Способ акустического каротажа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 19,0381 (21) 328969 б/18-25с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет -Опубликовано 07,11,82. Бюллетень М 41Дата опубликования описания 07.11. 82 Р 1)МКС 01 Ч 1/40 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно - исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии ( ВН И ИЯ ГГ )( 54 ) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАХА Изобретение относится к промысло= во-геофизическим исследованиям скважин методом акустического каротажа и может быть использовано для выделения и измерения параметров различных типов упругих волн из полного акустического сигнала.Известен способ акустического каротажа скважин на головных волнах, основанный на передвижении вдоль оси скважины акустического скважин- ного зонда, периодическом излучении импульсов упругих волн излучателем и приеме упругих волн на некотором удалении от излучателя по оси скважины двумя или более разнесенными приемниками, преобразовании принятых упругих колебаний в электрический сигнал, усилении его и последующей обработке, включающей накопление сигналов эа несколько циклов и выделение вступлений продольной волны, и вычислении интервального времени ) 1.1.Однако этот способ надежен только при выделении первого вступления продольной волны, Так как шумы при входе приемника при движении зонда по скважине не коррелированы с сигналом, при накоплении увеличивается отношение сигнал/помеха и тем самым повышается точность выделения вступления продольной волны,5 В том случае, когда помеха передвступлением коррелируется- с сигналом, накопление сигнала эа несколько циклов излучения не дает улучшения отношения сигнал/помеха, так как помеха синхронна с сигналом. Так происходит с сигналом вступления поперечной волны; помехой которому является затухающий пакет колебаний продольной волны.Известен также способ акустического каротажа, при котором отдельный тип волны, например поперечной, выделяется амплитудно-временной селекцией иэ полного акустического сигнала. Формирование "временного окна" основано на том, что соотношение скоростей продольных и поперечных волн для большинства типов горных пород меняется от 1,5 до 2. На точность измерения параметров попе речной волны будет влиять интерференция поперечной волны с предшествующей продольной волной, регистрируемой в том же временном интерва 30 ле Г 360 65 Наиболее близким к изобретению является способ акустического каротажа, основанный на возбуждении в скважине упругих колебаний, приеме упругих колебаний, прошедших по по- роде, на зондовых расстояниях с помощью двух или более приемников и обработке принятых сигналов путем амплитудного выравнивания и суммирования с учетом направления линии годографа измеряемого типа волны, например поперечной 3.При этом обеспечивается некоторое подавление продольной волны и, следовательно, облегчается выделение и измерение вступления поперечной, Однако, так как расстояние между приемниками и излучателем фиксировано и в каждом цикле излучения в однородном участке пласта фаза приходящего сигнала продольной волны относительно постоянна, удовлетворительное подавление предшествующей группы волн невозможно,Цель изобретения - повышение точности каротажа путем увеличения точ. ности выделения и измерения параметров волн, составляющих полный акустический сигнал.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу акустического каротажа, основанному на возбуждении в скважине упругих колебаний, прошедших по породе, на зондовых расстояниях с помощью двух илиболее приемников и обработке принятых сигналов путем амплитудного выравнивания и суммирования с учетом направления линии годографа измеряемого типа волны, зондовые расстояния в процессе измерения изменяют послучайному закону, при этом верхний предел изменения зондовых расстояний равен максимальной длине волны в спектре принимаемой и подавляемой предшествующей группы волн, и осуществляют накопление принятого сигнала проведенных циклов излучения по направлению линии годографа измеряемого типа волны,На фиг.1 дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ акустического каротажа, на Фиг.2 - временные диаграммы.Устройство содержит скважинный акустический прибор 1, включающий блок акустического излучателя 2 с возможностью перемещения на величину Г с целью изменения зондовых расстояний, приемники .3 - 5 ( П 1, П 2 П 4 Упругих колебаний, расположенные, например, с шагом а также наземную аппаратуру, включающую блок 6 согласования и управления параметрами скважинного зонда и блоками обработки данных, блок 7 аналого-цифрового преобразования и 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 предварительной регулировки усиления, блок 8 накопления сигналов йутем суммирования за несколько циклов излучения по направлению линиигодографа измеряемого типа волны иблок 9 регистрации и измерения пара.метров выделенных сигналов.Пояснение способа акустическогокаротажа приводится на примере выделения поперечной волны из полногоакустического сигнала при подавлении предшествующего пакета колебаний продольной волны, где линия годографа продольной волны 10, а линиягодографа поперечной волны 11. Данный способ может быть применен и привыделении вступления волны ЛэмбаСтоунли в зоне ее интерференции споперечной волной, а также выделения вступления продольной волны нафоне регулярной помехи при ревербарации либо подавлении волны по обсадной колонне при измерениях в обсаженной скважине.На диаграммах (фиг,2 а и б представлены акустические сигналы, зарегистрированные одним приемником иподготовленные для суммирования полинии 11 годографа поперечной волны. На диаграмме фиг.2 в представлен результат суммирования, как частный случай накопления, с подавленнойпредшествующей группой волн продольной волны,Направление линии 11 годографапоперечной волны может быть выделено по корреляционным признакам сучетом линии 10 годографа продольной волны, с последующим ее уточнением в процессе измерения и обработки.Для реализации эффекта накопления, при изменении зондовых расстояний по случайному закону на величину, соизмеримую с длиной волны подавляемой предшествующей группы волнвозможно линейное изменение зондовых расстояний, При этом возбуждение импульсных упругих колебаний осуществляется с интервалом времени,изменяющимся по случайному закону,Применение изобретения обеспечивает повышение точности выделения и,соответственно, изменения параметров волн, составляющих полный акустический сигнал. Формула изобретения Способ акустического каротажа, основанный на возбуждении в скважи- . не упругих колебаний, приеме упругих колебаний, прошедших по породе, на зондовых расстояниях с помощью двух или более приемников и обработке принятых сигналов путем ампли тудного выравнивания и суммированияс учетом направления линии годограФа измеряемого типа волны, о т л и . ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности каротажа путем повышения точности выделения и измерения параметров волнсоставляю 5 щих полный акустический сигнал зондовые расстояния в процессе измерения изменяют по случайному закону, при этом верхний предел измене- . ния зондовых расстояний равен максимальной длине волны в спектре принимаемой и подавляемой предшествующей группы волн, и осуществляют накопление принятого сигнала проведенных циклов излучения по направлению линии годографа измеряемого типа волны,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 416651, кл. С 01 Ч 1/40, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 227952, кл. С 01 Ч 1/40, 1967.3. Патент США 9 3390377,кл. 340-18, опублик, 1968 (прототип).97444 г.2 Составитель Н. ЖуравлеваГлаьгр Г. Безвершенко Техред М,Тепер Корректор О. Билак ь.з 8 10/38 Гирая 717 Подписное ВНИИПИ Государств нного комитета СССР пц делам изобретений и открытий 3 1 .з) 35, ь 1 ) .ни, Ж. 3, Рчущская наб., д. 4/5