Способ определения границ раздела сред в скважине Советский патент 1985 года по МПК G01V1/00 

Сл

ч

4

СО

00

1

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике и может быть использовано для скважинных иссле дований.

Известен способ определения расположения границ раздела в. скважине, при котором расположение преграды, например в виде забоя, определяют с помощью опускаемого груза ил глубинного прибора, которые опускают на забой и, медленно поднимая кабель, наблюдают за его натяжением Отрыв груза или глубинного прибора от забоя отмечается увеличением натжения кабеля, по длине которого судят о расстоянии до преграды fI1.

Недостатком зтого способа является невозможность определения нескольких границ раздела сред, так как после определения глубины первого твердого препятствия, например глинистой пробки, нельзя определить нижерасположенные препятствия. Кроме того, этим способ ом затруднено определение расположения глубокозалегающих препятствий, так как при больших глубинах вес кабеля и силы сопротивления трению создают большое натяжение кабеля, вследствие чего его изменение при подъеме груза или глубинного прибора с забоя не всегда может быть отмечено.

Наиболее близким к изобретению является способ определения границ раздела сред в скважине, включающий возбуждение в среде,заполняющей скважину, упругих колебаний и прием сигналов, отраженньп от границ раздела сред. Упругие колебания возбуждаются эхолотом 2.

Недостатком известного способа является невозможность определения границ раздела нескольких сред,так как с помощью акустических волн возможно определить лишь первую границу раздела сред и нельзя определить последующие иижерасположенные границы. Кроме того, вследствие слабости звукового импульса при эхометрировании можно получать отражения с глубиной до 1500-2000 м.

Целью изобретения является повышение глубинности и информативности способа путем определения нескольких раздела сред.

Поставленная цель достигается тем, что при способе определения границ раздела сред в скважине, включающем возбуждение в среде, заполняю574932

щей скважину, упругих колебаний и прием сигналов, отраженных от границ раздела сред, упругие колебания в среде, заполняющей скважину, возбуждаются сейсмическими источниками из пунктов на дневной поверхности у устья скважины, а прием этих колебаний и сигналов, отраженных от границ раздела сред, осуществляется групO пой сейсмоприемников, расположенных вдоль ствола скважины от ее устья до 15%-ной глубины скважины.

Способ основан на проникновении мощных сейсмических волн, возбужденных взрывом, на глубины, расположенные ниже верхней границы раздела сред, и возможности регистрации отраженных от различных границ в стволе скважины сигналов, годографы которых

0 прямолинейны в отличие от криволинейных годографов сигналов, отраженных от геологических границ. Изменение средней скорости сейсмических волн при переходе на очередную среду выражается в изменении угла наклона прямолинейного годографа отраженных волн к временной оси абсцисс, что позволяет найти расположение данной среды в скважине.

Возбуждение сейсмических волн взрывом в пункте взрыва, расположенном вблизи устья скважины, заполненной скважинной жидкостью, необходимо для получения в скважинной жидкости достаточно мощных сейсмических

волн.

Размещение группы сейсмоприемников в скважине, начиная от ее устья, необходимо для построения прямолинейных годографов нисходящих и отраженных от границ раздела сред сигналов .

База наблюдения в скважине должна быть достаточно протяженной, чтобы получить годографы большой длины

5 для точного определения наклона годографов нисходящих и восходящих отраженных волн. В конкретном примере реализации способа база регистрации в скважине состоит из 12 точек

наблюдений. Расстояние от устья скват жины до пункта возбуждения 30-50 м, между точками наблюдений, т,е. между сейсмоприемниками, - 30 м. При этом величина базы регистрации в скважине 360 м. Это указывает на то, что линейный размер базы регистрации в долях глубин должен составлять 12% при забое скважин 3 км. 3 Положение приборов в скважине должно быть свободным без прижимного устройства, чтобы они регистрировали волны, только распространяющиеся в жидкости скважины. Указанные параметры могут изменяться в сл дзпощих пределах: база наблюдений 300-500 м; расстояние между сейсмоприемниками (шаг наблюдений) - 2550 Mj количество точек наблюдений (приборов) - 10-12 шт; положение приборов в скважине - строго вертикально и свободно. На чертеже изображена схема расстановки приборов при проведении способа. На схеме обозначены пункт 1 взры ва расположенный вблизи устья скваж ны 2, в которой размещена группа сейсмоприемников 3, и границы раздела сред 4-6. В пункте 1, расположенном на некотором расстоянии от устья скважины 2, взрывом возбуждают упругие колебания в жидкости, заполняющей скважину, распространяющиеся вдоль ствола скважины. Нисходящая сейсмическая волна, фиксируется группой сейсмоприемников 3, которая также последовательно записывает восходящие сейсмические волны - сигналы, отраженные от совтветствукщнх грани раздела различных сред в скважине 2 Расположение границ раздела сред определяется по формуле где Н - глубина соответствующей гра раздела; ,3 Т - время прихода в сейсмоприемник группы 3, расположенный в устье скважины 2, сейсмической волны, восходящей от границы раздела сред; V - средняя скорость сейсмической волны, распространяющейся в среде, расположенной до этой границы раздела, V определяют по формуле (2, где Т - разница между временами прихода восходящей сейсмической , волны в крайние снизу и свер ху сейсноприемники группы сейсмоприемников 3; d - расстояние между крайними сейсмоприемниками 3. В скважине, заполненной скважинной жидкостью, песчано-глинистая пробка, цементный стакан, забой скважины и нефть создают границы для упругих волн. Применение способа позволяет определять в скважинах, в том числе в , глубоких и сверхглубоких, расположение различных плотных преград, а также глубину забоя скважин. Это позволяет при исследовании этих скважин избежать применения дорогостоящих кабелей и приборов, спускаемых в глубокую скважину, что исключает связанные с ними случаи аварий в скважинах. Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет повысить глубинность и информативность определения границ раздела сред в сква1жине.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА СРЕД В СКВАЖИНЕ, включающий возбуждение в среде, заполняю f щей скважину, упругих колебаний и прием сигналов, отраженных от границ раздела сред, отличающийся тем, что, с целью повышения глубинности и информативности способа путем определения нескольких границ раздела сред, упругие колебания в среде, заполняющей скважину, возбуждаются сейсмическими источниками из пунктов на дневной поверхности у устья скважины,, а прием этих колебаний и сигналов, отраженных от границ раздела сред, осуществляется группой сейсмоприемников, расположенных вдоль ствола скважины от ееустья до 15%-ной глубины скважины. (Л