Способ определения интервального времени пробега упругих ультразвуковых волн в образце горной породы

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ПРОБЕГА УПРУГИХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В ОБРАЗЦЕ ГОРНОЙ ПОРОДЫ, включающий возбуждение упругих ультразвуковых волн в зафиксированном образце горной породы, размещенным в жидкой среде, и определение времени прохождения ультразвуковых волн, отличающийс я тем, что, с целью повышения информативности шлама или обломков керна, получаемого при бурении, последовательно определяют время прохождения упругих ультразвуковых волн в различных жидких средах, скрепляют частицы шлама, поочередно размещают их в различных жидких средах и определяют время прохождения упругих ультразвуковых волн в системах жиджидкость - образец, сопоставляют соответствующие получеАные данные, по совпадению значений времени прохождения упругих ультразвуковых волн в различных жидких средах и в (Л системах жидкость - образец судят об интервальном бремени,пробега упругих ультразвуковых волн в образце. 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° ИР

РЕСПУБЛИК

1 5

;г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, H ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° с

° °

°

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЯ (21) 3601462/22-03 (22). 01.06.83 (46) 07. 10.84. Бюл. 119 37 (72) С.А. Некрасов и В.В. Стрельченко (53) 622. 289 (088. 8) (56) 1. Штенберг C.Ñ., Дахкильгов Т.Д.

Геофизические исследования в скважинах. М., "Недра", 1982, с. 85-86.

2. Ржевский В.В., Ямщиков B.Ñ.

Ультразвуковой контроль и исследования в горном деле. M., "Недра", 1968, с. 38-44 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ПРОБЕГА УПРУГИХ

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В ОБРАЗЦЕ ГОРНОЙ

ПОРОДЫ, включающий возбуждение упругих ультразвуковых волн в зафиксированном образце горной породы, размещенным в жидкой среде, и опреде„„SU„„1117404 A зЬи Е 21 С 39/00," E 21 В 47/00 ление времени прохождения ультразвуковых волн, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения информативности шлама или обломков керна, получаемого при бурении, последовательно определяют время прохождения упругих ультразвуковых волн в различных жидких средах, скрепляют частицы шлама, поочередно размещают их в различных жидких средах и определяют время прохождения упругих ультразвуковых волн в системах жиджидкость — образец, сопоставляют соответствующие получейные данные, по совпадению значений времени прохождения упругих ультразвуковых 19 волн в различных жидких средах и в системах жидкость — образец судят об интервальном времени, пробега упругих ультразвуковых волн в образце.

« О", Изобретение относится к нефтяной и газовой промь!шленности, в частности к петрофизическим исследованиям, выполняемым ня образцах горных пород и используемых при интерцретации результатов геофизических исследований скважин и оценке подсчетных параметров.

Известен способ измерения интервального времени распространения «С упругой ультразвуковой волны в образце горной породы, включающий излучение упругой ультразвуковой волны и измерение времени пробега упругой ультразвуковой BQIIHb! в зафиксированном образце fi 1.

Известен также способ интервального времени пробега упругих ультразвуковых волн в образце горной породы„ включающий возбуждение упругих 2О ультразвуковых волн в зафиксированном. образце горной -«ороды, размещенным в жидкой среде, и определение времени прохождения ультразвуковых волн (2 j.

21

Недостатком известных способов является невозможность измерения интервального времени пробега упругой ультразвуковой волны в образце произвольной геометрической формы, например шламе.

Значительное число нефтегазовых скважин бурится с небольшим выносом керна, либо с полным его отсутствием, что характерно для бурения морских 5 скважин. В этих условиях единственной

Петрофизической основой для интерпретации результатов геофизических исследований скважин и оценки подсчетных параметров может служить шлам — небольшие, порядка нескольких миллиметров произвольной формы частички выбуренной породы. Однако учитывая их небольшой размер, неправильную форму, разработанные споса45 бь! определения интервального времени пробега упругих ультразвуковых волн, предназначенные для исследования больших, порядка 3-б см образцов горной породы правильной геомет56 рической формы, не позволяют проводить эти измерения на шламе.

Целью изобретения является повышение информативности шпама или обломков керна, получаемого при буре-. нии е

Поставленная цель достигается тем,, что согласно определения интервального времени пробега упругих ультразвуковых волн в образце ". îðíîé породы, включающему возбуждение упругих ультразвуковых волн в зафиксированном образце горкой породы, размещенным в жидкой среде, и определение времени прохождения ультразвуковых волн, последовательно определяют время прохождения упругих ультразвуковых волн в различных жидких средах,. затем скрепляют частицы шлама„ поочередно размещают их в различных жидких средах и определяют время прохождения упругих ультразвуковых волн в системах жидкость образец, сопоставляют соотве гствующие пслученнь«е данные, по совпадению значений времени прохождения упругих ультразвуковых волн в различных жидких средах и в системах жидкость— образец судят об интервальном време-. ни пробега упругих ультразвуковых волн в образце.

На фиг. «изображена конструкция измерительного цилиндра, на фиг. 2 результаты экспериментальных исследований.

При последовательном размещении исследуемого образца горной породы неправильной геометрической формы в, эталонных средах с различными, заранее эамеренными, интервальными временами пробега упругих ультразвуковьгх волн, происходит различное изменение измеряемого интервального .времени Т.„, пробега упругих волн з неоднородной системе, образованной образцом и эталонными средами.

Неоцнорадная по времени пробега упругих волн система превратится в однсродную только ь том случае, когда интервальные времена пробега упр»угих ультразвуковых волк в исследуемом образце дТ„> и эталонной среде дТ,т, в качестве которой мож:;,î использовать жидкости, сыпучие материалы, цементы, окажутся равными,, что фиксируется по совпадению или интерпол«яцией измереннь«х 37 и мзм эталонных значений dT» интервальУТ ного времени распространения упругих ультразвуковых волн.

В измерительный цилиндр i (фиг. 1) ,помещают скрепленные цементом частицы шпама 2 или кусочки керна, фиксируют их неподвижно путем взаимной расклинки или специальными фиксат орами. С одной стороны идликдра устаыавл1..чают

1117404 ду /1A С зт>

706

400 ЛЮ 6 ОО

Фи . Р

3НИИПИ Заказ 7167/21 Тираж 564 Подщисыоф

Фкавад Шй "Патеит", г. Умгород,ул.Проехтнаа, 4

3 излучатель 3 ультразвуковых волн и изолируют его акустическим изолятором 4, с другой — приемник 5 ультразвуковьтх волн, а цилиндр поочередно заполняют различными жидкими среда- 5 ми, в качестве которых используют растворы соли в воде различной концентрации. При этом заранее определяют время прохождения упругих ультразвуковых волн в этих средах и прини- 1п мают их за эталонные. Прямая 7 (фиг. 2) представляет зависимость дТ = Е(ЛТ ) для эталонных сред.

Последовательно для каждой эталонной среды возбуждают упругие !5 ультразвуковые волны и измеряют интервальное время пробега упругих ультразвуковых волн в системе, состоящей из эталонной среды с размещен- . ным в ней образцом. 20

Сопоставляют измеренные и эталонные значения интервальных времен пробега упругих ультразвуковых волн (фиг. 2).

Прямая 8 представляет зависимость ЛТ = 4(dT, ), полученную при последовательном измерении интервального времени пробега упругой ультразвуковой волны в эталонной среде с помещенным на нее образцом.

Судят о значении времени пробега упругих ультразвуковых волн в образце по совпадению измеренного и эталонного интервального времени пробега, т.е. находят точку, где ЛТ

=йТ„з„, . Иэ фиг. 2 видно. что точка пересечения зависимостей 7 и 8 соответствует йТ = 300 мкс/м.

Экономический эффект от внедрения предложенного способа обусловлен исключением необходимости отбора керна при проводке скважины, а также возможностью использования образцов горных пород, которым из-за небольших размеров и низкой механической прочности, невозможно придать правильную геометрическую форму.