Способ исследования необсаженных скважин Советский патент 1977 года по МПК E21B47/14 G01V1/00 

(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИН 3 акустическое сопротивление пород и скважинной жидкости. При осуществлении способа материал мишени W 1 таким, чтобы коэффициент страже1шя от нее был близок к 1 во всем диапазоне изменения акустических свойств скважинной жидкос1И. Коэффициент отражения от мишени № 2 выбирают значительно ниже. Акустические свойства пород и скважинной jkkflkocTH определяют при решении уравнений: , К- А (и п п д , l-fAfi AfTig р -тэ --- (2) . .„.B.ll Ti- м m g ,где Кп - коэффициент отражения от породы, Km, - коэффициент отражения от мишени АЛ - амплитуда сигнала, отраженного от породы; Am -амплитуда сигнала,отраженного от мишени № }; . РЙ- акустическое сопротивление породы; Rm - акустическое сопротивление материала мишени АГПА - амплитуда сигнала отраженного от мишени N«1; R, - акустическое сопротивление жидкости в стволе скважины. Полученные значения Кп, Rn R регистрируются в виде кривых в функции глубины. Уравнешя (1,2,3) получены иэ следуюодах условий.. Амплитуда принятого отраженного от породь сигнала определяется выражением: Где;А, амплитуда ихчучениого ультразвуковогоимпульса;а - козффшшент затухания ультразвукаBbjx импульсов в жидаости, заполняющей ствол скважины. ЛХ - нуть, пройденный ульт{жзвуковым импульсом от преобразователя до сте1пси скваж1шы иобрачно. На стенке скважины расположены две мишени, изготовленные из материалов с и:1вестными акустическими сопротивлениями (соответственно Rm, и Rm,)- Приш1маем одааковым расстояние от преобразователя до породы и мишени. Амплитуда сипгала отраженного от мишени № Ij (5, 4 Будем автоматически поддерживать Am, на остоянном уровне.,хч -ос«дл А Тогда: А в -г-,-. -1 к используется один преобразователь, то: « п д н Известно, что коэффициент отражения зависит « т соотношения акустических сопротивлении сорикасающихся сред. Коэффициент отражения от породы равен .,00, Акустическое сопротивление среды определяетя как произведение плотности среды на скорость аспространения в ней акустических волн. „ преобра:юваиия формулы (10) получим: -о (-,j4 И о - к Для определа 1гая R. используем сигнал, отра-,т -. енньш от мишени № 2. По аналоши с формулами (9) и (li) получим: к д .,.. п Т- 22 Ащ -1 К В „ m „R- T . т-,,,.. «да- ) с учетом формулы (12) V, «Ф -1+ ..tn д Подставив (15) и (9) в (11),получим: Km. J. л . ТЗ-Т) и г .„ -1-Д (16) 9 л , Так как Am, пост., К,;, выражения (9), (1$), (16) упростятся: п м т -Т (-с , лО ,.О..-С.Д„) «

б

1.1 . гТГс-А :

(19)

где

т

При уравнения (i7,i8,i9) примут вид:

(20)

п

R

(21) А )(

m

1.1 .

m

2 -1-f,

mТак как Rfp задано, a величины A и Am измереHb, МОЖНО ВЫЧИСЛИТЬ Кр, Rn, RO Вместо акустаческих сопрютивлений можно регистрировать обратные им величины акустической проводимости:

V --(23) Т

(24)

п

где VQ, Vn - акустические проводимости соответственно скважинной жидкости и породы.

Предлагаемый способ может быть реализован, например, следующим образом.

В скважинно.1 приборе расположе1г пьезокерамический преобразователь, вращающийся вокруг оси прибора и возбуждае.мый от генератора импульсов возбуждения. Импульсы ультразвука проходят к стенке скважины через акустически прюзрачную перегородку. Напротив из.яучателя на стенке скважины расположены две мишени, перемещающиеся по скважине одновременно с прибором. Их можно, например, расположить на центраторе. Отраженные сигналы принимаются тем же преобразователем, усиливаются, детектируются и передаются на поверхность по кабелю. Распределение сигналов по каналам сийх{)онизи1х)вано с вращением преобразователя. Сигнал с мишйни № 1 сравнивается с :зталонным напряжением, -а разность этих напряжений подается на регулятор усилеШя вгпубинном приборе так, чтобы, величина отраженногосигнала от мишени № I была постоянй ой. За п оборотов вьщеляют макс}1мальные сигналы от породы и мишени № 2 (например, пиковым детектором). Эти максимальные сигналы подаются в решающее устройство, на выходе которого получают значения козффициента отражения, акустических сопративлений породы и жидкости или их акустические проводимости. Полученные значения регистрируют в функции глубины.

Регастрация кр}шых акустических сопротивлений (или проводимости) и коэффициента отражения от породы поэволйет более детально расчленить разрез, особенно в случае пересланвагаш тонких пластов. Регистрация акустяческого сопротивления (или проводимости) скважилной жидкости позволяет выделять интервалы притока газа или пластовой жидкости в скважину.

Формула изобретения

1. Способ исследования необсаженных скважин, основаннъш на приеме отражен Л11Х сигналов при сканировании стенки заполненной жидкостью скваЖ1шы ультразвуковыми имульсами от вращающегося преобразователя во время перемещения скважшшого прибора и регистрации полученных параметров в функции глубины, отличающийся тем, что, с целью литологического расчленения

разреза то акустическим свойствам пород, вместе со скважинпым прибором перемещают по стенке скважины две мищени с известными акустическими сопротивлениями, подшергают их воздействию ультра:$вуковь ми импульсами, за п оборотов пртобрагювателя выделяют максимальные амплитуды отраженных от мишепей и породд сигналов, автоматически поддерживают постоянной амплитуду сигнала отраженного от первой Мишели, и по соотношению амгшитуд сигналов отраженных от породы

первой и второй мишеней , определяют коэффициент отражения от породы и ее акустические сопротивления-или акустическую проводимость в фу) глубины, по которым судят о литологическом расчг1е} ении разреза скважины.

2. Способ по П.1, отличающий с я тем, что,

с целью выделения интервалов притока жидкости или газа в скважину, отражсн ые второй мищенъю сигналы используют для определения акустического соп5 отивления скваг-кинной жидкости или ее акустической проводим9сти в функции г.гтубины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертазе:

1. Патент CillA № 3724589 кл. G 01 V 1/22, опубликовашмй в 1969 г..

2. Патент В«яикобр1ташш N 1 9336 кл. G 01 V

1/40,опубликованкый в 196& г. (прототип).