56. Акустический каротаж (ак). Теоретические основы метода.

Основан на рег-ции упругих пар-ов г.п. в (ультра)звуковом диапазоне частот (1 - n*10 кГц).

Регистрируются следующ. волны:

1) Прямая гидроволна Р0 - распространяется по буровому раствору.

2) Отраженная волна - возникает на границе пластов, трещин.

3) Головная - возникает, когда прямая волна падает на стенку скв. под критич. углом. (наибольшее значение Р0Р1Р0 (продольная) и Р0S1P0 (поперечная)).

4) Рефрагированная - возникают при проникновении раствора в пласт (при этом нет головных волн).

5) Трубные волны Лэмба (L) и Стоунли (St) - распространяются вблизи стенки скв.

Обычно под АК понимают АК по скоростям на головных продольных волнах.

Зонд центрируется в скважине. Источник возбуждает сферич. волны, которые распространяются по скважине в г.п. Образуются различные волны, в том числе головные, падая под критич. углом, они приходят на приемник первыми.

РИСУНОК 56.1.

АК применяется для:

1) расчленения разрезов скважин по плотности, пористости,

2) выделение коллекторов;

3) определения характера насыщения коллектора и выявления границ газ - нефть, нефть - вода

4) оценки технич. состоянии скв. и кач-ва цементации обсадных колонн.

5) определ. упругих пар-ов г.п. (модуль Юнга, коэф. сжатия, коэф. Пуассона).

57. Модификации ак. Методика исследований, аппаратура и интерпретация материалов ак.

МЕТОДИКА И АППАРАТУРА.

В АК возбуждение упруг. колебаний производится излучателем. Упруг. колеб. измеряют 2-мя пьезоэлектрич. сейсмоприемниками, кот-ые расположены на одной линии на расстояниях 0,5-2 м друг от друга и от излучателя. М/у излучателем и ближайшим приемником установлен звукоизолятор (из резины), кот-ый препятствует передаче упруг. колеб. по зонду. АК выполняется как в необсаженных скв., заполненных жидкостью, так и в обсаженных (при жестком контакте цемента с г.п. и обсадной колонной). Радиус исследования г.п. от оси скв. не превышает 0,5-1 м.

МОДИФИКАЦИИ АК.

1) АК по скорости - регистрируется кривая изменения времени пробега головной волны м/у двумя приемниками. Расстояние м/у приемниками постоянно, значит, кривая времени - фактически обратный график изменения скорости.

2) АК по затуханию - измеряется амплитуда упругой волны и ослабление сигнала м/у 2-мя приемниками.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ.

Скорость упруг.волн зависит от упругих модулей г.п., их литологич. состава, плотности и пористости. Затухания - от заполнителя пор, текстуры и структуры г.п. Высокими значениями скоростей выделяются плотные г.п.. В рыхлых песках и песчаниках скорость тем ниже, чем больше пористость.

Интерпретируется интервальное время deltaТ=Т2-Т1 / deltaL, где Т1, Т2 - время прихода на приемник 1 и 2. [deltaT]=мкс/м.

АК по скоростям (на головных волнах) используется для определения пористости г.п. deltaТ=(1-Кп)*deltaТск + Кп*deltaТфл, где delta T ск(фл) - скорость распростран. упругих колебаний в скелете г.п. и флюиде, Кп - коэф. пористости, характеризует долю порового пространства в объеме породы. Кп=Vпор/Vпороды.

АК на рефрагиров. волнах используют для определ. насыщения коллектора, т.к. затухание упруг. колебаний возрастает от воды к нефти и далее к газу.