Акустический каротаж
Контрольная работа - Геодезия и Геология
Другие контрольные работы по предмету Геодезия и Геология
?ажа по интенсивности затухания амплитуды волны А. Затухание обусловлено в основном следующими причинами: поглощением вследствие неидеально упругой среды; расхождением энергии во все больший объем среды в результате расширения фронта волны при ее движении; рассеянием и дифракцией волн на неоднородностях среды и вследствие отражения и преломления на границах сред с различными скоростями распространения колебаний. На величину затухания упругих колебаний сильное влияние оказывают глинистость, характер насыщения, трещиноватость и кавернозность пород.
Измеренное ослабление продольной волны на единицу длины связано с амплитудами колебаний от ближнего А1 и дальнего А2 излучателей, регистрируемых приемниками глубинного прибора.
В результате поглощения энергии амплитуда всех волн на интервале l ослабляется в е-?АКl раз.
Амплитуда колебаний продольной волны, воспринимаемая приемником, измеряется в условных единицах, например в милливольтах. В некоторых случаях пользуются относительной амплитудой колебаний - отношением амплитуды А регистрируемой волны к наибольшему значению амплитуды против опорного пласта Аоп, т.е. А/ Аоп. За опорный пласт принимается мощный пласт плотных пород с наибольшей амплитудой Аоп.
Ослабление и затухание упругих колебаний особенно сильно проявляется при ультразвуковой частоте 15-35 кГц, используемой в акустическом каротаже. Коэффициент поглощения в интервале ультразвуковых частот для различных пород изменяется в широких пределах (от 0,05 до 2,5 м-1). Особенно заметное снижение энергии упругих колебаний наблюдается с удалением от излучателя.
Основной помехой при акустическом каротаже по затуханию является наличие акустического сопротивления при переходе упругой волны на границах: скважинный прибор - окружающие среда и промывочная жидкость - порода. Это сопротивление характеризуется сильной изменчивостью и оказывает значительней влияние на величины измерений, которые не поддаются учету. Для приема продольной головной волны в одинаковых условиях по всему разрезу глубинный прибор акустического каротажа необходимо строго центрировать в скважине или прижать к ее стенке.
. Форма кривой при акустическом каротаже и определение границ пластов
При акустическом каротаже измеряется скорость распространения упругих волн в породе в интервале базы зонда. Породы, залегающие за пределами базы, не влияют на измеряемые величины. Рассмотрим форму кривых АК для одиночных пластов различной мощности, размещенных в однородной вмещающей среде. Кривые получены для трехэлементного зонда, точка записи отнесена к середине его базы S.
Мощный пласт (h>S) характеризуется симметричной аномалией. Ширина аномалии между точками отхода (точки отклонения от вмещающей среды) равна сумме мощности пласта и базы зонда (h + S). Вертикальный участок характеризует истинное время пробега волны. Для пласта с пониженной скоростью распространения колебаний аномалия времени ?t будет положительной (рис. 4, а).
Рис. 4. Кривые интервального времени для пластов различной мощности
а - мощный пласт (h>S); б - тонкий пласт (h<S); 1- известняк; 2 - глина; 3 - ось скважины
Тонкий пласт (h<=S) в однородной толще характеризуется симметричной аномалией. Если мощность пласта h=S, кривая имеет симметричную форму и значение ?t в максимуме (минимуме) дает представление об истинной пластовой скорости. Для тонких пластов h<S измеренная скорость vk меньше их истинной скорости vk. В этом случае
1/ vk = h/S vпл + (S-h) / S vвм,
или
?tk = h/S?tп + (1-h/S) ?tвм,
где vвм - скорость распространения колебаний во вмещающих породах. Ширина аномалии между точками отхода равна h+S (см. рис. 4, б).
На рис. 5 приведена фактическая кривая АК; как видно, повышение глинистости ведет к увеличению ?t и коэффициента поглощения ?АК, ослаблению амплитуд продольных головных волн (интервал 1706-1724 м).
Рис. 5. Влияние глинистости пород на затухание упругих волн
- песчаник; 2 - глины; 3 - песчаная глина; 4 - известняк
Трещинные и трещинно-кавернозные коллекторы выделяются среди гранулярных неглинистых пород, также как и глинистые, по уменьшению амплитуд А и увеличению ?АК.
Расстояние между приемниками (база S) характеризует разрешающую способность зонда. Чем меньше база, тем более тонкие слои могут быть выделены на диаграмме АК. Однако уменьшение базы ведет к снижению точности измерений. На практике база устанавливается меньше мощности самого тонкого из интересующих нас слоев. При выборе длины зонда руководствуются тем, чтобы зона проникновения как можно меньше влияла на результаты определения скорости распространения волн в неизмененной части пласта. Это достигается увеличением длины зонда, учитывая, что при длинных зондах происходит снижение дифференцированности кривой.
Расстояния от излучателя до приемника L3 и между приемниками S должны быть выбраны с учетом мощности источника для обеспечения уверенного выделения преломленных волн первого вступления и точности приема сигналов, поступающих от ближнего и дальнего излучателей.
В практике применяются трехэлементный зонд И20,5И11,5П и эквивалентный ему зонд П20,5П11,5И (расстояние между элементами выражено метрах).
Данные акустического каротажа в комплексе с другими геофизическими методами дают возможность определить пористость пород; выделять зоны трещиноватости и кавернозности в карбонатном разрезе; уточнить литологию разреза; получить сведения о