Способ выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне

 

СОЮ9 GOEKTGHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗШ6 01Ч1 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н ABTOPCHO3NV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ

1 (21 ) 3362734/18-25 (22) 05 ° 12.81 (46) 07;06.83. Бал. и 21 . (72) Е.Е. Поляков и Н.ф. Каргова (7.1) Всесоюзный научно-исследова" тельский институт геофизических методов разведки "ВНИИГэофизика" (53) 550.83(088.8). (56) 1 ° Комаров С Г. Геофизические методы исследования скважин. M

"Недра", 1973, с. 253.

2. Методические рекомендации по исследованию.пррод-коллекторов нефти и газа Физическими и петрографическими методами. ВНИГНИ. М., 1978, с. 153 (прототип).

„„SU„„1022100, А (54) (57) СПОСОБ ВНДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦ

ПРОПЛАСТКОВ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ ЗАКОНСЕРВИРОВАННОМ KEPHE путем его прозвучивания и измерения времени пробега продольной ультразвуковой волны при. последовательном перемещении датчиков вдоль керна, о .т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности выделения границ пропластков, дополнительно.осуществля" ют .перемещение датчиков в направлении от пропластков пород, обладающих больаей скоростью ультразвука, к пропласткам пород с меньвей скоростью ультразвука. 1022100

Изобретение относится к изучению физических свойств горных пород при разведке нефтяных и газовых месторождений геофизическими методами и может быть использовано для выделения в законсервированном корне пропластков пород с различной скоростью распространения упругих ультразвуковых волн или различным интервальным вре10 менем.

Известен способ выделения пластов горных пород при геофизических исследованиях скважин путем возбуждения и регистрации ультразвуковых продольных волн в открытом стволе скважины (акустический метод) 11).

Недостатком способа является его невысокая разрешающая способность выделяются пласты мощностью не менее

30-40 см. 20

Наиболее близким по технической сущности является способ выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне путем его прозвучивания и измерения времени пробега продольной ультразвуковой волны при последовательном перемещении датчиков вдоль керна. Прозвучивание осуществляется путем дискретного многократного прокалывания оболочки кер-:30

l на игольчатыми излучателем и приемником (датчиками) ультразвуковых колебаний, которые располагаются на его боковых поверхностях диаметрально противоположно друг другу, затем измеряется время пробега волны между датчиками и определяется интервальное время. По результатам дискретных многократных определений интервального времени судят о положении границ 40 и роплас тков (2) .

Недостатком способа является низкая производительность, связанная с необходимостью многократных прокалываний оболочки керна, атакже недоста- 45 точная достоверность выделения границ пропластков за счет ложного сме щения их местоположения при полном внутреннем отражении упругой волны от границы.

Цель изобретения - повышение до50 стоверности выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне путем его прозвучивания и измерения времени пробега продольной ультразвуковой волны при последовательном перемещении датчиков вдоль керна, дополнительно осуществляют перемещение датчиков в направлении от проплаетков пород, обладающих большей скоростью ультразвука, к пропласткам пород с меньшей ско. ростью ультразвука.

Измерение времени ультразвуковой волны производят через консервирующую оболочку керна.

На чертеже показана сущность способа выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне.

Имеют два участка керна с разной скоростью упругих волн: участок 1 с меньшей скоростью и участок 2 с большей скоростью, а также два пути пробега упругих волн: путь 3 по нормали . к боковой поверхности керна и путь 4 вблизи границы раздела пропластков.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Рассмотрим, например, изменение времени прохождения продольной волны через образец при приближении ультразвуковых источника и приемника (датчиков к границе двух участков образца, отличающихся по скорости прохождение упругой волны ЧР.участок 1 (Vp<) и участок 2(Чрг), Vpg /Р1 °

При расположении датчиков на участке l регистрируется время пробега упругой волны по пути 3, равное b,4.

При приближении датчиков к границе с участком 2 на расстояние 3 от этой границы наблюдается положение, при котором время пробега волны bt по пути 3 станет равным времени пробега по пути 4, характеризующимся влиянием участка 2. При дальнейшем приближении датчиков к границе наблюдается уменьшение величины времени пробега волны. Граница может быть выделена по моменту регистрации начала изменения времени пробега.

Однако начало изменения времени пробега между датчиками наблюдается при их положении на расстоянии от истинной границы участков. Для нахождения этой границы найдем расстояние от положения датчиков, при котором отмечается момент начала изменения времени пробега, до линии ц -4.

Поскольку 6 1 = Ь 6, то, находя величину Ь т.» из геометрических сооб(ражений, получим выражение для А1,.

1022100

Я6 D-20 ф1

co vp vp

Мощность про-. пластка

H2,см

Время пробега, мкс/м

Мощность пропластка

Н1, см

Пропласток

? 250

Й 150

11(180

1Ч 203

10 5

23 5

C05(>1C + 2 /di) ()

" >

П римечание: Н„-.мощностЬ по данным ультразвукового йрозвучивания;

Н 2 - мощность после разконсервации керна.

Составитель Н. Журавлева

Редактор А. Козориз Техред О. Неце Корректор Г. Решетник

Заказ 4035/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 где Q - диаметр керна, мм; - расстояние от источника (или приемника) до границы, мм;

1 - УГОЛ ПадЕНия ВОЛНЫ на Границу при полном внутреннем отражении;

Ч

Р. И„1

Э

7 = скорости- упругих волн на

1 2 2 участках 1 и 2 керна.

15 2- время пробега между датчиками на участке 2.

После преобразования и учета. полного внутреннего отражения на границе

О- С1 Упругой волны, проходящей по пу- 26 ти 4, окончательное выраженйе для 8 будет

Таким образом, при прозвучивании образца от участка 1 с меньшей скоростью ультразвука к участку 2 с боль° г

30 шеи скоростью границы участков в мо, мент изменения времени пробега будут находиться на расстоянии 6 от датчи-. ков по направлению их перемещения.

В случае прозвучивания образца от участка 2, обладающего большей скоростью ультразвука, к участку 1 с меньшей скоростью ультразвука момент изменения времени пробега будет соответствовать границе участков. В этом случае не требуется дополнительных вычислении по формуле (2).

В таблице приведен пример выделе" ния границ пропластков в законсервированном образце керна.

В исследуемом образце выделение. границ производится при прозвучивании т пропластка Т к пропластку Q u т пропластка !1 к пропласткам lTI и le.. Иэ таблицы видно, что границы пределяются с высокой достоверносью (ошибка не более 0,5 см).

Предлагаемый способ выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне позволяет выделять границы пропластков с много" слойным строением с гораздо большей точностью и достоверностью. Кроме того, выделение границ производится в

8-10 раз быстрее, чем известным способом.