3.Акустический каротаж

3.1.Акустический каротаж на преломленных волнах

Акустический каротаж (АК) предназначен для измерения интервальных времен t (t=l/v, где v - скорость распространения волны, м/с), амплитуд А и коэффициентов эффективного затухания  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.

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.

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

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.

3.2.Акустический каротаж на отраженных волнах

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.

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