Способ акустического каротажа

 

Союз Советник

Социалистических

Республик

{щ996972

О-П ИС.АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 020981 {21) 3332184/18-25

Р М g+ з

0 0> V 1 4O с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР во делам нзобретеннй н открытнй (233 Приоритет—

Опубликовано 150233. Бюллетень HP 6

РЗ) УДК 550.83 (088. 8) Дата опубликования описания 15.0233

B.C. Ямциков, В.Л. Шкуратник, Б.И. Шварцман и И.Д. Вигдорчик

Иосковский ордена Трудового Красного Зна горный институт

{72) Авторы изобретения (71) Заяв итель (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО KAPOTA_#_A, Изобретение относится к.геофизическим способам исследования:околоскважинного пространства, преимуществен-.. но к акустическим способам, выявления расслоений в. нем.

Известны способы акустического каротажа, основанные на возбуждении в скважине упругих импульсов широкого спектрального состава в диапазоне ис- П) следуемых частот и регистрации трансмиссионных частотных характеристик пород для каждой составляющей часто- тй спектра (1).

Известны также способы акустичес15 кого каротажа, основанные на возбуждении и приеме в скважине поляризован-. ных импульсных колебаний, вектор смер ения которых перпендикулярен образую- 20 щей скважины и находится в плоскости, касательной к поверхности скважины (2).

Наиболее близким к предлагаемому является способ акустического карота жа, включающий непрерывное перемещение скважинного прибора, периодическое возбуждение и прйем в скважине импульсных упругих колебаний., В данном способе преобразованные сигналы каждой посылки суммируют с ,сигналами нескольких предыдущих посы-, лок, йакопленными в оперативном запоминающем устройстве (3) °

Однако известный способ не обеспечивает требуемой помехозащищенности каротажа, так как естественная шероховатость стенок скважины обуславли -! вает.случайный характер качества их контакта с излучающим и приемным акустическим преобразователями, что: ара- . водит к возйикновению шумовой помехи, уровень которой может быть соизмерим с полезным сигналом. Это особенно . проявляется при выявлении с помощью каротажа расслоений в кровле горных выработок, так как при этом исл ются восстающие скважины, иммерсионный контакт в которых реализовать невозможно. Кроме того, при указанноМ использовании-каротажа в качестве источника помехи выступают всегда имеющиеся вокруг скважины местные иа». рушения структуры горных пород (связанные с проходкой. скважины), ко-. торые приводят к изменениям измеряемых акустических характеристик и могут ложно трактоваться как расслоения .

Цель изобретения - повышение поме хозащищенности каротажа при выявлении расслоений в кровле горных выработок путем исключения влияния контактню

996972 условий и флуктуаций акустических ха- возникновению растягивающих напряже= рактеристик горных пород в околосква- ний на контуре скважины 2 в месте ее жинном пространстве. пересечения с расслоением 9. Так как

Эта цель достигается тем, что в стеклянная трубка 3 по всей своей способе акустического каротажа, вклю- внешней поверхности жестко связана чающем непрерывное перемещение сква- 5 со стенками скважины 2, то указанные жинного прибора, периодическое воз- напряжения передаются стеклянной буждение и прием в скважийе импульс- . трубке 3 и в ней возникает трещина10. ных упругих колебаний, вводят в сква- Положение трещийы 10 в стеклянной

;жину трубку с известными акустически- трубке 3 соо-ветствует положению расми характеристиками из хрупкого мате 10 слоения 9 по глубине скважины 2. (риала, внешнюю поверхность трубк с При попадании трещины 10 между издупомощью цементного раствоРа CBR3bIBB чателем 7 и приемником 8 на последнем ют со стенками скважины, а место рас- регистрируется уменьшение амплитуды и слоений определяют по изменению акус увеличение. врем ни распространения тических характеристик, измеренных 5 упругих колебаний относительно эталонпо длине тРУбки, внУтРи которой пере- ных значений Аз и tz,что ЯвлЯетсЯ инмещаетс;я скважинный прибор. формативным признаком появления расНа чертеже приведена схема, пояс- слоения 9 в кровле 1. няющая способ. Таким образом, повышение помехозаСпособ осуществляется следующим щищенности каротажа в предлагаемом образом. способе достигается путем создания

В кровле 1 гоРной выработки бурят в скважине такого искусственного кавосстающую контрольную скважину 2, нала распространствения упругих колев качестве которой могут испольэо- баний, который обеспечивает стабильваться также скважины (шпур- ) про- ный акустический контакт с приемобуренные ранее под анкерную крепь излучающей системой скважинного при25

В скважину 2 вводят стеклянную труб- бора 5 и независимость регистрируеку 3 пространство между внешней по мых параметров от флуктуаций акустиверхностью которой и стенками сКВВ ческих характеристнк, окружающих жины 2 заполняют (нагнетанием) це скважину пород, а также несет информентным раствором 4. Вместо цемент- ЗО мацию о возникновении в них расслоеного раствора 4 может использоваться ..ний. Способ позволяет (по сравнению также эпоксидная смола. После ТВер с известным) улучшить соотношение дения цементного раствора 4 стеклян сигнал/помеха при выявлении расслоеная трубка 3 жестко (по всей внешней ний в кровлях горных выработок на поверхности) закреплена в скважине 2 35 один-два порядка.

Скважинный прибор 5 с помощью Формула изобретения штанги 6 перемещак г внутри стеклянной Способ акустического каротажа, трубки 3, При этом за счет гладкосrH включающий непрерывное перемещение внутренней поверхности стеклянной скважинного прибора, периодическое трубки 3 обеспечивается постоянство 40 возбуждение и прием в скважине имконтактых условий излучателя 7 и пульсных упругих колебаний, о т л иприемника 8,. с помощью котoрых осу- ч а ю шийся тем, что, с целью ществляют соответственно возбуждение повышения помехозащищенности каротажа и прием упругих колебаний. при выявлении расслоений в кровле

Импульсные упругие колебания рас- 45 горных выработок путем исключения пространяются по стенке стеклянной влияния контактных условий и флуктуатрубки 3, акустические характеристи- ций акустических характеристик горных ки которой (скорость распространения пород в околоскважинном пространстве, колебаний и затухание) известны и вводят в скважину трубку с известными постоянны по всей длине. Следователь" 5< акустическими характеристиками иэ, но амплитуда сигнала, зарегистриро- хрупкого материала, внешнюю поверхвайного приемником 8, а.также время ность трубки с помощью цементного его распространения между излучате- раствора .связывают со стенками сквалем 7 и приемником 8 также известны жины, а место расслоений определяют ,и постоянны, соответственно А з и .по изменению акустических характериспричем значения А tg Опреде тик,измеренных по длине трубки, внутри ляются только акустическими характе- кОтОРОй перемещается скважинный прибор. ристиками стеклянной трубки 3 и не Источники информации зависят от флуктуаций акустических принятые во внимание при экспертизе характеристик затвердевшего цемент" 1. Авторское свидетельство сссР ного раствор- 4 и окружающих скважи-,60,Р234683, кл. G 01 V 1/40, 1967 ° ну пород кровли 1, так как скорость 2. Авторское свидетельство, СССР расйространения упругих колебаний в 9 234283, кл., G 01 V 1/40, 1967. последних существенно меньше ñêîðoc- 3. Авторское свидетельство СССР ти распространения в стекле. Появление Р 416651, кл, G 01 V 1/40, 1972 расслоения 9 в кровле 1.приводит k 165 (прототип).

996972

Составитель Н. Журавлева

ЙЪхред Е.Харитончик Корректор И. Ыароши

Редактор Y.. Волощук

Заказ 927/64 Мираж 708

ВППИПИ,Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

113035,, Иосква, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Подписное

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