Акустический каротаж
Контрольная работа - Геодезия и Геология
Другие контрольные работы по предмету Геодезия и Геология
техническом состоянии скважин (высоте подъема цементного кольца в затрубном пространстве и качестве цементации скважин); вычислить средние и пластовые скорости распространения упругих колебаний, используемых при интерпретации данных сейсморазведки. Располагая диаграммами акустического каротажа, можно сократить объем экспериментальных сейсмических исследований в районе проведения сейсморазведочных работ с целью выделения отражающих горизонтов и оценки качества отражении.
. Аппаратура акустического каротажа
Упрощенная блок-схема аппаратуры акустического каротажа для трехэлементного зонда ИП1П2 показана на рис 6. Схема рассчитана на непрерывную регистрацию - кривой изменения интервального времени ?t или скорости распространения упругой волны v с глубиной. Импульсный генератор ИГ периодически (с частотой в 10-25 Гц) посылает импульсы электрического тока в обмотку излучателя И. Излучатель колебаний состоит из магнитострикционного вибратора (сердечника из никеля или другого сплава) с высоким коэффициентом магнитострикции, на который наложена обмотка. Расширение сплава при намагничивании электрическим током, подаваемым через обмотку, создает импульсы упругих (ультразвуковых) колебаний, приводящих к деформации окружающей среды и образованию в ней упругой волны.
Излучатель и приемники разделены между собой акустическими изоляторами Из1 и Из2, состоящими из звукопоглощающего материала. Этим исключается возможность поступления упругой волны по скважинному прибору. В приемниках П1 и П2, воспринимаемых колебания, используется пьезоэлектрический эффект цирконата титаната свинца (ЦТС-19) или керамика титаната бария (ВаTiO3).
Рис. 6. Блок-схема аппаратуры акустического каротажа для непрерывной регистрации скорости и блок-схема аппаратуры СПАК-4
Импульсы, воспринимаемые приемниками, преобразуются в электрические сигналы, которые поступают на усилители У1 и У J и затем на вход электронной схемы, размещенной в скважном приборе (ЭС, С) и на поверхности ЭСП. Электронная схема представляет собой счетно-решающее устройство, предназначенное для счета времени. В момент вступления головной волны в приемник П1 (ближайший от излучателя) электронная схема начинает вести счет времени, при достижении волной приемника П2 от него поступает сигнал, приостанавливающий счет времени. Время между сигналами преобразуется на выходе электронной схемы в электрическое напряжение, пропорциональное осреднению за несколько импульсов времени пробега упругой волны между приемниками. Напряжение с выхода поступает на регистрирующий прибор РП, записывающий диаграмму акустического каротажа. Аппаратура эталонируется с таким расчетом, чтобы по полученным кривым можно было непосредственно отсчитать интервальное время ?t (в мкс/м) или скорость v (в м/с). Контроль над работой схемы осуществляется осциллоскопом Ос. Для питания наземной и скважинной аппаратуры служит схема ИП.
В настоящее время для изучения разрезов необсаженных скважин акустическим каротажем применяются различные типы аппаратуры. Наиболее широкое распространение получила аппаратура типа СПАК-4. С помощью этой аппаратуры обычным каротажным регистратором записываются диаграммы изменения с глубиной следующих параметров: времен (в мкс) распространения продольной волны от излучателя до первого t1 и второго t2 приемников, времени пробега продольной волны на единицу длины (интервального времени)
?t = (t2-t1)/S
(в мкс/м), амплитуды волн, пришедших от первого А1 и второго А2 излучателей,. регистрируемых в произвольных единицах (в мВ или В), отношения амплитуд в логарифмическом масштабе
А1/А2 = lg A1- lg A2,
ослабления продольной волны на единицу длины ?АК (в дБ/м или м-1).
В аппаратуре СПАК используется трехэлементный зонд с двумя излучателями и одним приемником, обозначаемый сверху вниз - И20,5И11,5П. Расстояния между излучателями и приемником даны в метрах.
Рассматриваемая аппаратура (рис. 6) состоит из скважинного прибора и двух наземных пультов. Скважинный прибор состоит из генераторного и измерительного блоков и зонда, расположенного между ними. Акустический зонд П1,5И10,5И2 трехэлементный с двумя магнитострикционными излучателями И1 и И2 с собственной частотой 25 кГц и одним пьезокерамическим приемником П с такой же собственной частотой колебаний 25 кГц (база зонда 0,5 м, длина 1,5 м). Между излучателями, излучателем и приемником установлены акустические изоляторы, выполненные в виде трубы, в стенке которой в шахматном порядке прорезаны окна, заполненные резиной. Упругая волна после многократных отражений затухает. Аппаратурные блоки и зонд помещены в герметичные кожухи, покрытые снаружи резиной для уменьшения акустических шумов от трения о раствор и стенки скважины. Прибор снабжен двумя центрирующими рессорными фонарями, также обрезиненными. Наземные пульты, из которых один содержит блоки измерения времен ВБ, а другой - блоки измерения амплитуд АБ, устанавливаются в аппаратурном стенде каротажной станции. Там же установлен унифицированный выпрямитель УВК-2, осуществляющий питание аппаратуры СПАК-4 от промышленной сети.
Скважинный прибор питается с поверхности переменным током промышленной частоты (50 Гц). При помощи формирующего устройства Ч синусоидальное напряжение данной частоты преобразуется в разнополярные прямоугольные импульсы с частотой 25 Гц. Полученные импульсы управляют коммутатором К, имеющим два выхода к генераторам Г1 и Г2, кото?/p>