 8 (например, металлическим стержням) воздействуют на приемный акустический преобразователь 9.

Результирующий электрический сигнал после предварительного усиления по каналу связи

10 подается в наземную измерительную аппаратуру, где одновременно измеряют интенсивность колебаний измерителем интенсивности

11, например коррелятором, анализируют спектры анализатором спектра 12 и регистрируют передаточные характеристики горных пород по отношению спектральных характеристик для ряда выбранных значений частот в блоке 18. Измеряемые параметры регистрируют многоканальным самопишущим потенциометром 14 в виде медленно меняющегося напряжения в функции глубины исследуемой сква?кипы.

Предмет изобретения

1. Способ акустического каротажа скважин путем возбу?кдения в скважине акустического сигнала и его регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности расчленения разрезов исследуемых скважин по акустическим свойствам горных пород и повышения помехоустойчивости измерений, по стенкам скважины в одной плоскости, перпендикулярной ее оси, располагают ряд пассивных источников акустического сигнала, принудительно перемещают их вдоль ствола скважины и синфазно суммируют упругие сигналы, возникающие при принудительном скольжении пассивных источников по стенкам скважины, после чего регистрируют интенсивность и спектральный состав суммарного сигнала в функции глубины каротируемой сква?кины и измеряют отношение спектра суммарного сигнала к спектру сигнала, пройденного по акустическому пути пассивный источник — приемный преобразователь, регистрируя их амплитудные соотношения по разрезу исследуемой скважины.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пассивные источники акустической энергии располагают по окружности симметрично относительно оси скважины, а приемный преобразователь располагают в центре этой окружности.

381051

Составитель В. Гринь

Техред Л. Богданова

Редактор Т. Орловская

Корректор Е. Денисова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2032/8 Изд. № 570 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5