Второе поколение скважинных сейсмических приборов

ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ СКВАЖИННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ С.Ю.Антипин*, Ю.Г.Антипин** *ООО «Компас плюс, **БНГФ, г.Уфа SECOND GENERATION OF DOWNHOLE SEISMIC TOOLS S.Y.Antipin*and Y.G.Antipin** *Kompas Plus Ltd, **BashNefteGeofizika, Ufa City, Russia Аннотация Для трехкомпонентной регистрации волнового поля предлагается использовать зонды с центрирующим прижимом, обладающие постоянной азимутальной чувствительностью. В докладе приведены материалы производственных испытаний зондов с различными прижимными устройствами и некоторые результаты их обработки, показывающие, что зонды с центрирующим прижимом обеспечивают прием сейсмических колебаний с более высоким отношением сигнал/помеха в широком диапазоне частот в сравнении с зондами, имеющими один прижимной рычаг. Abstract For three component data recording it is offered to use sondes with a centering hold-down that possess a constant azimuth sensivity. Materials of sondes’ production tests with different clamping devices and some of the processing results are cited in the report. They show that centering hold-down sondes provide seismic oscillation receiver with a more high signal/noise ratio in a wide frequency range in the comparison with one clamping lever sondes. Разработанные в 60-е годы скважинные сейсмические зонды с управляемым прижимным устройством [1] дали мощный толчок развитию метода вертикального сейсмического профилирования (ВСП). Зонды такой конструкции, схематично изображенные на рис. 1, до сих пор широко применяются в производстве. Получаемая с их помощью информация используется для изучения структуры волнового поля, литолого-стратиграфической привязки отражений и оценки скоростной характеристики геологического разреза. Для решения этих задач обычно ограничиваются параметрами продольных волн, возбуждаемых в точке максимально приближенной к устью скважины. Когда создавался такой зонд, трудно было представить, какие возможности метода откроются при решении новых задач в недалеком будущем. Дальнейшее развитие скважинной сейсморазведки показало ее эффективность при изучении структурного строения, оценке литологических и емкостных характеристик разреза и др. При решении многих задач, и в частности структурных, запись колебаний производится с удаленных от устья скважины пунктов возбуждения. При этом регистрируемое волновое поле более сложное по составу, содержит волны различной природы, близкие по частотным и скоростным характеристикам. Для их разделения часто бывает недостаточно традиционных способов частотной и скоростной селекции. Эффективного разделения волн можно достичь, привлекая для этого дополнительно независимую их характеристику – поляризацию. То есть необходимо производить трехкомпонентную регистрацию волнового поля. А это предъявляет новые требования к скважинным сейсмическим приборам. В частности, чувствительность скважинного прибора должна быть постоянной в плоскости, перпендикулярной его оси, т.е. чувствительность не должна зависеть от азимута подхода волн в точку регистрации. Азимутальная чувствительность - это новая характеристика скважинных сейсмических приборов, которая до сих не изучалась и которая впервые вводится нами. Из общих соображений ясно, что свойством постоянства азимутальной чувствительности могут обладать механические системы, конструкция которых симметрична относительно оси, перпендикулярной направлению распространения волн. В данном случае под системой следует понимать скважинный прибор, закрепленный в скважине. Как отмечалось выше (рис.1), используемые в настоящее время сейсмические зонды имеют только один рычаг, прижимающий прибор к стенке скважины. Образуемая при этом система «прибор – стенка скважины», не обладает свойством осевой симметрии. Отсюда следует, что азимутальная чувствительность таких зондов не может быть постоянной, а будет зависеть от направления подхода волны в точку регистрации. То есть асимметричное положение зонда в скважине порождает анизотропию его чувствительности. Это легко показать, используя рис.1, из которого видно, что при подходе волны в точку регистрации по направлению оси Х, совпадающей с направлением силы, прижимающей зонд к стенке скважины, колебания зонда будут вызывать в окружающей породе деформацию «сжатия – разряжения». Если же волна распространяется в направлении оси У, перпендикулярной плоскости прижима зонда, то колебания зонда будут происходить по касательной к сечению скважины и вызовут в среде, контактирующей с прибором, сдвиговую деформацию. Пусть для среды, окружающей зонд, c1 – модуль сжатия, c2 - модуль сдвига. Используя известное [1] соотношение c2 = c1(1+μ), где μ- коэффициент Пуассона (для геологических сред μ= 0,2÷0,4), оценим резонансные частоты по направлениям Х и У: ωх= , ωу = Для других направлений подхода волн частотная характеристика на контакте «прибор-стенка скважины» будет изменяться в зависимости от азимута подхода волны к прибору в точке регистрации. Приведенный расчет показывает, что круговая диаграмма чувствительности зонда, прижатого к стенке скважины, не может быть равномерной, т.е. совпадающей с окружностью. А из этого следует, что форма и динамические параметры волн, регистрируемых таким зондом, будут зависеть от направления подхода их в точку приема. Таким образом, все выше изложенное доказывает необходимость создания прибора, который бы не прижимался к стенке скважины, а закреплялся по ее оси, образуя симметричную систему, и этим обеспечивал бы постоянную азимутальную чувствительность. Нами создан экспериментальный образец такого прибора – СПАН-3 (фото на рис.2), проведены его лабораторные и в небольшом объеме скважинные испытания. Результаты скважинных испытаний прибора СПАН-3 сравнивались с результатами наблюдений, полученных в этих же скважинах наиболее распространенным зондом из серии АСПУ, прижимаемым к стенке скважины одним рычагом. К сожалению, сравнение проводилось пока только вертикальных составляющих волнового поля, поскольку последним зондом при выполнении производственных работ была запланирована регистрация только одной вертикальной компоненты. Сравнение записей волновых полей показывает, что запись прибором СПАН-3 отличается от записи альтернативным прибором большей регулярностью осей синфазности и повышенной определенностью выделения и прослеживания регулярных волн. Преимущество записи прибором СПАН-3 особенно отчетливо проявляется при детальном анализе формы прямой волны [3] с применением спектральных преобразований. В настоящем докладе приведены результаты деконволюции реальных данных обратным фильтром, рассчитанным по прямой волне. Рис.2 Образец прибора СПАН-3 Литература 1. Скважинный сейсмический прибор. А.С. 254803 кл. G 01 v1/40/ Куповых П.Н., Гогоненков Г.Н., Рябков В.В., Благов В.В., Бюл. № 32, 1969. 2. Ивакин Б.Н., Карус Е.В., Кузнецов О.Л. « Акустический метод исследования скважин», М. Недра, 1978, 320с. 3. Антипин Ю.Г., Антипин С.Ю. Фазовый спектр сейсмического сигнала как индикатор уровня шума скважинного сейсмического прибора. «Геофизический вестник» №3-4, 2003, Ежемес. Информ. Бюл. ЕАГО.

Похожие:

	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Сейсмические волны» через актуализацию материала по географии, знакомства с понятием сейсмических волн и сейсмических исследований,...		Основная образовательная программа высшего профессионального образования Выпускающие кафедры: оптико-электронных приборов, прикладной оптики, конструирования и технологии оптических приборов
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Выпускающие кафедры: оптико-электронных приборов, прикладной оптики, конструирования и технологии оптических приборов		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Выпускающие кафедры: оптико-электронных приборов, прикладной оптики, конструирования и технологии оптических приборов
	Реферат по математике «Измерительные приборы» В школе каждый ученик не может обойтись без специальных измерительных приборов, такие как линейка, треугольник, транспортир, циркуль....		1. Поясните особенности схем включения приборов электрооборудования автомобилей Электрооборудование автомобиля состоит из систем электроснабжения, пуска, зажигания, освещения и световой сигнализации, контроля...
	Московский региональный социально экономический институт Неумелое использование электрических приборов, как в технике, так и в быту, а также неисправность этих приборов приводят к электротравмам....		Реферат по дисциплине " Технологические процессы микроэлектроники... Технология производства полупроводниковых приборов – это техническая наука, занимающаяся изучением физико-химических основ технологических...
	Отчет о научно-исследовательской работе общие требования и правила... Федеральным государственным унитарным предприятием «Мытищинский научно-исследовательский институт радиоизмерительных приборов» и...		Программа учебной дисциплины «Компьютерные технологии в науке и производстве приборов» «Компьютерные технологии в науке и производстве приборов» является частью профессионального цикла дисциплин подготовки студентов...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Новое поколение рождает своих кумиров. Проблема отцов и детей всегда актуальна и злободневна, так как старшее поколение не желает...		Методические рекомендации по патриотическому воспитанию граждан 2012 год Память о подвигах мужества, верности и любви питает силы народа, воодушевляет его. И если мы с вами не будем напоминать ему об этом,...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Я и составная часть нравственности – гордость за свое Отечество. Наш педагогический, гражданский долг – сделать все, чтобы молодое...		Проект Профессиональный стандарт Специалист по проектному управлению... ...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Много на земле хороших людей. У каждого своя судьба, свои беды и радости. У одних жизнь складывается более удачно, у других хуже....		Вычислительная технология изучения гетерогенных сред земной коры... ...