Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Пузырев Н.Н. -> "Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию " -> 121

Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.

Пузырев Н.Н. Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию — Нвс.:НИЦ ОИГГМ, 1997. — 301 c.
Скачать (прямая ссылка): metodiiobseysisled1997.djvu
Предыдущая << 1 .. 115 116 117 118 119 120 < 121 > 122 123 124 125 126 127 .. 187 >> Следующая

Отмеченные выше особенности акустических методов обусловили выделение их в особый вид сейсмических исследований.
190
Глава П. Акустические исследования
Рис. 11.1. Схема измерительной установки и лучевая схема волны P0P1P0 в акустическом каротаже (И — излучатель; U1, U2 — приемники).
191
11.1. АКУСТИЧЕСКИЙ КАРОТАЖ
Наиболее важным видом акустических исследований в скважинах является акустический каротаж (AK) — измерение акустических параметров волн в горных породах вдоль стенок скважины [Ивакин и др., 1978]. Кроме того, контролируется техническое состояние скважины, например, определяются высота подъема цемента в затрубном пространстве и качество цементирования колонны труб. На измерениях такого рода ниже мы не будем останавливаться.
Измерительная установка AK представляет собой скважинный снаряд со встроенными в него датчиками излучения и приема колебаний (рис. 11.1). В стандартной аппаратуре, предназначенной прежде всего для измерения скоростей и коэффициентов поглощения продольных волн, как правило, используют установку с тремя датчиками. Один из них выполняет роль излучателя (И), другие два — приемников (FI1, П2). В целях контроля в некоторых системах излучатели расположены по обе стороны от приемной базы. Излучатели выполняют в виде колец из магнитострикционного либо пьезокерамического материала, что обеспечивает равномерное излучение по азимуту. В современной стандартной аппаратуре применяют приемники сферической формы, выполненные из керамики. Они „утоплены" в тело снаряда, соприкасаясь с буровой жидкостью. Измерительная установка, имеющая центрирующее устройство, передвигается вдоль ствола с заданной постоянной скоростью. Кабель служит одновременно для передачи импульсов от генератора к источнику и обратной трансляции колебаний от приемников к наземному регистрирующему устройству. Если электрические сигналы на выходе приемников невелики, то в скважинном снаряде осуществляется их предварительное усиление.
Поскольку между датчиками и стенкой скважины располагается кольцевой слой буровой жидкости, то измерение скоростей может быть выполнено только путем регистрации головной преломленной волны типа P0I^1P0 при условии, что скорость в породе (V1) больше скорости в буровой жидкости (V0). В целях обеспечения высокой точности измерения времени вступления головная продольная волна всегда регистрируется в первых вступлениях. Минимальные расстояния между источником и ближайшим приемником должны удовлетворять формуле (8.3) при <р - 0, т. е. Az1nJ11 = ¦ а (1 + sin a)/cos а, где а — разность диаметров скважины и снаряда, sin a = V0Zv1. При толщине снаряда около 90 мм и диаметре скважины до 200 мм головная волна на ближайшем приемнике будет отмечаться в первых вступлениях уже на расстоянии меньше 1 м.
Скорость распространения волны по стенке скважины определяется по разности времен вступлений к двум приемникам, расположенным на расстоянии Az12 друг от друга. Величина Az12 при работах в глубоких скважинах обычно колеблется в пределах 0,5—1,0 м, что обеспечивает измерение скорости с ошибкой порядка 3 % при частотном диапазоне 20—30 кГц. На рис. 11.2 приведен пример записей AK на относительно высоких частотах (порядка 30 кГц) для одного приемника [Сейсморазведка..., 1969]. Здесь отчетливо отмечается волна P0P1P0 в первых вступлениях, а последующая запись имеет монотонный характер без сколько-нибудь заметной дифференциации по амплитудам и частотам. Последнее связано с применением узкополосной аппаратуры. В настоящее время аппаратура подобного типа практически не используется в связи с переходом на регистрацию колебаний в цифровой форме. При этом подобно исследованиям МОВ в сейсморазведке стремятся проводить регистрацию на широкой полосе, а различного рода преобразования осуществлять в вычислительных центрах.
Рассмотренная идеальная схема образования головной волны в реальных условиях не всегда выполняется. В первую очередь это относится к скважинам, бурящимся в осадочных отложениях, обладающих значительной пористостью и проницаемостью. В процессе бурения за счет проникания буровой жидкости в пористые пласты, механических воздействий бурового инструмента
Часть III. Методы структурной сейсмологии
640-
660-
Я,м
Рис. 11.2. Характер записей AK в заполненных жидкости» скважинах узкополосной аппаратурой JIAK-I с частотой поря 30 кГц.
620Н JjJJf )1)))1 )/ J на породы и нарушения поля напряжений вокруг ств
скважины возникает нарушенная зона, размер которой инс достигает первых десятков сантиметров. Кроме того, в проце бурения происходит неравномерный размыв пород различив степени крепости, в результате чего образуются каверны • глинистые корки на стенках. Чаще всего скорости распростри* нения волн в нарушенной зоне меньше, чем in situ. Чтобв обеспечить в этих условиях измерение параметров пород в Щ естественном залегании, требуется применять зонды сравнитедн» но больших размеров (до 4—5 м), а также понижать частоты Ol 3—10 кГц). Вместе с тем, иногда важно исследовать структуру измененной зоны при помощи малых зондов и высокочастотньв датчиков.
Предыдущая << 1 .. 115 116 117 118 119 120 < 121 > 122 123 124 125 126 127 .. 187 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed