Способ выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне Советский патент 1983 года по МПК G01V1/00 G01V1/40 

to

Ю

а Изобретение относится к изучению физических свойств горных пород при разведке нефтяных и газовых месторождений геофизическими методами и может быть использовано для выделени в законсервированном корне пропластков пород с различной скоростью распространения упругих ультразвуковых волн или различным интервальным временем. Известен способ выделения пластов горных пород при геофизических иссле дованиях скважин путем возбуждения и регистрации ультразвуковых продольны волн в открытом стволе скважины (акустический метод) ll. Недостатком способа является его невысокая разрешающая способность выделяются пласты мощностью не менее см., Наиболее близким по технической сущности является способ выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне путем его прозвучивания и измерения времени пробега продольной ультразвуковой во ны при последовательном перемещении датчиков вдоль керна, Прозвучивание осуществляется путем дискретного мно гократного прокалывания оболочки кер 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 интервально время. По результатам дискретных мно гократных определений интервального времени судят о положении границ пропласткой . Недостатком способа является низкая производительность, связанная с необходимостью многократных прокалываний оболочки керна, а также недостаточная достоверность выделения границ пропластков за счет ложного сме щения их местоположения при полном внутреннем отражении упругой волны от границЫо Цель изобретения - повышение достоверности выделения границ проплас ков в цилиндрическом законсервирован ном керне. Указанная цель достигается тем, что согласно способу выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне путем его прозвучивания и измерения времени пр бега продольной ультразвуковой волны при последовательном перемещении датчиков вдоль керна, дополнительно осуществляют перемещение датчиков в направлении от пропластков пород, обладающих большей скоростью ультразвука, к пропласткам пород с меньшей скоростью ультразвука. Измерение времени ультразвуковой волны производят через консервирующую оболочку керна. На чертеже показана сущность споссэба 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 ультра звуковых источника и приемника (датчиков) к границе двух участков образца, отличающихся по скорости прохождение упругой волны Vpt участок 1 (VpO и участок -(Vp2), . При расположении датчиков на участке 1 регистрируется время пробега упругой волны по пути 3, равное ut/i. При приближении датчиков к границе с участком 2 на расстояние о от этой границы наблюдается положение, при котором время пробега волны ut по пути 3 станет равным времени пробега &t по пути k, характеризующимся влиянием участка 2. При дальнейшем приближении датчиков к границе наблюда- etcя 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 of-й|. Поскольку л1 ii , то, находя еличину л t из геометрических сообажений, получим выражение для Д. . + hliMi COSiVp Vp2 ) диаметр керна, мм; расстояние от источника (или приемника) до границы, мм; угол падения волны на границу при полном внутреннем отражении;

1Т JJ

vp. -7-скорости-упругих волн на

Лг2 участках 1 и 2 керна, utj время пробега между датчиками

на участке 2.

После преобразования и учета полного внутреннего отражения на границе а-а упругой волны, проходящей по пути kf окончательное выражение для 6 будет

co5 arcein i,/,t,) (2) „ . Uu..,

Тйким образом, при прозвучивании образца от участка 1 с меньшей скоростью ультразвука к участку 2 с большей скоростью границы участков в момент изменения времени пробега будут находиться на расстоянии 6 от датчиг ков по направлению их перемещения.

В случае прозвумивания 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). 10221 J

П римечание: мощность

по данным ультразвукового Прозвучивания;

Н 2 - мощность после разконсервации

керна.

Предлагаемый способ выделения границ пропластков в цилиндрическом законсервированном керне позволяет выделять границы пропластков с многослойным строением с гораздо большей точностью и достоверностью. Кроме того, выделение Границ производится в 8-10 раз быстрее, чем известным способом. . . 004 В таблице приведен пример выделения границ пропластков в законсервированном образце керна. В исследуемом образце выделение. границ производится при прозвучивании от пропластка Т к пропластку Г) и от пропластка И к пропласткам III и iy. Из таблицы видно, что границы определяются с высокой достоверностью (ошибка не более 0,5 см).