Способ акустического каротажа

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 28. 04. 81 (21) 3286467/18-25 ($1) М. Nh.3

G 01 Ч 1/40, с присоединением заявки М9 (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 071182 Бюллетень Ио 41

Дата опубликования описания 07. 11. 82 ($3) УДК 550.83 (088.8) f

Е.А.Аркадьев, Б.Е.Векслер и О.Л.Кузнецов г (72) Авторы изобретения

- tv(f ;c

" Ггт.л,„

" - ы «;.;„„13 " и :1с ц (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохиглии г54г СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО KAPOTAEA

Изобретение относится к промыслово-геофизическии исследованиям скважин методом многоэондового акустичес кого каротажа и может быть использовано для выделения и измерения параметров различных типов упругих волн из полного акустического сигнала с использованием метода двуглерной пространственно-временной фильтрации при обработке зарегистрированных сигналов на ЭВМ.

Известен способ акустического каротажа, основанный на непрерывном перемещении скважинного прибора,возбуждении в скважине и приеме упругих колебаний на зондовых расстояниях с помощью нескольких акустических преобразователей, обработке принятых сигналов путем суммирования и накопления в оперативном запоминающем устройстве за несколько циклов и регистрации суммарного сигнала на магнитный носитель.

За счет накопления сигналов эа несколько циклов излучения обеспечивается повышение помехоустойчивости и точности измерений при цифровой обработке (1 ).

Однако применять этот способ можно .только для выделения продольной волны и при малой скорости движения скважинного прибОра.

Известен также способ акустического каротажа, согласно которому за счет суммирования принятых сигналов от двух преобразователей по линии годографа поперечной волны обеспечивается повышение точности выделения ее вступления l 23.

Однако, так как расстояние между приемниками несогласовано с длинами волн, воэбуждаеггых в применяемых акустических сигналах, а также из-за влияния неоднородности разреза скважины, возникают значительные погрешности °

Наиболее близким к изобретению является способ акустического каротажа, основанный на непрерывнои перемещении скважинного прибора, возбуждении и приеие .в скважине упругих колебаний на эондовых расстояниях с помощью нескольких акустических преобразователей, обработке принятых сигналов путем аиплитудного выравнивания и суммирования с учетои направления линии годографа выделя.емого и измеряемого типа волн j 31.

3а счет накопления путем суимирования по линии годографа можно обес.

972442 печить выделение и измерение волны определенного типа из полного акустического сигнала. Однако при измерениях в неоднородном разрезе скважины одновременно меняет свое положение как возбу>хдающий, так и принимающий акустические преобразователи.

Следовательно, на точность измерений оказывают влияние неоднородности участков скважины как в облас- 1О ти расположения возбуждающего, так и в области расположения приемного преобразователей.

Цель изобретения — повышение точ-.. ности и скорости каротажа. 15

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу акустического каротажа, заключающемуся в непрерывном перемещении скважинного прибора, возбуждении и приеме в сквах<ине упругих колебаний на зондовых расстояниях с помощью нескольких акустических преобразователей, обработке принятых сигналов путем амплитудного выравнивания и суммирования с учетом направления линии годографа выделяемого и измеряемого типа волн, синхронное возбуждение излучающего акустического преобразователя и переключение приемных акустических преобразователей осуществляют со скоростью, равной скорости перемещения скважинного прибора, но противоположно направленной, при этом шаг расположения приемных акустических преобразовате- 35 лей равен половине минимальной длины . волны в спектре возбуждаемых и принимаемых в сква><ине упругих колебаний, а расстояние между крайними приемными акустическими преобразова- 4О телями равно максимальной длине волны в спектре возбуждаемых и принимаемых акустических колебаний.

На фиг. 1 (а,б,в) дано устройство,4 реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 (a,б,в) — временные диаграммы поясняющие способ.

Устройство содержит скважинный акустический прибор 1, соединенный линией 2 связи с наземной аппаратурой и включающий акустический излучатель

3, блок 4 акустических приемников, содержащий 16 приемников (П1-П16), расположеииые с постоянным шагом, эонд<вве расстояния 5-7, фиксированное значение глубины 8. Наземная часть вкгиочает блок 9 согласования и управления параметрами скважинного зонда и блоками обработки данных, аналого-цифровой преобразователь 10, 6О оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 11 и накопитель 12 на магнитной ленте.

Способ осуществляется следующим образом. 65

При широкополосном акустическом каротаже преобладающими частотами в спектре возбуждаемых и регистрируемых сигналов для основных типов волн (P,S,L) и диапазонов скоростей распространения упругих волн в горных породах соответствуют следующие длины волн для продольной волны (Р) Vp

2500-8000 м/с; f = 12,5-30 кГц;

Аю<,л = 0,083 м1 Л «»ах = 0,64 м; для поперечной волны (Я) Ч

1600-4500 м/с; f = 8-20 кГц, 0,08 муЛ„„ах = 0,56 м; для лэмбовской волны (Е) Ч«

1450 м/с; f = 3-12,5 кГц;Л

0,116 м; )(.,„ = 0,48 м.

Следовательно, для реализации при обработке сигналов пространственновременной фильтрации шаг между приемными преобразоватями может быть выбран равным P«»„„ /2=0,04 м. Длина блока 4 акустических приемников, т.е. расстояние между крайними преоб разователями, выбирается равнойЛ

=0,64 м при этом он может состоять из 16-ти преобразователей (П1-П16).

При непрерывном движении скважинного прибора со скоростью Чк частоту запуска акустического излучателя выбирают таким образом, чтобы за время между циклами возбуждения скважинный прибор проходил расстояние, равное шагу приемных преобразователей в блоке 4 акустических приемников.

Например, при частоте запуска излучателя 12,5 Гц скорость каротажа должна быть выбрана 1800 «л/ч, так как за время между моментами возбуждения излучателя зонд проходит расстояние, равное шагу (0,04 м) между приемными преобразователями. Скорость каротажа может быть снижена, но при этом, соответственно, долх<на быть снижена частота запуска излучателя.

Прием акустических сигналов осуществляется тем преобразователем, который находится на фиксированном значении глубины скважины 8 (фиг.1).

Для положения скважинного зонда в состояниях а-в сигналы, изображенные на фиг. 2,(а-в) принимаются соответственно преобразователями П1, П6 и П16 на эондовых расстояниях 5-7.

Таким образом, прием акустических сигналов осуществляется всегда при постоянном фиксированном значении глубины скважины, чем исключается влияние неоднородности горных пород в области приемных преобразователей.

Неоднородности разреза в области акустического излучателя, проявляющиеся в отклонении линий годографов выделяемых типов волн продольной 13, поперечной 14 и т.д., от прямолинейных могут быть учтены при обработке сигналов на ЭВМ.

972442

Формула изобретения

/38 ое

Применение изобретения обеспечивает повышение точности и производительности при измерениях.

Способ акустического каротажа, основанный на непрерывном перемещении скважинного прибора, возбуждении и приеме в скважине упругих колебаний на зондовых расстояниях с помощью нескольких акустических преобразователей, обработке принятых сигналов путем амплитудного выравнивания и суммирования с учетом направления линии годографа выделяемого и измеряемого типа волн, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и скорости каротажа, синхронное возбуждение излучающего акустического преобразователя и переключение приемных акустических преI образователей осуществляют со скоростью, равной скорости перемещения скважинного прибора, но противоположно направленной, при этом шаг расположения приемных акустических преобразователей равен половине минимальной длины волны в спектре возбуждаемых и принимаемых в скважине упругих колебаний, а расстояние между крайними приемными акустическими

10 преобразователями равно максимальной длине волны в спектре возбуждае- мых и принимаемых колебаний. источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 416651, кл. G 01 Ч 1/40, 1972.

2. Патент CttlA 9 3390377, кл. 340-18, опублик. 1968.

2О 3. Патент Франции Р 2312784, кл. G 01 Ч 1/40, опублик. 1978.

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