Способ акустического каротажа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>972444 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.0381 (21) 328969б/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 071182. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 07. 11. 82 (51)) М. Nn.

G 01 V 1/40

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 550. 83 (088. 8) E. A. Аркадьев, Б. Е. Векслер, О. Л. Кузнецов и А.П. О"адчий (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт, ядерной геофизики и геохимии (ВНИИЯГГ) (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ AKS СТИЧЕСКОГО КАРОТА ХА

Изобретение относится к промысло= во-геофизическим исследованиям скважин методом акустического каротажа и может быть использовано для выделения и измерения параметров различных типов упругих волн из полного акустического сигнала.

Известен способ акустического каротажа скважин на головных волнах, основанный на передви.".:ении вдоль оси скважины акустического скважинного зонда, периодическом излучении импульсов упругих волн излучателем и приеме упругих волн на некотором удалении от излучателя по оси скважины двумя или более разнесенными приемниками, преобразовании принятых упругих колебаний в электрический сигнал, усилении его и последующей обработке, включающей накопление сигналов эа несколько циклов и выделение вступлений продольной волны, и вычислении интервального времени (11.

Однако этот способ надежен только при выделении первого вступления продольной волны. Так как шумы при входе приемника при движении зонда

fIo скважине не коррелированы с сигналом, при накоплении увеличивается отношение сигнал/помеха и тем самым повышается точность выделения вступления продольной волны.

5 В том случае, когда помеха перед вступлением коррелируется- с сигналом, накопление сигнала эа несколько циклов излучения не дает улучшения отношения сигнал/помеха, так как помеха синхронна с сигналом.

Так происходит с сигналом вступления поперечной волны; помехой которому является затухающий пакет колебаний продольной волны.

Известен также способ акустического каротажа, при котором отдельный тип волны, например поперечной, выделяется амплитудно-временной селекцией иэ полного акустического сигнала. Формирование "временного окна" основано на том, что соотношение скоростей продольных и поперечных волн для большинства типов горных пород меняется от 1,5 до 2. На точ ос измерения параметpо речной волны будет влиять интерференция поперечной волны с предшествующей продольной волной, регистрируемой в том же временном интерва30 >ie (2) 972444

Наиболее близким к изобретению является способ акустического каротажа, основанный на возбуждении в скважине упругих колебаний, приеме упругих колебаний, прошедших по по- роде, на зондовых расстояниях с помощью двух или более приемников и обработке принятых сигналов путем амплитудного выравнивания и суммирования с учетом направления линии годографа измеряемого типа волны, например поперечной $3).

При этом обеспечивается некоторое подавление продольной волны и, следовательно, облегчается выделение и измерение вступления поперечной. Однако, так как расстояние между приемниками и излучателем фиксировано и в каждом цикле излучения в однородном участке пласта фаза приходящего сигнала продольной волны относительно постоянна, удовлетворительное подавление предшествующей группы волн невозможно.

Цель изобретения — повышение точности каротажа путем увеличения точ ности выделения и измерения параметров волн, составляющих полный акустический сигнал.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу акустического каротажа, основанному на возбуждении в скважине упругих колебаний, прошедших по породе, на зондовых расстояниях с помощью двух или более приемников и обработке принятых сигналов путем амплитудного выравнивания и суммирования с учетом направления линии годографа измеряемого типа волны, зондовые расстояния в процессе измерения изменяют по случайному закону, при этом верхний предел изменения зондовых расстояний равен максимальной длине волны в спектре принимаемой и подавляемой предшествующей группы волн, и осуществляют накопление принятого сигнала проведенных циклов излучения по направлению линии годографа измеряемого типа волны.

На фиг.1 дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ акустического каротажа, на фиг.2 — временные диаграммы.

Устройство содержит скважинный акустический прибор 1, включающий блок акустического излучателя 2 с возможностью перемещения на величи ну 0„ с целью изменения зондовых расстояний, приемники 3 — 5 (П1, П2,..., I1g) упругих колебаний, расположенные, например, с шагом а также наземную аппаратуру, включающую блок 6 согласования и управления параметрами скважинного зонда и блоками обработки данных, блок 7 аналого-ди:ярового преобразования и

50 предварительной регулировки усиления, блок 8 накопления сигналов утем суммирования за несколько циклов излучения по направлению линии годографа измеряемого типа волны и блок 9 регистрации и измерения параметров выделенных сигналов.

Пояснение способа акустического каротажа приводится на примере выделения поперечной волны из полного акустического сигнала при подавлении предшествующего пакета колебаний продольной волны, где линия годографа продольной волны 10, а линия годографа поперечной волны 11. Данный способ может быть применен и при выделении вступления волны ЛэмбаСтоунли в зоне ее интерференции с поперечной волной, а также выделения вступления продольной волны на фоне регулярной помехи при ревербарации либо подавлении волны по обсадной колонне при измерениях в обсаженной скважине.

На диаграммах (фиг. 2а и б ) представлены акустические сигналы, зарегистрированные одним приемником и подготовленные для суммирования по линии 11 годографа поперечной волны. На диаграмме (фиг. 2в представлен результат суммирования, как част ный случай накопления, с подавленной предшествующей группой волн продольной волны.

Направление линии 11 годографа поперечной волны может быть выделено по корреляционным признакам с учетом линии 10 годографа продольной волны, с последующим ее уточнением в процессе измерения и обработки.

Для реализации эффекта накопления, при изменении зондовых расстояний по случайному закону на величину, соизмеримую с длиной волны подавляемой предшествующей группы волн возможно линейное изменение зондовых расстояний. При этом возбуждение импульсных упругих колебаний осу ществляется с интервалом времени, изменяющимся по случайному закону.

Применение изобретения обеспечивает повышение точности выделения и, соответственно, изменения параметров волн, составляющих полный акустический сигнал.

Формула изобретения

Способ акустического каротажа, основанный на возбуждении в скважи- . не упругих колебаний, приеме упругих колебаний, прошедших по породе, на зондовых расстояниях с помощью двух или более приемников и обработке принятых сигналов путем ампли. тудного выравнивания и суммирования

972444 с учетом направления линии годографа измеряемого типа волны, о т л ич ающий с я тем, что, с целью повышения точности каротажа путем повышения точности выделения и измерения параметров волн,,составляю5 щих полный акустический сигнал, зондовые расстояния в процессе измерения изменяют по случайному закону, при этом верхний предел измене- . ния зондовых расстояний равен максимальной длине волны в спектре принимаемой и подавляемой предшествующей группы волн, и осуществляют накопление принятого сигнала проведенных циклов излучения по направлению линии годографа измеряемого типа волны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 416651, кл. С 01 V 1/40, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 227952, кл. 0 01 Ч 1/40, 1967.

3. Патент СНА 9 3390377, кл. 340-18, опублик. 1968 (прототип).

972444 г.2

Составитель Н. Журавлева

Г(ла3 T р Г. Безвершенко Текред М.Тепер Корректор О. Билак

3 3 8 10/38 Тираж 717 Подписное

В3333И33И Государств. нного комитета СССР ио делам изобретений и открытий! 1 .3 ) 3 ), 31 i ни, Ж- 3 ), Рчушская наб., д. 4/5

"П з и ", г. у 3 ород, ул. Проектная, 4 а

/! 11