Способ сейсмической разведки в заполненных жидкостью скважинах

 

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ В ЗАПОЛНЕННЫХ ЖИДКОСТЬЮ СКВАЖИНАХ , включающий возбуждение упругого импульса,- регистрацию сейсмических колебаний скелета породы с помощью жестко прижатой к стенке скважины системы .сейсмоприемников, определение природы регистрируелих волн, скоростного и геологического строения-разреза , отличаювдийс я тем, что, с целью повышения информативности исследований, точности определения природы регистрируемых волн и времени их вступления, дополнительно в каждой точке наблюдения одновременно с регистрацией колебаний скелета породы регистрируют колебания жидкости с помощью свободно висящей в ней идентичной системы сейсмоприемников, сравниваi ют между собой амплитуды колебаний обеих систем в одинаковые моменты (О времени и по их соотношению определяют волны, распространяющиеся по жидкости и по скелету породы, и относительные смещения жидкости . со 00 00 ел

СОЮЗ.GOBKTCHHX

М МЛВТЭ

РЕСПУБЛИК

Н9 (1И

ygy 6 01 Ч 1 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К AQTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУД СТВЕН4НЙ НОМИТЕТ ССОР

AO ДЕЛАМ ИЭ66РЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ (21) 3302153/18-25 (22) 16.06.81 (46) 23.04.83, Бюл. 9 15 (72) A.Â. Зобнин и Г.В. Куликов . (71.) Всесоюэный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (53) 550.83(088 ° 8 ) (56) 1. Верденикова Н.И., Жадин В.В,„

Рудаков A.Ã. К вопросу о методике сейсмокаротажных наблюдений. Вопросы динамической теории распрострайения сейсмических Волн. Сб. В 2, Л., ЛГУ, 1959, с..49-57.

2. Гальперин E.И. Вертикальное

Оейсмическое,профилирование. М., "Недра", 1971, с. 7-27 (прототип). (54) (57) СНОСОВ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ В ЗАЛОПНЕННЫХ ЖИДКОСТЬЮ СКВАЖИНАХ, включающий воэбуждение упругого импульса регистрацию сейсмических колебаний скелета породы с помощью жестко прижатой к стенке скважины системы .сейсмоприемников, определение природы регистрируемых волн, скоростного и геологического строения-раэреэа, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с "целью повышения информативности исследований, точности определения природы регистрируемых волн и времени их вступления, дополнительно в каждой точке наблюдения одновременно с регистрацией колебаний скелета породы регистрируют колебания жидкости с помощью свободно висящей в ней идентичной системы сейсмоприемников, сравнивают между собой амплитуды колебаний Я обеих систем в одинаковые моменты времени и по их соотношению опреде- фф ляют волны, распространяющиеся по жидкости и по скелету породы, и от- С носительные смещения жидкости.

Ми (." ) ми

СЮ

ОО

1013885

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано при сейсмической разведке, в сейсмологии, в гидрогеологии и нефтяной разведке.

Известен способ сейсмокаротажных наблюдений в скважинах, заключающийся в том,что в скважину опускают гирлянду сейсмоприемников, на поверхности возбуждают.упругую сейсмическую волну, регистрируют время прохождения этой волны до каждого сейсмоприемника, строят скоростной разрез и определяют геологическое строение разреза (1 ).

Недостатком такого способа измерения является наличие кабельной волны, которая распространяется по. натянутому кабелю и искажает полезную запись.

Известен также способ сейсмичес- кой разведки в заполненных жидкостью скважинах, включающий возбуждение упругого импульса, регистрацию сейсмических колебаний скелета,породы с помощью жестко прижатой к стенке скважины системы сейсмоприемников, определение природы регистрируемых волн, скоростного и геологического строения разреза f2).

Недостаток известного способа заключается в отсутствии информации о характере колебайий жидкости в скважине при прохождении сейсмических волн, в особенности когда скважина вскрывает пласты-коллекторы.

Кроме того, в реальных средах волновые поля являются результатом наложения большого числа волн, поэтому трудно определять на сейсмограммах ,природу регистрируемых волн, например поперечных волн, приходящих в последующих вступлениях, и в особенности времена их вступлений.

Целью изобретения является повышение информативности исследований, точности определения природы регистрируемых волн и. времени их вступления.

Цель достигается тем, что согласно способу сейсмической разведки в заполненных жидкостью скважинах, включающему возбуждение упругого импульса, регистрацию сейсмических колебаний скелета породы с помощью жестко прижатой к стенке скважины системы сейсмоприемников, определение природы регистрируемых волн, скоростного и геологического строения разреза, дополнительно в каждой точке наблюдения одновременно с регистрацией,колебаний скелета породы регистрируют колебания жидкости с помощью свободно висящей в ней идентичной системы сейсмоприемников, сравнивают между собой амплитуды колебаний обеих систем в одинаковые

На фиг. 1 показана схема устройства, реализующего способ; на фиг.2-. схема волновых картин.

Способ осуществляется следующим образом.

В скважину опускают систему сейсмоприемников 1 (фиг. 1), которая жестко прижимается к стенке скважи- ны с помощью рычажного прижимного устройства 2 (или с помощью резиновой камеры накачивающейся с поверхИости). К этой системе подвешивается идентичная система 3 на пружине

4. Эта система ориентируется аналогично первой и висит, не касаясь стенок скважины. У. устья скважины или в стороне от нее возбуждается упругая сейсмическая волна, которая, достигая точки наблюдения, вызывает колебания обеих систем. Эти колебания с помощью сейсмоприемников преобразуются в электрические и после усиления регистрируются на шлейфовом осциллографе. Усиление на всех каналах устанавливается одинаковым. Такая регистрация проводится последовательно по всему стволу скважины -с шагом, обеспечивающим необходимую детальность исследований.

В каждой точке наблюдения сравнивают между собой амплитуды колебаний, зарегистрированных жесткой и висящей системами в оцинаковые.моменты времени. По их соотношению определяют волны, распространяющиеся по жидкос- ,моменты времени и по их соотношению определяют волны, распространяющиеся по жидкости и по скелету породы, и относительно смещения жидкости.

Сущность предлагаемого способа заключается в раздельной регистрации колебаний скелета породы и жидкости. Упругая сейсмическая волна по разному деформирует скелет породы и жидкость, что вызывает их относительное смещение и колебания давления, под действием которого образуется приток .(или отток ) жидкости в скважину (из скважины)в зонах повышенной проницаемости, который

15 регистрируется только висящей системой сейсмоприемников. Кроме того, поскольку поперечные волны .распространяются по скелету грунта и в жидкости не существуют, то они ре20 гистрируются только жестко прижатой системой сейсмоприемников. Это дает возможность разделять между собой продольные и поперечные волны и более точно определять время

25 ВстУпления последних. Также можно выделять волны, распространяющиеся ло столбу жидкости, поскольку они будут сильнее воздействовать на свободно висящую систему сейсмоприемников, чем на жестко закрепленную.

1013885

Составитель В. Карпушин

Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Гирняк

Редактор П. Коссей

Заказ 3010/54

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ти и по скелету породы и относитель ные смещения жидкости и породы.

Пока обе системы находятся выше уровня воды в скважине, сравнение получаемых записей показывает степень развязки висящей. Систе, отно 5 сительно жесткой. Можно считать, что по воздуху, обладающему малым волновым сопротивлением по сравнению с породой, упругая волна не передается, а передается она только от жестко закрепленной системы через пружинку.Жесткость пружинки подбирается таким образом, чтобы она ослабляла колебания в 3-10 раз и собственная частота колебаний вися- 15 щей системы не превышала 1-2 Гц.

При опускании в воду степень взаимо-связи еще больше ослабляется, так как на висящую систему действует выталкивающая сила воды. В этом случае, если амплитуда колебаний висящей системы превышает амплитуду колебаний жестко закрепленной системы в одинаковые моменты времени, можно считать, что это обусловлено относительными смещениями жидкости.

На фиг. 2 представлено сравнение записей вертикальных сейсмоприемни.— ков жесткой 5 и висящей б системы, полученных на глубине 30 м в зоне фильтра при возбуждении упругой

30 волны в 13 м от устья скважины при одинаковом усилении записи.

Увеличенная и противоположно нап- равленная амплитуда продольной волны сжатия 7 обусловлена притоком жидкости в скважину. Поперечные волны 8 регистрируются только жестко закрепленйым сейсмоприемником.

Эффективность предлагаемого способа заключается в .том, что он открывает принципиально новые воэможности метода вертикального сейсмического профилирования (ВСП ) при измерениях в заполненных жидкостью скважинах.Он позволяет дополнительно определять места повышенных.притоков жидкости в скважину. Применение и дальнейшее совершенствование данного способа может привести к решению задачи прямого определения коллекторских свойств вскрытых скважиной пустов с помощью сейсмических методов.

Предлагаемый способ позволяет более точно определять на сейсмограммах поперечные волны и волны, распространяющиеся в жидкости, времена их вступления, а, следовательно, скорости распространения и геологическое строение разреза беэ использования трудоемкой трехкомпонентной регистрации, путем регистрации только одной вертикальной составляющей колебаний жидкости и скелета пород.

Существенно важна возможность определения природы поперечной волны при одноточечной единичной регистрации колебаний от удаленных источников (например, в сейсмологии), когда неизвестна скорость распространения этой волны.