Басылуға байланысты акустикалық каротаж

ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС

АКУСТИКАЛЫҚ КАРОТАЖ

Жұмыстың мақсаты: Акустикалық каротаждың физикалық негізімен танысып, осы каротаж арқылы алынған мәліметтерді талдап оқи білу.

Акустикалық каротаж (АК) тау жыныстарында таралатын ультра-дыбыс және дыбыс диапазондарындағы серпінмді толқындардың сипаттамаларын зерттеуге негізделген. АК әдісінде ұңғымада қоздырылған серпінді толқындар қоршаған жыныстарда таралып, сол ұңғымада орна­ласқан қабылдағыштармен тipкeлeдi.

Акустикалық каротаждың негiзгi мақсаты- коллектор- жыныстардың кеуектiлiгiн анықтау. Одан басқа, акустикалық каротаждың мәлiметтерi қабат суының кедергiсi мен коллектор- жыныстың қанығуын анықтау үшiн қолданылады. Каротаждың бұл түрi, қондырылған труба колоннасынан, цемент сақинасының жабысу дәрежесiн бақылау үшiн кеңiнен қолданылады.

Акустикалық каротаж өзiнiң атқаратын мiндетiне қарай үшке бөлiнедi;

1) жылдамдыққа байланысты акустикалық каротаж- кеуектiлiктi анықтау үшiн;

2) басылуға байланысты акустикалық каротаж- жынысты толтырып тұрған флюидтi анықтау үшiн;

Ондырылған колоннадағы цементтiң сапасын бақылау үшiн қолданылатын акустикалық каротаж.

Жылдамдыққа байланысты акустикалық каротаж

Акустикалық каротаждың қарастырылып отырған тобы коллектор- жыныстардың кеуектiлiктерiн анықтауға арналған. Бастапқы мәлiметтерге қалыңдығы үлкен емес, әдетте 0.3 м, жыныс қабаттарынан өткен серпiндi толқындардың жүрiп өту уақытын өлшеу нәтижесi жатады. Жүрiп өту уақытының, жыныс литологиясының және кеуектiлiк арасында байланыс бар деп қабылданған, және ол "орташа уақыт формуласымен" өрнектеледi. Бұл формула цементтелген жыныстар үшiн тура келедi, бiрақ әлсiз цементтелген және құрамында сазды материалдар бар жыныстар үшiн сәйкес келе бермейдi. Кеуектiлiктi анықтау барысында туындаған мұндай жағдайда, жыныста тараған сазды материалға және жыныстың тығыздығына түзетулер енгiзiлу керек.

Өлшеу принципi.

Автоматты түрде әсер ететiн, тербелiстiң магнитострикциялық генераторы электрлiк энергияны тербелiске түрлендiру қызметiн атқарады. Магнитострикциялық түрлендiргiш сығылу мен кеңею нәтижесiнде тербелiс түзедi, ал олар уақытша магниттiк өрiстер әсерiнен пайда болады. Осындай түрлендiргiш уақытша түзiлетiн, жиiлiгi бойынша тұрақты (20 кгц) толқындар тобын құрып, серпiндi толқындар импульсiн сәулелендiргiш ретiнде қолданылады.

Серпiндi толқындардың мұндай импульсi уақыт функциясында көрсетiлген (Т). Сәулелендiргiштiң астында R1 және R2 қабылдағыштары орналасқан. R1 Т- дан 0.9 м қашықтықта орналасады, R1 және R2 арасы 0.3 м тең болып алынады. Кейде R1-ден 0.9 м аралықта төмен орналасатын үшiншi қабылдағыш қолданылады. Бұл жағдайда, сейсмикалық барлау үшiн талап етiлетiн, 1.8 м арақашықтыққа таралатын серпiндi толқындардың орташа жылдамдығын анықтауға болады.

Жыныстардың қасиетiн бағалау үшiн, толқындардың R1 және R2 қабылдағыштар арасында жүрiп өту уақыты (Δt) қолданылады, ол ұзындық бiрлiгiне жатады да, микросекундтың метрге қатынасы арқылы өрнекеледi. R1 және R2 қабылдағаштары қабылдайтын тербелiстер, сәулелендiргiштен шыққан тербелiстерден ерекшеленедi. Толқының жүрiп өту уақытын қабылдағыштарға түскен бiрiншi тербелiстер бойынша анықтаған дұрыс. Бiрақ, толқындардың бұрғылау сұйығы мен жыныс бойынша тараған кезде әлсiрегендiктен, толқындардың бiрiншi түсу моментiн анықтау қиын, әсiресе, фон түзетiн бөгеттер болған кезде. Жалпы, жүрiп өту уақытын екi қабылдағыш үшiн бiр толқынның екi сәйкес нүктесi арқылы анықтауға болады, және де бұл нүктелердi толқынның бiрiншi түсуiне жақын алады. Тәжiрибе жүзiнде, жүрiп өту уақытын белгiлеу үшiн толқындардың жотасы көп бөлiк алынады, ал бөгеттер мен шудың әсерiн жою үшiн үлкен бөгет қойылады. Сәулелендiргiштiң серпiндi тербелiстерiнiң жиiлiгi ультрадыбыс диапазонының төменгi бөлiгiнде алынып, 20 кгц – қа жуық болады. Тербелiстер қысқа жеке импульстар ретiнде, секундына 15-20 рет жiберiледi. Сәулелендiргiш Т-дан шыққан серпiндi толқындар, оның жан- жағына тарайды.

Абылдағыштардың саны бойынша ерекшеленетiн, акустикалық каротаждың екi зонды бар. Бiр қабылдағышты зондпен 0,9 м және одан жоғары арақашықтағы серпiдi толқындардың жүрiп өту уақытын өлшейдi. Мұндай өлшемдердiң нәтижесiне ұңғыма көп әсер етедi, сондықтан да, жыныстардың кеуектiлiгiн анықтау үшiн жүргiзiлетiн акустикалық каротажда зондтың мұндай түрi қолданылмайды. Екi қабылдағышты зондпен R1 және R2 қабылдағыштары арасындағы жүрiп өту уақытының (Δt) айырмашылығы өлшенедi. Мұның тиiмдi жағы көп, мысалы: 1) егер аспап ұңғыманың ортасында немесе оған параллель орналасса, бұрғылау сұйықтығының қалыңдығындағы толқынның жүрiп өту уақытына түзету енгiзудiң қажетi болмайды; 2) ұңғыма немесе каверна диаметрiндегi айырмашылықтармен байланысты эффект, автоматты түрде толтырылады; 3) жыныс қабаттарын зонд элементтерiнiң арасындағы үлкен арақашықтықпен бөлгеннен, қима бойынша бөлудiң мүмкiндiгi жоғары.

Акустикалық каротаж кезiнде зерттелетiн жыныс көлемi, әрине, өте аз. Ол, зерттелiп жатқан жыныстағы ƒ жиiлiк пен uп толқын ұзындығына байланысты өзгеретiн серпiндi тербелiстердiң l толқын ұзындығына тәуелдi.

l= uп\ ƒ; (24)

Тербелiстiң жиiлiгi 20 кгц және серпiндi толқынның жыныста таралу жылдамдығы 1500- ден 7600 м/сек болған кезде, толқын ұзындығы 8-ден 38 см дейiн өзгередi. Акустикалық каротажда зерттеу радиусы 3l-ға жуық. Сәулелену жиiлiгi 20 кгц болғанда, зерттеу радиусы, жұмсақ жыныстар үшiн 25см-ге дейiн, ал қатты жыныстар үшiн 115см-ге дейiнгi аралықта болады. Жиiлiгi 10 кгц болатын сәулелендiргiштi қолданған кезде, зерттеу радиусы екi есеге көбейедi.

Акустикалық каротажды колонна қондырылмаған, бұрғылау сұйықтығы толтырылған ұңғымада жүргiзедi. Ұңғымада бұрғылау сұйықтығы аспап пен жыныс арасында акустикалық байланыс жасау үшiн қажет, бұрғылау сұйықтығынсыз сәулелендiру көзiнен жынысқа энергияны тиiмдi беру мүмкiн емес. Газға толған бұрғылау сұйықтығы сәуле көзiнен шыққан энергияның жынысқа серпiндi тербелiстер болып өтуiне кедергi жасайды. Ал, ауаға немесе газға толған ұңғымада акустикалық каротаж жүргiзу мүмкiн емес. Бұрғылау сұйықтығында ерiген газдың болуы, толқындардың бүкiл периодының үзiк-үзiк болуына әкеледi.

Толқындық акустикалық каротаждың көпзондты сандық аппараты ВАК-8

Басылуға байланысты акустикалық каротаж

Каротаждың бұл түрi энергияның серпiндi тербелiстерге өтуiн бақылап, жыныстардың қанығуын анықтауға арналған.

Өлшеу принципi.

Бiр уақытта екi қисық жазылады:

-толқын таралатын ортаның қасиетiне тәуелдi болып өтетiн, серпiндi толқындардың амплитудасы;

Дата добавления: 2015-09-05