Способ нелинейного акустического каротажа

(51) 4 С ЗОБ ТЕНИ ЛИСАН РОТАЖА тение относитс И брет нных може собой область вза). качки с исследуем лучения синтезиро номерна иэ разных мальна из фокально лны на ость и модеиствия ви средой.Мощиванной антеннобластей средй области схоОбласть, ло к ий и еравмаксиг ализоволнового Фронта анн незф мене ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР В 603604,. кл. С 01 7 1/40, 1979.Авторское свидетельство СССР В 913303, кл. С 01 Ч 1/40, 1982. ОСОБ НЕЛИНЕЙНОГО АКУСТИЧЕСКОГ(57) Изобре я к област скважинных геофизических исследований и может быть использовано для ие относится к област еофизических исследов быть использовано для ределения своиств пород в околоскважинном и межскважинном пространствах.Цель изобретения - повышение достоверности эа счет локализации области нелинейного взаимодействия и уменьшения влияния вторичных источников, находящихся в прискважинной зоне, и повышение чувствительности.В скважине возбуждают акустическую многочастотную волну накачки с узким спектром, цилиндрически расходящуюся, со сходящимся волновым фронтом. Возбуждение акустической волны .накачки с названными параметрами реализует синтезирование объемной нелинейной антенны, представляющей определения своиств пород в околоскважинном и межскважинном пространствах. Цель изобретения вповышениедостоверности за счет локализации области нелинейного взаимодействия иуменьшения влияния вторичных источников, находящихся в прискважинной зоне;Для этого акустическую многочастотнуюволну с узким спектром возбуждают цилиндрически расходящейся, протяженнойапертуры, со сходящимся волновым фронтом, производят регулирование фазовогофронта волны накачки, Прием осуществляют в зоне Фраунгофера в пределахфиксированных углов от ствола скважины, вершины которых лежат в центресимметрии начальной апертуры акустической волны накачки. 3 з,п,ф-лы. в.прискважиннои зоне, излучае тивно благодаря тому, что изФазы акустической волны накачки вдоль начальнои агертуры ослабляет вклад вторичйых источников (излучающих на низкой частоте), расположенных в этой области,Прием низкочастотной волны, по амплитуде которой судят о параметре нелинейности среды в области взаимодействия акустической волны накачки с исследуемой средой, осуществляют в зоне фраунгофера на расстоянии К отО где зи ш - натуральн ют синфазного еской волны н е числа,суммир ования сти 15 акусти ной об качки в окал сти,следующим обо р У " ( ь +Р -Р) гд 2 Ь ртурынакачк центра симметрии апертуры акустической волны накачки;йК -Ъ ф где Р - радиус схфронтамиЪ - длина низкочастотной волны,излучаемой из области взаимодействия акустической волнынакачки с исследуемой средой,Основной вклад в принимаемое низкочастотное излучение вносит фокальная область фронта акустической вол ны накачки. Определенность области взаимодействия и существенное ослабление влияния прискважинной зоны повышает достоверность определения параметра нелинейности среды. 2Излучение низкочастотной волны из фокальной области сходящегося волнового фронта зависит от направления на приемник, тогда как для излучения из прискважинной зоны эта зависимость 2 несущественна. Поэтому в случае приема низкочастотной волны в пределах1,г,23углов 8 ( агсзхп- - от оси скважины, вершины которых лежат в центре 3 симметрии апертуры, в ее формирование вносят вклад и прискважинная зона, и фокальная область сходящегося волнового фронта, При приеме в пределе1 2 Ъуглов 6агсзп- - существеннымйявляется лишь вклад прискважинной зоны. Осуществляя прием в пределах обоих диапазонов углов 6 и О , можно избавиться ог влияния прискважин ной зоны, вычитая вклад излучения из прискважинной зоны из излучения, обусловленного влиянием и прискважинной зоны, и фокальной области сходящегося волнового фронта.Дополнительное управление фазовым фронтом акустической волны накачки обеспечивает повышение чувствительности способа. Формируя фазовый фронт по закону 5 средняя длина волны накаки в среде,длина начальной апеакустической волны и выбирая соотношения параметров Г, Ь ииз соотношений оптимальности Способ осуществляютразом,Возбуждение многочастотной акустической волны накачки производят излучателем, состоящим из цилиндрическихэлектроакустических преобразователей,равномерно заполняющих апертуру. Наизлучатель подают амплитудно-модулированный сигнал и возбуждают этимсигналом электроакустические преобразователи, Для осуществления управления фазовым фронтом акустической волны накачки с помощью фазовращателейамплитудно-модулированньФ сигнал подают на электроакустические преобразователи с задержкой по фазе, обратной по знаку и равной задержке, которую приобретает акустическая волна,от соответствующего преобразователядо фокальной области, Колебания отвсех преобразователей с фокальной области в этом случае суммируются в фазе. Прием низкочастотной волны осуществляют либо на поверхности земли,либо в скважинах, расположенных ряизобретения 1. Способ нелинейного акустического каротажа, включающий возбуждение в скважине акустической волны с узким спектром и прием низкочастотной вол" ны, по амплитуде которой определяют параметр нелинейности среды, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности за счет локализации области нелинейного взаимодействия и уменьшения влияния вторичных источников, находящихся в прискважинной зоне, акустическую волну возбуждают цилиндрически расходящейся- - -( й +Р -Р) асср 1 при Р=(з - -)Ъ, где 2 Л - длина начальной апертуры акустической волны накачки,з,ш - натуральные числа, удовлетворяющие соотношению(2 з - а+ -)(ш - -) О1 3 8 8 с - средняя длина волны накачки в среде,Составитель Д.КученевТехред М.Ходанич Корректор О.Кравцова Редактор Н.Тупица Заказ 6754/47 Тираж 484 ПодписноеВНИИПИ Государственного, комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно"издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 5протяженной апертуры со сходящимся волновым фронтом, а прием низкочастот" ной волны осуществляют в зоне ФраунГгофера на расстоянии К- от цент- Ъ ра симметрии апертуры акустической волны, где Г - радиус сходимости волнового фронта, Ъ - длина низкочастотной волны. 10 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что прием низкочастотной волны осуществляют в пределах углов о; ( агсзп от оси скважины,1 2. 152 йРвершина которых лежит в центре симметрии апертуры акустической волны. 3. Способ по п,2, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что прием низкочастотной волны дополнительно осуществляют1 2 в пределах углов 8) агсзп- - и па 2 Р раметр нелинейности определяют по разности амплитуд низкочастотной волны, измеренных в пределах углов В,и 9 . 64. Способ по п.2 или 3, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности, фазовыйфронт акустической волны формируют позакону