16. АКУСТИЧЕСКИЙ КАРОТАЖ

16.1 Акустический каротаж на преломленных волнах

16.1.1 Акустический каротаж (АК) предназначен для измерения интервальных времен Δt (Δt=l/v, где v - скорость распространения волны, м/с), амплитуд А и коэффициентов эффективного затухания α преломленных продольной, поперечной, Лэмба и Стоунли упругих волн, распространяющихся в горных породах, обсадной колонне и по границе жидкости, заполняющей скважину, с горными породами или обсадной колонной. Единицы измерения — микросекунда на метр (мкс/м), безразмерная (для А) и децибелл на метр (дБ/м) соответственно.

Данные АК применяют:

  • для литологического расчленения разрезов и расчета упругих свойств пород;
  • локализации трещиноватых пород, трещин гидроразрывов и интервалов напряженного состояния пород;
  • определения коэффициентов межзерновой и вторичной (трещинно-каверновой) пористости коллекторов и характера их насыщенности;
  • выделения проницаемых интервалов в чистых и глинистых породах;
  • расчета синтетических сейсмограмм и интеграции результатов скважинных измерений с наземными и скважинными сейсмическими данными.

Измерения выполняют в необсаженных и, при определенных ограничениях, обсаженных скважинах, заполненных любой негазирующей промывочной жидкостью.

16.1.2 Простейший измерительный зонд АК содержит излучатель И упругих волн звукового (2-20 кГц) или ультразвукового (20-60 кГц) диапазонов частот и широкополосный приемник П, собственная частота колебаний которого превышает частоту излучателя в 3-5 раз.

Для проведения АК применяют более сложные трехэлементные (ИПП, ИИП), компенсированные (ИППИ, ИИПП) и многоэлементные (ИПП…П) измерительные зонды, состоящие из нескольких двухэлементных зондов и позволяющие учесть влияние на результаты измерений характеристик промывочной жидкости и положение зонда в стволе скважины. Точка измерения такими зондами — середина расстояния между приемниками.

Для исследования низкоскоростных разрезов приборы дополнительно оснащают измерительными зондами с дипольными излучателями и приемниками, позволяющими регистрировать значения интервального времени поперечной волны большие, чем интервальное время упругой волны в жидкости.

Скважинные приборы центрируют.

16.1.2.1 Требования к измерительным зондам АК:

  • диапазоны измерения Δt преломленных продольной и Лэмба волн — 120-660 мкс/м, поперечной - 170-660 мкс/м, Стоунли -600-1550 мкс/м;
  • диапазон измерения коэффициента эффективного затухания по длине измерительного зонда — 0-30 (40) дБ/м;
  • диапазон измерения амплитуд при эффективном затухании 0-40 дБ/м — 0-78 дБ/м в статическом положении прибора и 0-66 дБ/м при движении прибора в скважине;
  • пределы допускаемых основных относительных погрешностей измерения Δt и α - ±1-3 и ±12,5 % соответственно;
  • дополнительные погрешности измерения Δt, А, α, вызванные изменениями напряжения на ±10 %, давления на 1 МПа, температуры на 10 °С относительно стандартного значения, равного 20 °С, не должны превышать 0,3; 0,01 и 0,1 значений основных погрешностей соответственно.

16.1.2.2 Длительность оцифровки сигналов от приемников прибора — до 8 мс; шаг дискретизации — 2-5 мкс.

16.1.2.3 Модуль АК комплексируют с любыми другими модулями при условии, что механическое соединение модулей не нарушает центрирование измерительного зонда.

16.1.3 Специфичное для АК требование к методическому и программному обеспечению заключается в наличии не менее двух, реализующих различные принципы обработки, программ выделения в общем волновом пакете колебаний продольной, поперечной, Лэмба и Стоунли волн и определения их интервальных времен, амплитуд и эффективного затухания.

16.1.4 Первичную и периодические калибровки выполняют согласно требованиям раздела 6 и эксплуатационной документации на прибор.

16.1.4.1 Основным средством калибровок является поверочная базовая установка, содержащая аттестованный волновод акустических колебаний (отрезок или несколько отрезков стальных труб, разрезанных вдоль образующей).

16.1.4.2 Полевые калибровки не выполняют. Их заменяет контрольное измерение, которое выполняют в интервале незацементированной обсадной колонны протяженностью не менее 50 м.

16.1.5 Исследования в скважинах проводят согласно требованиям раздела 6. Дополнительные требования:

16.1.5.1 Коэффициент усиления электронной схемы скважинного прибора выбирают таким образом, чтобы в диапазоне оцифровки акустических сигналов сохранялся минимальный уровень шумов, вызванных движением прибора, а сигналы регистрируемых волн (либо одной выбранной волны) не ограничивались. Правильность выбора контролируется по экрану монитора, на котором отображаются волновые пакеты всех двухэлементных зондов, фазокорреляционные диаграммы (ФКД) одного или двух зондов и значения Δt в текущей точке исследования.

16.1.5.2 Необходимость выполнения нескольких записей с разными коэффициентами усиления для неискаженной регистрации амплитуд и затухания упругих волн разных типов определяется эксплуатационной документацией на скважинный прибор.

16.1.5.3 Контрольную запись выполняют в интервале незацементированной колонны протяженностью не менее 50 м.

16.1.5.4 Скорость каротажа — не более 800 м/ч.

16.1.6 Качество материалов оценивают согласно требованиям раздела 6. Критерии, специфичные для АК, следующие:

16.1.6.1 Значение интервального времени продольной волны в незацементированной обсадной колонне должно находиться в пределах 185-187 мкс/м, затухания — в пределах 1-5 дБ/м. В интервале между муфтами кривая интервального времени и фазовые линии на ФКД должны представлять собой устойчивые прямые линии, параллельные оси глубин.

16.1.6.2 Значения интервальных времен продольной волны против опорных пластов (пласты ангидрита, каменной соли, плотных известняков и доломитов) не должны отличаться от известных значений более чем на ±3 %.

16.1.6.3 Расхождения интервальных времен основного и повторного измерений не должны превышать ±3 %, а эффективного затухания — ±5 дБ/м в интервалах глубин протяженностью не менее 10 м.

16.1.7 На твердых копиях кривые Δt, А, α размещают в треке Т2, ФКД двух зондов — в треке Т3 (рис. 1). При подготовке единого планшета с данными комплекса ГИС их размещают соответственно в треке T2L и T2R (ФКД одного зонда).

16.2 Акустический каротаж на отраженных волнах

16.2.1 Акустический каротаж на отраженных волнах («акустический телевизор», АК — сканер) предназначен для растрового отображения стенки скважины или обсадной колонны по интенсивности отраженных от нее высокочастотных упругих импульсов. Измеряемые величины — времена и амплитуды (интенсивность) отраженной волны. Единицы измерения — микросекунда (мкс) и безразмерная единица соответственно.

В необсаженных скважинах применяют (ограниченно) для измерения диаметра скважины (по времени прихода отраженной волны) и определения литологического состава пород, выделения трещиновато-кавернозных зон, определения положения границ пластов с различной акустической жесткостью. В обсаженных скважинах определяют положение муфт, перфорационных отверстий, дефектов колонны, выходящих на ее внутреннюю поверхность.

Исследования проводят в скважинах, заполненных любой нетяжелой (плотностью не более 1,2 г/см3), негазирующей промывочной жидкостью.

16.2.2 Измерительный преобразователь АК-сканера представляет собой совмещенный излучатель-приемник упругих колебаний, вращающийся вокруг оси скважинного прибора.

16.2.2.1 Требования к преобразователю:

  • частота собственных колебаний в диапазоне 250-1000 кГц;
  • форма внешней (излучающей) поверхности должна обеспечивать фокусировку упругого сигнала на поверхности стенки скважины в круге диаметром не более 3 мм;
  • наличие устройства определения азимутальной ориентации или привязки положения к апсидальной плоскости ствола скважины с азимутальной погрешностью не более +0,5° в открытом стволе и ±2° в обсаженной скважине. После обработки первичных данных начало развертки должно определяться направлением на север;
  • количество оборотов — не менее трех в секунду;
  • количество точек сканирования — не менее 512 за один оборот;
  • погрешность измерения диаметра скважины - не более ±0,5 мм;
  • наличие дополнительного короткого зонда И-П для определения скорости упругой волны в жидкости, заполняющей скважину, с погрешностью измерения не более ±40 м/с.

16.2.3 Требования к методическому и программному обеспечению не регламентируются.

16.2.4 Выполнение калибровок определяется эксплуатационной документацией на прибор. Диаметр скважины определяют как произведение времени распространения отраженной волны на скорость ее распространения в промывочной жидкости (с учетом диаметра скважинного прибора).

16.2.5 Исследования в скважинах проводят согласно требованиям раздела 6 с изменениями:

16.2.5.1 Повторное измерение не выполняют.

16.2.5.2 Контрольное измерение проводят в любом участке обсадной колонны протяженностью не менее 50 м.

16.2.5.3 Скорость каротажа — не более 250 м/ч.

16.2.6 Контроль качества первичных данных определяется эксплуатационной документацией на прибор.

16.2.7 На твердых копиях значения диаметра скважины и растровое изображение поверхности стенки скважины отображают в треках T2L и T2R (рис. 1).

 
рд/153-39.0-072-01/раздел_16.txt · Последние изменения: 2011/01/30 22:09 (внешнее изменение)