Способ акустического каротажа Советский патент 1983 года по МПК G01V1/44 

условий и флуктуации акустических ха рактеристик горных пород в околосква жинном пространстве. Эта цель достигается тем, что в способе акустического каротажа, вклю чающем непрерывное перемещение скважинного прибора, периодическое возбуждение и прием в скважине импульсных упругих колебаний., вводят в сква ,жину трубку с известными акустически ми характеристиками из хрупкого мате(риала, внешнюю поверхность трубки с помощью цементного раствора связывают со стенками скважины, а место рас слоений определяют по изменению акус тических характеристик, измеренных по длине трубки,внутри которой пере мещаетс я скважинный прибор. На чертеже приведена схема, поясняющая способ. Способ осуществляется .следующим образом. В кровле 1 горной выработки бурят восстающую контрольную скважину 2, в качестве которой могут использоваться также скважины (шпур..), пробуренные ранее под анкерную крепь. В скважину 2 вводят стеклянную трубку 3, пространство между внешней поверхностью которой и стенками скважины 2 заполняют (нагнетанием) цементным раствором 4. Вместо цементного раствора 4 может использоваться также эпоксидная смола. После твердения цементного раствора 4 стеклянная трубка 3 жестко (по всей внешней поверхности) закреплена в скважине 2 Скважинный прибор 5 с помощью штанги б перемещаЮ(Я внутри стеклянно трубки 3, При этом за счет гладкости внутренней поверхности стеклянной трубки 3 обеспечивается постоянство контактых условий излучателя 7 и приемника 8, с помощью которьк осуществляют соответственно возбуждение и прием упругих колебаний. Импульсные упругие колебания распространяются по стенке стеклянной трубки 3, акустические характеристики которой (скорость распространения колебаний и затухание) известны и постоянны по всей длине. Следователь но амплитуда сигнала, зарегистрированного приемником 8, а также время его распространения между излучателем 7 и приемником 8 также известны 1И постоянны, соответственно Ад и Чэ . Причем значения А tg опреде-. ляются только акустическими характеристиками стеклянной трубки 3 и не зависят от флуктуации акустических характеристикзатвердевшего цементного растворг 4 и окружающих скважину пород кровли 1, так как скорость распространения упругих колебаний в последних существенно меньше скорос ти распространения в стекле.Появлени расслоения 9 в кровле 1 .приводит к возникновению растягивающих напряжений на контуре скважины 2 в месте ее пересечения с расслоением 9. Так как стеклянная трубка 3 по всей своей внешней поверхности жестко связана со стенками скважины 2, то указанные напряжения передаются стеклянной трубке 3 и в ней возникает трещинаЮ. Положение трещиныЮ в стеклянной трубке 3 соо ветствует положению расслоения 9 пЪ глубине скважины 2. При попадании трещины 10 между .изду-.. чателем 7 и приемником 8 на последнем регистрируется уменьшение амплитуды и увеличение.времени распространения упругих колебаний относительно эталонных значений АЭ и является информативным признаком появления расслоения 9 в кровле 1. Таким образом, повышение помехозащищенности каротажа в предлагаемом способе достигается путем создания в скважине такого искусственного канала распространствения упругих колебаний, который обеспечивает стабильный акустический контакт с приамоизлучающей системой скважинного прибора 5 и независимость регистрируемых параметров от флуктуации акустических характеристик, окружающих скважину пород, а также несет информацию о возникновении в них расслоений. Способ позволяет (по сравнению с известным) улучшить соотношение сигнал/помеха при -выявлении расслоений в кровлях горных выработок на один-два порядка. Формула изобретения Способ акустического каротажа, включающий непрерывное перемещение скважинного прибора, периодическое возбуждение и прием в скважине импульсных упругих колебаний, о ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности каротажа при выявлении расслоений в кровле горных выработок путем исключения влияния контактных условий и флуктуации акустических характеристик горных пород в околоскважинном пространстве вводят в скважину трубку с известными акустическими характеристиками из.. хрупкого материала, внешнюю поверхность трубки с помощью цементного раствора .связывают со стенками скважины, а место расслоений определяют .по изменению акустических характеристик , измеренных по длине трубки, внутри .которой перемещается скважинный прибор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ;№234683, кл. G 01 V 1/40, 1967. 2.AiTopcKoe свидетельство,.С,ССР 234283, (КЛ., G 01 , 1967. 3.Авторское свидетельство СССР I 416651, кл. G 01 V 1/40, 1972 (прототип) . .