Способ скважинной сейсморазведки Советский патент 1987 года по МПК G01V1/42 

1

Изобретение относится к сейсмической разведке, может быть использовано при изучении физических свойств среды и является усовершенствованием способа по авт. ев, № 1035549.

11ель изобретения - повышение точности и надежности за счет обеспечения идентичных условий регистрации опорного и полезного сигналов и за счет зталонирования данных при отсутствии информации о форме опорного сигнала.

Сущность способа заключается в следующем,

В процессе бурения скважины при взаимодействии бурового инструмента с горными породами образуются упругие волны, распространяющиеся вверх к земной поверхности и в нижележащие пласты горных пород. К земной поверх .ности также приходят волны, отраженные от сейсмических границ, расположенных ниже забоя бурящейся скважины, поэтому сейсмозаписи, зарегистрированные приемниками колебаний в приповерхностной зоне, содержат импульсы прямых волн и волн, отраженных от границ пластов, залегающих ниже забоя.

На функции автокорреляции (ФАК) таких сейсмозаписей имеются побочные экстремумы, обусловленные корреляцией импульса прямой волны с импульсами отраженных волн. При этом по мере приближения забоя скважины к соответствующей отражающей границе разность времен прихода в точку приема прямой волны и отраженных волн уменьшается до нуля, в результате чего соответствующий этой тражающей границе побочный максимум ФАК сливается с главным максимумом ФАК,

Побочные максимумы ФАК, вызванные корреляцией между собой импульсов прямой волны и волн, отраженных от нижележащих границ, на монтаже ФАК, составленных из сейсмозаписей, полученных при различной глубине забоя исследуемой скважины, формируют оси синфазности, точки пересечения которых с линией главных максимумов ФАК соответствуют положению отражающей границы. Благодаря тому, что в предлагаемом способе проекция забоя на поверхность совпадает с местоположением приемника колебаний, создаются условия, аналогичные продольному вертикальному сейсмическому профи506372

лированию (ВСП). В результате зто- го по наклону осей синфазности упомянутых выше побочных максимумов можно определять пластовые сейсмические скорости без приведения данных к вертикали, т.е, наиболее точно в условиях горизонтально-слоистой среды.

-IQ Величина пластовой скорости равна удвоенному частному от деления приращения глубины на соответствующее приращение времени для наклонных осей синфазности, сформированных

Т5 побочными максимумами ФАК, Корреляция импульсов прямой волны с импульсами кратно-отраженных волн типа волн-спутников, т,е, волн, первичное отражение которых происходит от

.Q границ, расположенных выше забоя, формирует на монтаже ФАК наклонные оси сиифазности, имеющие обратный наклон, так как по мере углубления забоя расстояние его от расположенной

25 вьпие него границы увеличивается,

В отличие от известного предлагае- мьй способ не требует специальных измерений, предназначенных для вьщеле- ния опорного сигнала, так как в нем

32 автоматически используется информация об опорном сигнале (импульсе прямой волны), заключенная в зарегистрированных в точках приема сейсмозаписях, из которых для различных глубин забоя формируется монте.ж ФАК. При этом в предлагаемом способе предусматриваются дополнительные процедуры, предназ- наченньЕе для определения времени pac-i пространения волн между источником

Q и-приемником колебаний при положении забоя в окрестности границы пласта под его кровлей. Тем самым появляется возможность эталонировки, т,е. временной привязки данных, получаемых предлагаемьп способом.

В результате этого можно строить вертикальные годографы прямых и отраженных волн, аналогичные получаемым при продольном ВСП. Достигается данная временная привязка за счет того, что дополнительньй источник, колебаний устанавливают в точку приема, в которой в процессе бурения расположены приемники колебаний, а на забой, пересекший кровльз исследуемого пласта, устанавливают приемник колебаний-, т.е, опираются при этом -на из- , вестный в сейсморазведке принцип взаимности. В отличие от ВСП регист35

45

50

55

рация колебаний внутри среды в предлагаемом способе выполняется по более редкой сети лишь при положении забоя в окрестности границ раздела пластов горных пород.

При наличии достаточно надежных данных о форме опорного сигнала необходимость в дополнительном возбуждении колебаний из точки приема отпадает. Такие условия могут, например, быть обеспечены при бурении v скважины при помощи электробура, когда управление процессом бурения, а следовательно, и контроль за формой подаваемого на электробур сигнала осуществляются наиболее просто.

Способ осуществляют следующим образом.

В процессе бурения скважины известными способами определяют координаты ее забоя. В проекцию на земную поверхность забоя скважины помещают точку приема колебаний. С целью повьшения отношения сигнал/помеха приемники заглубляют в ямки или помещают их в мелкие скважины, а также используют группы сейсмоприемников, рассредоточенные вдоль земной поверхности. В последнем случае в качестве точки приема принимают центр группы приемников колебаний, совмещенный с проекцией забоя.

В процессе сейсмических наблюдений поддерживается необходимый контакт между сейсмостанцией и буровой. После согласования момента начала регистрации колебаний бурение переводят в нестационарньм режим, например, путем изменения частоты вращения бурового инструмента. Шаг наблюдений вдоль ствола скважины 5 - 20 м. Длительность и интенсивность излучаемых колебаний зависит от отношения сигнал/помеха и от чувствительности сейсмической аппаратуры.

В качестве дополнительного источника колебаний, устанавливаемого в точку приема при пересечении забоем кровли пласта, можно.использовать : любой взрывной или невзрьшной источник колебаний, обеспечивающий воз

буждение достаточного по интенсивности сигнала, регистрируемого приемником, помещенным на забое скважины.

После преобразования записей в импульсную форму их обработку осуществляют известными в скважннной сейсморазведке приемами.

Положительный эффект достигается за счет того, что при совпадении точки приема с проекцией забоя скважины на земную поверхность обеспечиваются идентичные условия регистрации опорного сигнала (импульса пря

мой волны) и отражений от сейсмических границ, залегающих ниже забоя скважины и являющихся основным объектом разведки. Кроме того, дополнительное возбуждение упругих колебаний из точки приема и регистрации колебаний приемником, установленным на забое при пересечении им кровли каждого из исследуемьс пластов, обеспечивают требуемую эталонировку

(временную привязку) данных при отсутствии информации о форме опорного сигнала.

0

5

0

5

Формула из-обретения

1.Способ скважинной сейсморазведки по авт. св. № 1035549, о т л и- чающийся - тем, что, с целью повьииения точности и надежности путем обеспечения идентичных- условий регистрации опорного и полезного сигналов, регистрацию колебаний производят в точке проекции забоя на земную поверхность.

2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что, с целью повьг- шения точности и надежности путем эталонирования данных при отсутствии информации о форме опор ного сигнала, при пересечении забоем скважины кровли пластов дополнительно возбуждают упругие колебания от источника, располагаемого в точке проекции забоя на земную поверхность, при этом регистрацию этих колебаний производят на забое скважины.

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано при изучении физических свойств среды. Целью изобретения является повышение точности и надежное- ти способа скважинной сейсморазведки. Цель достигается за счет обеспечения идентичных условий регистрации опорного и полезного сигналов путем регистрации упругих колебаний в точке проекции забоя на земную поверхность при расположении источника колебаний на забое и за счет эталонирования данных при отсутствии информации о форме опорного сигнала путем дополнительного возбуждения упругих колебаний от источника, располагаемого в точке проекции забоя на земную поверхность, при пересечении забоем скважины кровли пластов, при этом регистрацию ко-:- лебаний осуществляют на забое ckaa- жины. 1 з.п. ф-лы. с (Л с 00 ел о: 00 «