Способ акустического каротажа Советский патент 1993 года по МПК G01V1/40 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин акустическими методами и может быть использовано для литологического расчленения разрезов и оценки коллекторских свойств горных по- . род в околоскважинном пространстве,

Целью изобретения является повышение информативности и точности способа.

Поставленная цель достигается тем, что в скважине возбуждают и регистрируют в двух или более разноудаленных от источника точках приема низкоамплитудный акустический импульс, и дополнительного возбуждения и регистрируют в тех же точках высокоамплитудный импульс, амплитуду которого выбирают так, чтобы при прохождении его через породы, слагающие стенки скважины, возникали деформации с амплитудами, превышающими 10 . По амплитудно-временным характеристикам импульсов однотипных волн, зарегистрированных в точках приема в низко- и высокоамплитудном режимах, определяют амплитудно-зависимую составляющую поглощения сейсмических волн.

Зависимость декремента поглощения сейсмических волн v от амплитуды деформаций Ј приближенно описывается выражением

У(Е) То + Кг(1)

где v0 - амплитудно-независимая составляющая поглощения;

К - коэффициент амплитудной зависимости.

Коэффициент К зависит от типа породы, изменяясь на несколько порядков при переходе от плотных к высокопористым породам.

Способ основан нгртом, что амплитудно- зависимая составляющая поглощения Kg, которая практически не проявляется при амплитудах деформаций Ј 106, характерных для традиционных способов акустического каротажа, становится заметной для большинства пород при е . Измеряя по данным акустического каротажа декременС

ты поглощения при относительно малых Ј и больших е 10 амплитудах деформаций, можно определить коэффициент К для изучаемого интервала:

)-1/(Ј )/((2)

Так как амплитуда деформаций при распространении импульсов вдоль стенки скважи- ны изменяется, то в качестве оценок Ј и используются их средние значения на базе измерений.

При достаточно малых амплитудах деформаций в низкоамплитудном режиме (е дополнительно можно измерять все параметры, получаемые традиционными способами акустического каротажа. В этом

случае v(e) v0, а К определяется приближенной формулой

К v(e)-v(Ј )(3)

Способ осуществляют следующим образом.

Возбуждают в скважине низкоамплитудный акустический импульс и регистрируют колебания в двух или более точках приема на измерительной базе зонда; кроме того, возбуждают высокоамплитудный импульс и регистрируют колебания в тех же точках. По амплитудно-временным характеристикам импульсов выбранной волны, зарегистрированных п точках приема в низко- и высокоамплитудном режимах, любым из известных способов определяют амплитуды деформации е1, е и декременты поглощения v(, v(ЈM) в двух режимах, по которым в соответствии с формулой (2) вычисляют коэффициент амплитудной зависимости поглощения К.

Полученную зависимость коэффициента K(z) от глубины используют для литологи- ческого расчленения разреза и оценки коллекторских свойств пород путем сравнения с данными по эталонным скважинам или на основе зависимостей, установленных е лабораторных экспериментах.

При невозможности количественной оценки амплитуд деформаций, например, при работе с нетарировзнными датчиками. измеряют относительные амплитуды А и А сигналов, зарегистрированных в двух режимах, и вычисляют пропорциональный коэффициенту К параметр К;

)-1 (е )/()

,-,

(4)

Зависимость K(z) от глубины скважины используют для литологического расчленения

разрезов и выявления пластов с повышенной пористостью.

. В частности, для трехэлементного зонда К можно оценить по формуле

I/ --,

2ln(Ai А2 /А2 fnp(t2-ti)(Ai +А2

,

20

25

30

35

40

45

50

10

15

где fnp - преобладающая частота импульсов изучаемой волны;/ /

TI, t2 - времена прихода, Ai , Аа - относительные амплитуды в низкоамплитудном режиме и А , А2/г- относительные амплитуды в высокоамплитудном режиме, измеренные на двух каналах.

Получение дополнительного параметра, характеризующего амплитудно-зависимую составляющую поглощения, увеличивает информативность предложенного способа в сравнении с известными. Кроме того, способ обладает повышенной устойчивостью к амплитудным искажениям, вызванным влиянием неконтролируемых геометрических факторов и различием характеристик приемных каналов, так как они в значительной мере компенсируются при вычислении параметров К и К. Это повышает точность измерений.

Формула изобретения Способ акустического каротажа, включающий последовательное возбуждение и регистрацию акустических импульсов с разной амплитудой и оценку свойств пород по характеру их изменения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения информативности и точности способа, в каждой точкенаблюденияпроизводятпоследовательное возбуждение и регистрацию по крайней мере двумя приемниками импульсов однотипных волн с низкими и высокими амплитудами, при этом последние выбирают из условия создания в пересекаемых скважиной породах относительных деформаций превышающими , определяют поглощением)(е1) и9() для соответственно низких и высоких амплитуд деформаций е1 и Е, а о свойствах пород судят по величине коэффициента К, определяемого по формуле

(e)-v(Ј )/(Ј -е )

Использование: при геофизических исследованиях скважин акустическими методами, в том числе для оценки коллекторских свойств горных пород в околоскважинном пространстве. Сущность изобретения: в каждой точке наблюдения производят возбуждение и регистрацию импульсов однотипных волн с низкими и высокими амплитудами. Последние выбирают из условия создания в пересекаемых скважиной породах относительных деформаций превышающих . Регистрацию осуществляют по крайней мере двумя приемниками. О свойствах пересекаемых скважиной пород судят по величине коэффициента поглощения.