Способ определения акустических параметров горных пород Советский патент 1990 года по МПК G01V1/48 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин мЙ одом акустического каротажа.

Цель изобретения - повьпление оперативности определения акустических параметров горных пород.

На чертеже изображена запись волнового поля, поясняющая предлагаемый способ.

Способ осуществляют следующим образом.

316

В процессе проведения измерений одновременно с многоканальной записью 1 пространственно-временной структуры ншнового поля непрерывно во вре- мя перемещени-я скйажинного прибора регистрируются сигналы 2 от первого по.времени записи приемного акустического преобразователя в блоке.

На приведенном примере многока- нальная запись восьмиканальная, где с начала регистрадии первая многоканальная запись 3, а затем последующая многоканальная запись 4. На много1 :анальной записи виден сигнал 5 от первого по времени записи приемного преобразователя- в блоке и сигнал 6 от восьмого приемного преобразователя. Регист.рат ию сигналов по глубине Н (м) скважин осу- ществляют с шагом 7.

На многоканальной записи экстремумы 8 и 9 продольной и поперечной 5золн соответственно, а также экстремум 10 волны Лэмба-Стоунли формиру- IOT годографы 11-13.этих волн. На сигнале 2 от первого по времени записи акустического преобразовател;я экстремум 14 продольной волны , экстремум 15 поперечной волны и экстремум 16 волны Лзмба-Стоунли .формируют соответству1о1цие линии 17- 19 фазовой корреляции.

Перед началом измерений на экране видеомонитора на сигнале 20 от первого по времени записи приемного пре образоватепя выделяют экстремумы 14- 16 основных типов упругих волн, которые должны совпадать с экстремумами 8-10 первого сигнала 5 на мьогока- нальной записи, и определяют с их помощью соответствующие временные , интервалы 21-23, которые совпадают с интервалами 24-26 и используются для автоматического определения временных интервалов для вьделения экстремумов основных типов упругих волн на последующих сигналах 6т выбранно- го следующего приемного преобразователя в блоке.

Ширину временного интервала выбирают равной величине видимого периода сигнала, причем середину интервала совпадающей с точкой экстремума, что гарантирует попада- ние экстремума в следующей точке измерений в задаваемьй таким образом временной интервал.

Q j о

5

35

0

40

50

55

В процессе измерений одновременно ведут определение временных интервалов и экстремумов как на: сигнале 2 от первого по времени записи акустического преобразователя (линии 17-19 фазовой корреляции)., так и на многоканальной записи 1 с формированием годографов 11-13 основных типов упругих волн.

При звершении оперативной обработки многоканальной записи 3 и последующем переключении последнего по времени записи приемного акустического преобразователя на первый, сигналы 6 и 27 для обработки следующей многоканальной записи 4 по непрерывно определяемым временным интервалам 28-30 для вьделения экстремумов основных типов упругих волн от первого по времени записи приемного преобразователя определяют временные интервалы 31-33 для вьделения экстремумов волн на многоканальной записи 4.

Как видно из. приведенного примера, .использовать экстремумы 8-10 сигнала 5 и экстремумы сигнала 6 на многоканальной записи 3- для определения временных интервалов 31-33 и соответствующих экстремумов на многоканальной записи 4 не представляется возможным из-за отсутствия надежной фазовой корреляции.

Таким образом, использование од- ноканальной записи от первого по времени записи приемного яреобразо- вателя в блоке позволяет в начале регистрации каждой последующей многоканальной записи автоматически определять время интервалов 31-33 для вьделения экстремумов основных типов упругих волн, формировать их годографы 11-13 для последующей статистической обработки, оценивать кинематические и динамические параметры волн, с помощью которых определяют акустические параметры горных пород.

Использование постоянной информации с первого, по времени записи акустического преобразователя в блоке в совокупности с выбранным шагом регистрации сигналов по глубине обеспечивает надежную фазовую привязку сигналов каждого последующего преобразователя в блоке с предьщущим| Это позволяет существенно сократить объемы информации, участвующие в

1606950

обработке данных акустического каро-, jf -t силсл и КарО

тажа и тем самым повысить оперативность определения акустических параметров горных пород.

Лпя осуществления предлагаемого способа необходимы следующие технические средства: скважинный прибор, позволяющий осуществлять многока- ; нальную запись с заданным числом каналов (например, до 32 каналов с шагом 0,04 м, что реализуется прибором с двумя излучателями и блоком состоявши из щестнадцати приемных преобразователей), и наземная аппаратура, включающая в себя узлы согласования с телеизмерительной системой скважинного прибора, аналого- цифровой преобразователь, микроЭВМ с видеомонитором для наблюдения акустических сигналов, устройства визуализации зарегистрированного волнового поля и документирования

10

15

20

нимальной длины волны в спект ре регистрируемых колебаний, получении многоканальной зайиси простра ственно-временной структуры волново го поля и циклическом повторении этого процесса, формировании годографов различных типов волн и опред лении по ним акустических параметров, горных пород, отличаю- Щ и и с я тем, что, с целью повьше- ния оперативности определения акусти ческих параметров горных пород, определяют отношение четверти минимального периода излучаейьк колебаний к максимально возможной разности отельных времен распространения упругих волн на границах пластов в интервале измерений и шаг регистрации выбирают равным меньшей из двух мин 2

величин и вычисленного отно т

ров горных.пород и накопитель информации на магнитном носителе.

Использование предлагаемого способа обеспечивает оперативное определение акустических параметров горных пород, что позволяет оценивать кол- лекторские и физико-механические свойства пород непосредственно в процессе измерений на скважине.

временной структуры волнового поля непрерывно во время перемещения сква жинного прибора регистрируют акусти- ческие сигналы от первого по времени записи приемного акустического преобразователя в блоке и определяют на этих сигналах временные интервалы для вьделения экстремумов основ ных типов упругих волн, при каждом 35 переключении последнего по времени .записи приемного, акустического преобразователя в блоке на первый, по непрерывно определяемым временным интервалам от первого по времени за- 40 писи приемного акустического преоб- разователя в блоке определяют временные интервалы для нахождения экстремумов упругих волн на записях сигнала от следующего приемного 4. акустического преобразователя в блоке.

Формула

зобретения

Способ определенная акустических параметров горных пород, основанный на возбуждении и приеме в скважине упругих колебаний на зондовых расстояниях с помощью нескольких .акустических преобразователей, размещ-енньЬс в блоке с постоянным шагом регистра- .дии, выбранным с учетом половины ми-

0

5

нимальной длины волны в спектре регистрируемых колебаний, получении многоканальной зайиси пространственно-временной структуры волнового поля и циклическом повторении этого процесса, формировании годографов различных типов волн и определении по ним акустических параметров, горных пород, отличаю- Щ и и с я тем, что, с целью повьше- ния оперативности определения акустических параметров горных пород, определяют отношение четверти минимального периода излучаейьк колебаний к максимально возможной разности отельных времен распространения упругих волн на границах пластов в интервале измерений и шаг регистрации выбирают равным меньшей из двух мин 2

величин и вычисленного отно

временной структуры волнового поля непрерывно во время перемещения скважинного прибора регистрируют акусти- ческие сигналы от первого по времени записи приемного акустического преобразователя в блоке и определяют на этих сигналах временные интервалы для вьделения экстремумов основ ных типов упругих волн, при каждом 5 переключении последнего по времени .записи приемного, акустического преобразователя в блоке на первый, по непрерывно определяемым временным интервалам от первого по времени за- 0 писи приемного акустического преоб- разователя в блоке определяют временные интервалы для нахождения экстремумов упругих волн на записях сигнала от следующего приемного . акустического преобразователя в блоке.

sCvj

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин методом акустического каротажа. Цель изобретения - повышение оперативности определения акустических параметров горных пород. Оперативное определение акустических параметров горных пород в процессе измерений на скважине основано на возбуждении в скважине и приеме упругих колебаний на зондовых расстояниях с помощью нескольких приемных акустических преобразователей в блоке. При этом одновременно с многоканальной записью пространственно временной структуры волнового поля непрерывно регистрируют акустические сигналы от первого по времени записи приемного преобразователя в блоке и определяют на этих сигналах временные интервалы для выделения экстремумов основных типов упругих волн, шаг регистрации сигналов от приемных преобразователей выбирают равным меньшей из двух величин-половине минимальной длины волны в спектре регистрируемых в скважине упругих колебаний и четверти минимального периода излучаемых колебаний, деленной на максимально возможную разность удельных времен распространения упругих волн на границах пластов в интервале измерений. По непрерывно определяемым временным интервалам от первого по времени записи приемного преобразователя в блоке определяют временные интервалы для нахождения экстремумов упругих волн на сигнале от выбранного следующего приемного преобразователя в блоке. На многоканальных записях формируют годографы выделенных типов волн, по которым определяют акустические параметры горных пород. 1 ил.