Способ определения неоднородностей горных пород Советский патент 1986 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к исследованию горных пород в полевых условиях, например определению неоднородностей акустическим методом.

Целью изобретения является повьпие- ние точности определения неоднородностей горных пород.

Способ осуществляют следзтощим образом

В полевых условиях отбирается керн. При необходимости все образцы отмывают от промывочной жидкости и подвергают акустическому прозвучива- нию. Для этого Может быть использована портативная акустическая аппара тура, например ультразвуковой дефектоскоп, работающий на частоте 60 кГц в импульсном режиме - . По показаниям прибора, дающего величину времени t распространения упругих волн в образце и с учетом длины 1 каждого образца, рассчитывается акустический параметр Vp образца или At, т.е. скорость распространения упругих волн или время пробега упругих волн в единице Длины образца. Эта величина акустического параметра, полученная на флюидонасыщенньк образцах в момент подъема керна на поверхность является начальном значением акустического параметра АП„, необ- ходимьо для расчета предлагаемого параметра. Затем образцы помещают в условия, способствующие интенсивному испарению свободной влаги зимой переносятся в помещение будки, вагончика или станции, где с помощью калорифера поддерживается необходимая положительная температура и помещаются под вентилятор; летом - в жарких могут оставляться в природных условиях. Несколько раз проводят повторное акустическое прозвучи- вание образцов до получения стабильного значения акустического параметра АПс, (стабийьньм считается значение, не меняющееся в течение примерно 45 мин). По значениям замеренных параметров и с учетом времени, отражающего длительность Т стабилизации .акустического параметра, рассчитывают скорость изменения акустического параметра ч единицу времени по формуле

С 00,.- .

где С - относительная скорость изменения акустического параметра в единицу времени{%/ч, мин) АП и АП, соответственно величины акустического параметра породы в начальньй момент замера и при стабилизации; Т 5 время стабилизации акустического параметра мин/ч.

Точность определения предлагаемого параметра зависит от точности получения величины Т,

10 Получив значение относительной скорости изменения акустического . параметра в единицу времени по всем образцам, определяют неоднородности в породах вскрываемого разреза на 15 основании их фильтрационных свойств.

Пример. Из пропластка мощностью 40 см отобраны и подвергнуты акустическому прозвучиванию образцы 1-3 - песчаники и 4-6 - известняки.

20 По ним в результате акустического проэвучивания получены следукицие начальные значения акустического параметра образцов (АН ): образцы 1-3 (песчаники) - at 300 мкс/м; об25 разцы 4-6 (известняки) - 280 МКС/м.

Согласно известным данньм, необходимые для расчета пористости средние значения it мск составляют: для

30 песчаников величину, равную 12 мкс/м, для известняков - 156 мкс/м. Рассчитанные значения пористости составили соответственно при заполнении поро- вого пространства водой fit 660 мкс/м.

m

inT T A 0,25 (известня„ , й...

at - At, 660 - 182 .«0,25 (песчаник, образцы 1-3) 280 - 156 КИ-, -образцы 4-6)

Следовательно, на основании одноразового акустического прозвучивания шести образцов, отобранных из 40-сантиметрового интервала, отмечается очень слабая дифференциация этого интервала как по величине замеренного й кустического параметра 300 и 280 мкс/м, так и по рассчитанным по этим значениям величинам пористости 25%.

Далее, согласно данному способу, образцы помещают под вентилятор при температуре окружающей среды 25 С. Через реально осуществимые интервалы времени проводят серии повторных акустических прозвучиваний образцов до получения стабильного значения замеряемого акустического параметра

АЛст (промежутки времени между заме- рами определяются количеством замеряемых образцов и длительностью одного замера, а точность предлагаемого параметра, как указывалось выше, зависит от точности определения периода стабилизации параметра) . Результаты приведены в таблице.

Как показывают результаты, приве- денные в таблице, повторное акустическое прозвучивание, в результате ;которого проявились фильтрационные свойства образцов, позволило с большей, чем в известных способах, де- , тальностью и точностью выявить неоднородности пород вскрываемого разреза.

Кроме того, сравнение полученных значений относительной скорости из - менения акустического параметра в единицу времени с аналогичной велиОбразец, Т, ч Atc , С/%/ч №мкс/м

2,5 330 с, . too . 4%/ч

2 1,5 330 с, X100 б,7%/ч

3 1,0 330 с, ° °

43.0 320с, X 100 4,7%/ч

51,5 320с/ X 100 9,5%/ч

61,0 320 С X 100 14,5%/ч

Составитель В.Петрова Редактор Ю. Середа Техред Л. Сердюков а С.Шекмар

Заказ 2963/41Тираж 470Подп ноё

ВДИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

чиной эталонного образца позволяет уже в полевых условиях по выявленным неоднородностям пород разделить их .на породы Коллектора и породы неколлектора. Эталонными могут быть образцы с известными граничными, т.е. разделяющими породы на классы (прони- цаемые-слабопроницаемьге-непромицае- мые значениями как Ш1ьтращ(шных параметров, так и замеренных яф«д- варительно в тех же условиях) значений относительной скорости иэ1«е|{е ния акустического параметра в еди11нцу времени.

Значение одного дополнительмого параметра, являющегося показателем относительной скорости изменен акустического параметра в ед1Н1Я&1У времени в условиях испарения ной влаги и отражающего филЫ$1 «)й|в(аШ1 ные свойства пород, позволяет вить дополнительные неодноро Е остя в породах вскрываемого разреза