Способ акустического каротажа скважин

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (ii) 47648I

Саоз Советских

COlWarlnCTH:Ái:ÊÈÕ

Реслуйлин (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 14.08.72 (21) 1821246 26-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 13.11.75 (5l) 1Ч. Кл. G Olv 1/40

Государственный комитет

Совета Иинистров СССР

llo делам изооретений и OTKpblTHH (53) УДК 550.839.622.291 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. Р, Миркин (71) Заявитель (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН

Изобретение относится к способам промыслово-геофизических исследований буровых скважин.

Известен способ акустического каротажа скважин, заключающийся в том, что в стволе скважины с помощью излучателя возбу кдают колебания звуковой или ультразвуковой частоты, которые распространяются по горной породе и улавливаются приемником, расположенным в той же скважине. Зная расстояние между приемником и излучателем, регистрируют время первого вступления и амплитуду принимаемого сигнала и по нпм определяют ряд характеристик геологического разреза, например скорость распространения упругих колебаний.

Недостатком способа является получение характеристики разреза в виде одномерного распределения с осью абсцисс, соответствующей оси скважин. Для геологического анализа необходимо выявление пространственной структуры толщи горных пород. Для этого данные каротажа одной или группы скважш1 экстраполируют или иптерполируют. Результаты получают вероятностными и поэтому в научно-производственном и экономическом отношении неэффективными.

Цель изобретения — выявление пространственной структуры толщи пород, окружающих скважину, в зада|шом пространственном секторе.

Цель достигается бл".ãîäàðÿ тому, что используется голографический принцип регист5 ра ши акустических BO TH.

Сущность способа заключается в следующем.

По стволу скважины перемещают снаряд с излучателем и приемником акустических сиг10 налов. Снаряд стабилпзирован относительно вращения вокруг вертикальной оси. Излучаемьш сигнал зондирует окружающую скважину толщу горных пород и из-за акустической неоднородности толщи испытывает преломле15 ние и отражение. Неоднородность в геологическом отношении может быть связана с геометрией напластования и литологией точщи.

Отраженный зондирующий сигнал улавливается направленным приемником. С целью

20 исключения помех от прямого воздействия сигнала излучателя на приемник от преломленного зондирую.цего сигнала на границе сред скважина — порода и от сигналов в ближней зоне внескважинного пространства

25 осуществляют импульсное возбуждение излучателя и соотьетствующую временную задержку в приеме отраженного зондирующего сипга-ia с помощью прерывателя и синхронизатора. Пршгятый акустический зондирующий зо сип|ал преобразуют в электрическую форму.

476481

Предмет изобретения

Составитель Э. Терехова

Техред Т. Курилко

Редактор Т. Орловская

Корректоры; А. Николаева и Л. Корогод

Заказ 3073/6 Изд. № 899 Тираж 619 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Одновременно с зондирующим сигналом генерируют в соответствующей электрической форме опорный (прямой) сигнал. Для регистрации амплитудно-фазовых соотношегп1й зондирующего сигнала производят el.o смешение с опорным сигналом.

В соответствии с голографическими признаками, зондирующий и опорный сигнал должны быть взаимно когерснтнымп. Это условие гыполняется, в частности, если оба сигнала формируются одним и тем же генератором и имеют моночастотный характер. Полученный совокупный сигнал регистрируют в качестве одномерного распределения в форме переменной оптической плотности или цифровом коде. Для этой цели используется устройство типа фототелеграфа или цифрового магнитофона. 3а один ход снаряда по стволу скважины регистрируются одномерная голограмма для заданного пространственного сектора.

Повторяя цикл регистрации необходимое количество раз с изменением направления приема зондирующего сигнала, получают совокупность одномерных голограмм, которые синтезируются в двумерную голограмму, характеризующую заданный сектор пространства, окружающего ствол скважины. Глубина зондируемого пространства определяется мощностью, частотной характеристикой сигнала и физическими свойствами исследуемой среды.

Поскольку слоистые среды отличаются избирательной способностью к отражению и поглощению упругих волн определенной частоты, можно варьировать частоту зондирующеГ0 1! 0 Г! О р l! О ГО с и Г ! а.л ;О в с U,ел ь 10 в bl я в л е н и я характера слоистости. Информация о пространственной структуре толщи горных пород, зафиксированная в виде голограммы, может

5 быть раскодирована в зависимости от формы се регистрации либо путем оптического восстановления голограммы в сочетании с соответствующей фотограмметрической обработкой, либо путем аналитической обработки

10 цифровой машиной.

Способ акустического каротажа скваж1ш, 15 основанный на возбуждении в скважине зондирующего акустического сигнала, приеме отраженного зондирующего сигнала с соответствующей временной задержкой в процессе перемещения каротажного снаряда, преобразо20 вании акустических сигналов в электрические и регистрации их в графической нли цифровой форме, отличающийся тем, что, с целью выявления пространственной структуры толщи пород, окружающих скважину в

25 заданном пространственном секторе, одновременно с зондирующим толщу пород сигналом генерируют в соответствующей электрической форме опорный сигнал, который смешивают с отраженным зондирующим сигналом, пре30 образованным в электрическую форму, полученный совокупный сигнал регистрируют в качестве одномерного распределения в форме переменной оптической плотности или цифровом коде.