Способ акустического импедансного каротажа скважин Советский патент 1987 года по МПК G01V1/44 

t13

Изобретение относится к -с/офр:ч1-,- ческим исследованиям скважин к ;--1():с ; быть использовано для .пен;;я акустического импеданса г-орньгх ,; окружаю1дих скважину

Цель изобрвте ия - iioistitiueaHe м ;..--: ствительности к точности HSMSpei Hi акустического импеданса горных ;;oi.:);, окружающих скважину,

На чертеже представлена схемг. ио ясняющая предлагаемый способ

Схема содержит радиально кол-гб -;:;- щийся излучатель 1j генератор 2 вез- бужде 1ия, измеритель 3 резкости фстз , приемник 4 акустических колебакяй п жидкости, частотомер 5, измеритглъ и амплитуды и акустические изоляторы

Предлагаемый способ осуществ.) ;- следующим образом,

Радиально колеблющийся в сква;-:;;ие с жидкостью излучатель 1 возбу;кпа :;т я ж идкости упругие гармонические колебания, которые частично излучаются; г-. виде расходящихся волн в массив г-ор-- ных пород. Удельный акустический и;- -; пед5.нс Z, нагружающий излучатель, определяется как отношение давления V

в жидкости на поверхности: ЯЗЛуч;:

г а к ее радиальной KOj;;e6aTej;;bHOH скорости и равен

-i(p,c)(

Ado( - Bd 00 ,

где

.1, 5 j

fe)

,/ г „г .НоС-Х-Пр) (n,- 2пр;-г -у -

3e CJR/C: n,, L/C. ; C/Cp; га р„/р,

круговая частота колеба/лий ; радиус излучателя: радиус скважины;

Сс, - скорости расирос граиекия волн в ;нтдкости,5 гродольль х волн в упругой среде ;н поп-;;- речных волн Е упругой срггде; плотности лсидкосги к yriijv; of среды; функция Ганкеля пефвого рода

п-го порядка от а п уыента xj - функции BeecejJH. ц Ней- мана п-го порядка от аргумента X.

ота колебаний . Ияе - ся Г е-:&- 2 возбуждения до дос ; ИХ ;ен -:1:ч

г де К - момер ра;;иальногг резонанса

слоя жид} | к:ти;

Ы;, -- резсианс; ая круговая частота, Лля реал;и; апн;| предлаг аемого способа достаточно г роизв и:ти -тоследова- : ел1 ность с;11 :раций согчас К ;-с5бу на ;;13 радиальных п ; 3онанс;оа, iipKMPN испо.;:ьзова -;ие низ- -пей из riHX СО. лрьд1к;1чт -г; ел д:1н топып/вг ия чл и; 1 Я -:те ;ьиости м точности . яь;у стм м1 с ко го ir- fnenn ; а rooiii.ix iiopcjt,, ::кгл гкаюи их ск; ажину . )(; c)6yc:ioi;:ie sc что с по: и;1 сгниен час oTh; менъи;г,;е ; ся ио -лощьп е уиру- иу. воли р. ;й(ИДК(ч:ти и горных породах. iJTO noBi.ii iat;T добротипсть pa,;J ;aл - ioro

.ЗЯСЗ ЖШ КОСТИ,

i:pH измб--rieiii- H ;ас;тоты кол бзкии /;стиж8ние рйлиг : bv oi c резонанса У-ЯЩ- азсти контролируется например,, рителем 3 ра 5;;с сг фаз йч| i e;;-,L-у уоле- банкям fia нзлучйтсле 1 и n );-;t; ii ика i aKvc гичес; 1;их кс лебаний з жплкссти,.

Частота 1.;олеб ний измеряешься частотомером 3,, а колеба; ий - измерителем 6 амплитуды. При достиже- радиал1:.ного )анса жидкости регистрирук резс- Наксную t(acTOT - и резонанснуг.) амп. титуду колебаний соот- ветствеинс с П1№1С:ш,ьв частотомерг 5 и измер теля 6 a uLJ т lTyдь., Акуст ;чес- . H3OJL4T(;ipbi / г озволяют ослаб5-;;ть илияние колебани;-: излучателя 1 га показания приемника, ч акустически ; колебаний в ж;ид сослч4„ Чем выше дс б- роткость (),, резонанса жидкостИ; тем TO4tioc b изл ерения частоты радиального резонанса жидкости,, т.к как при 03 W.; :

-} ,-:

-QH ;j - со к

Тизметр 1;кважииы опред(.лчут rto из- : :йрпниой частоте радкальнсг;) ре юнан- с;, жидкости -ИЗ формулы ( 1 , s

Уг-ельнь й акус1-ическкй. импеданс

диального резонанса жидкости при фик- сировакиой амплитуде колебательной скорости и диаметру скважины по формул е

рСр- k, kj,cO|

1 . RN I, (к р

k,

(2)

SlTRLC -

где Л - амплитуда колебательной скорости на частоте радиального резонанса жидкости k - постоянная, определяемая

конструкцией акустического излучателя и приемникаj TJ - длина излучателя, Из форьгулы (2) следует, что чем больше амплитуда А, тем выше чувствительность измерений рСр. Амплитуда колебаний А на частоте радиального резонанса жидкости пропорциональна добротности резонанса Qm поэтому чувствительность измерений акустического импеданса горных пород, окружающих скважину, возрастает в Q, раз по сравнению с известным способом,

В случае фиксации амплитуды звукового давления и измерении амплитуды колебательной скорости формула (2) остается в силе, при этом вычисляется величина, обратная импедансу горных пород рСр.

Дополнительное определение диаметра скважины в процессе измерения удельного акустического импеданса горных пород, окружающих скважину, повышает точность измерений. В предлагаемом способе устраняется погрешность

измерения акустического импеданса гокых пород из-за неточг.ости пpивяз ки по глубине полученных данных, так как учет влияния диаметра сКважинь; на измеряемого акустического 1 мпеданса производится при каж,цом положении скважникого зонда.

(2)

- Ш

Форм у л

обретения

Способ акустического импедансного каротажа скважин, заключающийся в возбуждении упругих колебаний ради- ально колеблющимся в скважине с жидкостью излучателем и регистрации параметров зтих колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений акустического импеданса горных пород окружающих скважину, возбуждают упругие гармонические колебания в жидкости с фиксированной амплитудой колебательной скорости или звукового давления, изменяют частоту колебаний до достижения радиального резонанса жидкости, измеряют частоту радиального резонанса жидкости, измеряют соответственно амплитуду колебаний звукового давления или колебательной скорости на частоте радиального резонанса жидкости, по частоте радиального резонанса жидкости определяют диаметр скважины, а по амплитуде колебаний звукового давления или колебательной скорости на частоте радиального резонанса жидкости и диаметру скважины определяют акустический импеданс горных пород, окружающих скважину.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для определения окус- тического импеданса горных пород, окружающих скважину.Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений акустического импеданса горных пород, окружающих скважину. Способ состоит в возбуждении упругих колебаний излучателем, радиально колеблющимся в скважине с жидкостью. Для достижения цели возбуждают гармонические упругие колебания с фиксированной амплитудой колебательной скорости или звукового давления . Частоту колебаний изменяют до достижения радиального резонанса жидкости. Измеряют частоту радиального резонанса жидкости. Измеряют амплитуду колебаний звукового давления или колебательной скорости на частоте радиального резонанса жидкости. Определяют диаметр скважины по частоте радиального резонанса жидкости. Определяют акустический импеданс горных пород, окружающих скважину, по амплитуде колебаний, звукового давления или колебательной скорости на частоте радиального резонанса жидкости и диаметру скважины. Способ позволяет устранить погрешность измерения акустического импеданса горных пород из-за неточности привязки по глубине полученных данных, так как учет влияния диаметра скважины на величину измеряемого акустического импеданса производится при каждом положении скважин- ного зонда. 1 ил. С О сл Cf: 05

Составитель Н.Журавишва Редактор М.Бланар Техред Л.,0лайник Корректор Л.Патай

1424/43

Тирак 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое :гтр1гдприятие, г Ужгород у.г:.Проектная, 4