Способ сейсмических исследований в скважинах Советский патент 1987 года по МПК G01V1/42 G01V1/00 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в частности к межскважинному сейсмическому и сей- смоакустическому просвечиванию с целью изучения геологических объектов в межскважинном пространстве.

Цель изобретения - повышение точности исследований за счет раздельной регистрации волн, распространяющихся от излучателя к приемнику по различным направлениям.

На фиг.1 показана схема расположения приемников в приемной системеJ на фиг.2 - диаграмма направленности одной из L-1 антенн, состоящих из двух приемников, один из которых центральный, а второй располагается на периметре окружности.

Способ осуществляется следующим образом.

Система из двух приемников, бокового 1 и центрального 2, расположена в исследуемой скважине 3 в одной горизонтальной плоскости, расстояние между приемниками - база антенны - равно UX. Источник 4 находится во взрывной скважине 5. Устья обеих сквжин находятся на линии 6 профиля. Не- ЗО ний.

однородность в межскважинном пространстве в вертикальной плоскости, проходящей через линию 6 профиля, т.е. в плоскости чертежа, имеет сечение 7. Неоднородность, находящаяся сзади (относительно взрывной скважины 5) приемной скважины 3 имеет в той же плоскости сечение 8„ Пусть плоская волна, распространяющаяся от источника 4 к системе приемников 1 и 2, расположенных в скважине 3,, либо в виде прямой волны, либо в виде волны, дифрагирующей на неоднород- ностях 7 или 8, имеет фронт 9, составляющий угол S с линией 6 профиля Система из двух приемников на малой базе ДХ позволяет вычислить производную сигнала по времени. Интегрируют по времени разность сигналов дР, усиленную в К раз, полученный в резуль- ление всех типов волн во всем диапа- тате интегрирования сигнал равен P(t,X)-sin9 . Сложив этот сигнал с сигналом Р (t,X), принятым боковым приемником 1, получают суммарный

сигнал, который и является первым регистрируемым сигналом

, (t,X)P(t,X) l+sin9.

зоне регистрации.

Величина С скорости объемных волн - продольных и поперечных предполагается известной по всей прием- ной скважине. Если скоростной разрез скважин предварительно не изучен, реализация способа связана с перебором значений скоростей, причем такой перебор делается отдельно для каждоВторой регистрирующий сигнал получают путем вычитания из сигнала, принятого боковым приемником, сигна- ла, полученного после интегрирования

(t,X)P(t,X) l-sin9.

Таким образом, регистрируемые в

предлагаемом способе сигналы в зависимости от угла подхода 9 фронта волны P (t,X) могут применять значения от 2P(t,X) до 0. Эти значения определяются диаграммой направленности

r 1+sin (фиг.2).

Разместив по периметру скважины L-1 приемников получают L-1 приемных антенн, каждая из которых подавляет и усиливает волны в соответствии со

своей диаграммой направленности, В каждой из антенн, формируют два сигнала, так что общее количество сигналов (сейсмотрасс), получаемых на выходе приемной система, составляет

2(L-1). Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществлять пространственную фильрацию, вьвделяя полезные волны и подавляя волны-помехи по любому из выбранных L-1 направле5

0

5

Практически выбор величины йХ - базы, на которой расположены два приемника, определяется из условия

I iuX С/5со,

где 1 - линейный размер приемника, Qn, значение максимальной круговой частоты в диапазоне регистрации.

Коэффициент пропорциональности К устанавливают равным С/йХ.

При минимальной скорости объемных волн ,1000 м/с и максимальном значении верхней частоты полосы регистрации 250 Гц величина базы йХ, например, не должна превышать 15 см. Такая величина базы при заданной системе наблюдений обеспечивает вьщеление всех типов волн во всем диапа-

зоне регистрации.

Величина С скорости объемных олн - продольных и поперечных предполагается известной по всей прием- ной скважине. Если скоростной разрез скважин предварительно не изучен, реализация способа связана с перебором значений скоростей, причем такой перебор делается отдельно для каждого типа волн, которые предполагается использовать при просвечивании.

Таким образом, реализация предлагаемого способа позволит регистри- -, ровать раздельно различные компоненты волнового поля с помощью остро направленной антенны, состоящей из L-1 приемников расположенных на малой базе, а также обеспечит повышение точности исследований и достоверность извлекаемой информации.

Формула изобретения

Способ сейсмических исследований в скважинах, заключающийся в проведений межскважинного сейсмоакустичес- кого просвечивания, осуществляемого при размещении излучателя импульсных сигналов и приемной установки в двух различных скважинах с регистрацией проходящих и дифрагированных волн в фиксированном диапазоне частот, о т- личающийся тем, что, с целью повыщения точности исследований, в приемной системе используют группу из L (по меньшей мере двух) приемников, располагают один из них (цент-

ральный) на оси скважины, а остальные - по периметру окружности радиуса X, расположенной в горизонтальной плоскости и проходящей через центральный приемник, увеличивают разности сигналов, принятых центральным приемником и каждьм из L-1 приемников , расположенных по периметру этой окружности., пропорционально К, интегрируют каждый из L-1 полученных после усиления разностей и регистрируют L-1 пар сигналов, причем в каждой паре один из сигналов образуют путем суммирования сигнала, полученного в результате интегрирования, с сигналом, принятым боковым приемником, а второй - вычитанием из сигнала, принятого боковым приемником, сигнала, полученного после интегрирования, при этом величину дХ выбирают в интервале С/5со„, а коэффициент К устанавливают равным С/йХ, где С - скорость объемной волны в породах околоскважинного пространства в месте расположения приемной системы, 1 - линейный размер приемника, а со - значение максимальной круговой частоты в частотном диапазоне регистрации.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах с целью изучения геологических объектов в межскважинном пространстве. Целью изобретения является повышение точности исследований за счет раздельной регистрации волн, распространяющихся от излучателя к приемнику по различным направлениям. Способ сейсмических исследований в скважинах состоит в проведении межскважинного сейсмоакустического просвечивания, осуществляемого при размещении излучателя импульсных сигналов и приемной установки в двух различных скважинах с регистрацией проходящих и дифрагированных волн в фиксированном диапазоне частот. В каждом из каналов приемной системы используют группы из L (по меньшей мере двух) приемников. Расположение одного из них, центрального, на оси скважины, а остальных - по периметру окружности радиуса ьХ, расположенной в горизонтальной плоскости и проходящей через центральный приемник. Разности сигналов, принятых центральным приемником и каждым из L-1 приемников, расположенных по периметру окружности, увеличивают пропорционально К. Осуществляют интегрирование каждой из L-I полученных после усиления разностей и,регистрируют L-I пар сигналов. В каждой паре один из сигналов образуют путем суммирования сигнала, полученного в результате интегрирования, с сигналом, принятым центральным приемником, а другой - вычитанием из сигнала, пот лученного в результате интегрирования, сигнала, принятого центральным приемником. Величину ЛХ выбирают в интервале 1 и X : С/5 О„. Коэффициент К выбирают равным С/ДХ, где С - CKQ- рость объемных волн в породах около- скважинного пространства в месте расположения приемной системы, 1 - линейный размер приемника, а сз - значение максимальной круговой частоты в частотном диапазоне регистрации. Способ может быть использован при сейсмических исследованиях в скважи- нах при работах методом межскважинного прозвучивания для поисков рудных тел, карстовых пустот и других геологических объектов. 2 ил. с В СО. 4 О СП) to

в 270

В-д1У

Редактор Н.Г орная

Составитель В.Ищенко Техред И,Попович

Заказ 5119/46Тираж 729Подписное

ВНИИПИ 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

Корректор В.Бутяга