Способ акустического каротажа

Сфез СфветсникСоциалистическихРеспублик оч 996972 О-П ИС.АНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ:0 01 Ч 1/4 О с присоединением заявки Нов Государстиеииый комитет СССР по дедам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 15,0233 В.СЯициков, В.Л. Ииуратник, В.И. Шварцман и М.Д. Вигдорчик : "; тт й/ Иосковский ордена Трудового Красного Знамени горный институт(54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТИНА Изобретение относится к геофизичес-, ким способам исследования,околосква" жинного пространства, преимуществен-. но к акустическим способам, выявления расслоений в, нем.Известны способы акустического каротажа, основанные на возбуждении .в скважине упругих импульсов широкогоспектрального состава в диапазоне ис- П) следуемых частот и регистрации трансмиссионных частотных характеристикпород для каждой составляющей часто-тй спектра 1)Известны также способы акустичес 15 кого каротажа, основанные на возбуж" денни и приеме в скважине поляризован-, ных импульсных колебаний, вектор смерения которых перпендикулярен образую щей скважины и находится в плоскости, касательной к поверхности скважины 2).Наиболее близким к предлагаемому является способ акустического карота жа, включающий непрерывное перемещение скважннного прибора, периодическое возбуждение и прйем в скважине импульсных упругих колебаний.. В данном способе преобразованные сигналы каждой посылки суммируют с ,сигналами нескольких предыдущих посы-,мок, йакопленными в оперативном запоминающем устройстве 3)Однако известный способ не обеспечивает требуемой помехоэащнщенности каротажа, так как естественная шероховатость стенок скважины обуславли вает.случайный характер качестваих контакта с излуча 1 ацим и приемным акус. тическим преобразователями, что:при-, водит к возйикновению шумовой помехи, уровень которой может быть соизмерим с полезным сигналом. Это особенно . проявляется при выявлении с помощью каротажа расслоений в кровле горных выработок, так как при этом иснользр ются восстазццие скважины, иммерсионный контакт в которых реализовать невозможно. Кроме того, при указанноМ нспользовании-каротажа в качестве источника помехи выступают всегда имеющиеся вокруг скважины местные иа . рушения структуры горных пород (связанные с проходкой.скважины), ко-. торые приводят .к иэмейениям измеряемых акустических характеристик и мо-. гут ложно трактоваться как расслоения.Цель изобретения - повышение ломе хозащищенности каротажа при выявлении расслоений в кровле горных выработок путем исключения влияния контактннхусловий и флуктуаций акустических ха- возникновению растягивающих напряже=рактеристик горных пород в околосква" ний на контуре скважины 2 в месте еежинном пространстве, пересечения с расслоением 9, Так какЭта цель достигается тем, что в стеклянная трубка 3 по всей своейспособе акустического каротажа, вклю- внешней поверхности жестко связаначающем непрерывное перемещение сква со стенками скважины 2, то указанныежинного прибора, периодическое воз- напряжения передаются стекляннойбуждение и прием в скважийе импульс- трубке 3 и в ней возникает трещина 10.ных упругих колебаний, вводят в сква- Положение трещийы 10 в стеклянной;жину трубку с известными акустически-трубке 3 соответствует положению расми характеристиками из хрупкого мате 10 слоения 9 по глубине скважины 2.риала, внешнюю поверхность трубки с При попадании трещины 10 между издупомощью цементного раствоРа свяэыва- чателем 7 и приемником 8 на последнемют со стенками скважины, а место Рас- регистрируется уменьшение амплитуды ислоений определяют по изменению акус- увеличение.времни распространениятических характеристик, измеренных 5 упругих колебаний относительно эталонпо длине тРУбки,внУтРи которой пере- ных значений Аэ и 1 з,что ЯвлЯетсЯ инмещается скважинный прибор. формативным признаком появления расНа чертеже приведена схема, пояс- слоения 9 в кровле 1,няющая способ. Таким образом, повышение помехозаСпособ осуществляется .следующим 0 щищенности каротажа в предлагаемомобразом, способе достигается путем созданияВ кровле 1 гоРной выработки бурят в скважине такого искусственного кавосстающую контрольную скважину 2, нала распространствения упругих колев качестве которой могут испольэо- баний, который обеспечивает стабильваться также скважины (шпур), про- ный акустический контакт с приемо"буренные ранее под анкеРную крепь излучающей системой скважинного при 25В скважину 2 вводят стеклянную труб- бора 5 и независимость регистрируеку 3, пространство между внешней по мых параметров от флуктуаций акустиверхностью которой и стенками сква- ческих характеристик, окружающихжины 2 заполняют (нагнетанием) це- скважину пород, а также несет информентным раствором 4. Вместо цемент- З 0 мацию о возникновении в них расслоеного раствора 4 может использоваться ний. Способ позволяет (по сравнениютакже эпоксидная смола. После твер с известным) улучшить соотношениедения цементного раствора 4 стеклян- сигнал/помеха при выявлении расслоеная трубка 3 жестко (по всей внешне" ний в кровлях горных выработок наповерхности) закреплена в скважине 2.З 5 один-два порядка.Скважинный прибор 5 с помощью Формула изобретенияштанги 6 перемещак г внутри стеклянной Способ акустического каротажа,трубки 3, При этом за счет гладкости включающий непрерывное перемещениевнутренней поверхности стеклянной скважинного прибора, периодическоетрубки 3 обеспечивается постоянств 40 возбуждение и прием в скважине им"контактых условий излучателя 7 и пульсных упругих колебаний, о т л иприемника 8, с помощью которых осу- ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюществляют соответственно возбуждение повышения помехозащищенности каротажаи прием упругих колебаний. при выявлении расслоений в кровлеИмпульсные упругие колебания Рас горных выработок путем исключенияпространяются по стенке стеклянной влияния контактных условий и флуктуа"трубки 3, акустические характеристи- ций акустических характеристик горныхки которой (скорость распространения пород в околоскважинном пространстве,колебаний и затухание) известны и вводят в скважину трубку с известнымипостоянны по всей длине. Следователь"50 акустическими характеристиками иэ.но амплитуда сигнала, зарегистриро- хрупкого материала, внешнюю поверхвайного приемником 8, а.также время ность трубки с помощью цементногоего распространения между излучате- раствора .связывают со стенками сквалем 7 и приемником 8 также известны жины, а место расслоений определяют,и постоянны, соответственно А з и .по изменению акустических характерис"ПРичем эначениЯ Аэ1 з опреДе- тик,измеРенных по длине тРУбки, внУтРиляются только акустическими характе- которой перемещается скважинный прибор.ристиками стеклянной трубки 3 и не Источники информации,зависят от флуктуаций акустических принятые во внимание при экспертизехарактеристикзатвердевшего цемент" 1. Авторское свидетельство СССРного раствор 4 и окружающих скважи,;Р 234683, кл. 6 01 Ч 1/40, 1967,ну пород кровли 1, так как скорость 2. Авторское свидетельство, СССРрасйространения упругих колебаний в 9 234283, кл., 6 01 у 1/40, 1967,последних существенно меньше скорос-3. Авторское свидетельство СССРти распространения в стекле. Появление Р 416651, кл, 6 01 у 1/40, 1972расслоения 9 в кровле 1.приводит к ;65 (прототип),. Шаром укПодписное ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Закаэ 927/64 НППНПН,1 осуДаР по делам изо 113035 Иосква, ЬЮЮ Тираж 7 твеиного комите ретений и открм 3-35, Рауюская