Способ акустического каротажа скважин Советский патент 1985 года по МПК G01V1/44 

Изобретение относится к промыслов геофнзчческнм исследованиям скважин методом многозондового акустического каротажа и может быть использовано д выделения и измерения кинематических и динамических параметров различных типов упругих волн из полного акусти ческого сигнала с использованием мно гоканальной простр анственно-временно фильтрации зарегистрированных сигнал при обработке на ЭВМ. Цель изобретения - повышение точ ности измерений. На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2-3 - временные диаграммы, поясняющие предлагаемый способ акустического каротажа скваж Устройство содержит скважинный прибор 1, соединенный линией 2 связ с наземной аппаратурой и включающий в себя многорычажный профилемер 3, два акустических излучателя 4 и 5 и блок 6 из шестнадцати акустических приемников, рлсположенных с постоян ным шагом, равным мни минимальная длина волны в секторе регистрируемых сигналов. Наземная аппаратура включает в себя датчик 7 глубин, блок 8 согласования и управления параметрами скважинного зонда, включающий в себя блоки 9 и 10 согласования и уп равления и аппаратуру 11 цифровой обработки данных, управления и регистрации, включающую в себя аналог цифровой преобразователь 12, буферн оперативное запоминающее устройство 13, блок 14 согласования с ЭВМ 15 и накопитель 16 на магнитной ленте. Способ акустического каротажа осу ществляется следующим образом. Получение многоканальной волнограммы - записи пространственновременной структуры волнового поля осуществляется путем синхронного за пуска акустического излучателя 5 и переключением приемных акустических преобразователей в блоке 6 со скоростью, равной скорости перемещения скважинного прибора, но проти воположно направленной. По меткам глубины, следукнцим с датчика 7 глубин, с шагом, равным шагу расположения приемных преобразователей в блоке 6, блок 10 вырабатывает сигналы на переключение приемных преобразователей и запуск излучателя 5. При этом положение приемного преобразователя остается постоянным по глубине скважины, а излучающий преобразователь перемещается, обеспечивая получение многоканальной волнограммы 17 (сигналы S li полученные на разных зондовых расстояниях). Подобные многоканальные волнограммы могут быть получены в интервалах, произвольных по глубине и с различным числом каналов. Также может быть осуществлено получение перекрывающихся по глубине многоканальных волнограмм. Произвольное получение многоканальных волнограмм по глубине приводит к искажениям за счет влияния геофизических свойств пластов и технического состояния скважины. Поэтому необходимо прогнозировать интервалы скважины с однородными и равномерно изменяющимися свойствами, оптимизируя тем самым процесс измерений. Среди параметров, которые могли бы быть использованы для прогнозирования интервалов получения многоканальных волнограмм, можно использовать данные предварительного измерения интервальнбго времени, а также данные профилеметрии. Для зтого в скважинный прибор введены дополнительный излучатель 4 и многорычажный профилемер 3. Предварительно измеренное интервальное время (кривая 18), на базе между двумя излучателями 4 и 5, а также данные профилеметрии (кривая 19 среднего диаметра ) могут быть использованы как раздельно, так и вместе для выбора интервалов скважины с однородным и равномерным изменением геофизических свойств горных пород (интервалы 20 и 21). Многоканальная волнограмма, полученная в интервале 20, будет иметь минимальные искажения кинематических и динамических параметров волн (годографы продольной 22 и поперечной 23 волн). В интервале 24 скважины изменяется диаметр, что приводит к искажению КРИВОЙ 18 интервального времени. Однако в этом, интервале также может быть получена многоканальная волнограмма, обработка которой значительно более трудоемка и сложнее процесс геологической интерпретации. 3 Одновременное измерение профиля скважины позволяет определить положение прибора в скважине и на основе теоретических и экспериментальных данных учитывать изменение диаметра скважины при вычислениях кинематичес ких и динамических параметров упругих волн при обработке. Наличие ЭВМ в наземной аппаратуре позволяет достаточно гибко осуществить управление параметрами и режимом работы скважинного зонда, управлять процессом регистрации, а также осуществлять оперативную обработку 6 данных, на основе которых оптимизируется процесс измерений. Предлагаемый способ акустического каротажа скважин позволяет повысить точность измерений в неоднородных интервалах скважины путем предварительной регистрации и анализа данных, характеризующих однородность и равномерность изменения геофизических свойств горных пород ствола скважины, и проведения в этих интервалах многоканальной записи пространственно-временной структуры волнового поля.

1. СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН, основанный на возбуждении в скважине и приеме упругих колебаний на зондовых расстояниях с. помощью нескольких приемных.акустических преобразователей, расположенных на измерительной базе, с шагом, равным половине минимальной длины волны, в спектре регистрируемых сигналов и получении многоканальной записи пространственно-временной структуры волнового поля для последующего вычисления кинематических и динамических параметров упругих волн, отличающи йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, выдедяют интервалы пластов с однородными и равномерно изменяющимися геофизическими свойствами и многоканальную запись осуществляют в этих интервалах, при этом дпину измерительной базы определяют величиной интервала пласта с однородными и равномерно изменяющимися свойствами, значения которой лежат в диапазоне длин, равных шагу расположения приемных акустических преобразователей и максимальной длине базы измерения. 2.Способ по п.1, о т л и ч а ю(Л щ и и с я тем, что интервалы пластов С с однородными и равномерно изменяющимися геофизическими свойствами выделяют по значению интервального времени продольной волны. 3.Способ по п.1и2,отличающи и с я тем, что.интервалы пластов с однородными и равномерно изменяющимися геофизическими свойствами выы деляют по данным профилеметрии ствола OS скважины.

М