Решаемые задачи

1. Физические основы метода.

Метод основанный на изучении акустических свойств горных пород (скоростей распространения и затухания упругих волн), пересеченных скважиной. Сущность акустического каротажа сводится к возбуждению в скважине упругих колебаний, которые распространяются в среде, окружающей излучатель, и регистрации их одним или несколькими приемниками.

По типу регистрируемых параметров и основным целям и назначению выделяются следующие основные модификации акустического каротажа: АК по скорости – для изучения скоростных характеристик пород вскрытых скважиной; АК по затуханию упругих волн – для определения поглощающих свойств горных пород, зон трещиноватости и т.п. В практике ГИС выделяется два типа волн (продольная Р волна и поперечная S волна), для которых установлены определённые взаимосвязи между измеряемыми параметрами волн – интервальное время (Dt), амплитуда (А), затухание (Alpha), энергия (Eng) – и искомыми характеристиками пород, а также Лэмба и Стоунли упругих волн, распространяющихся в горных породах. Параметры (Dt и Alpha) продольной P и поперечной S волн применяют для изучения литологии и пористости пластов. Параметры волны Стоунли (Dt и Alpha) применяют для выделения проницаемых разностей пород. Для выделения в карбонатных разрезах сложных коллекторов применяется комплекс акустических методов: акустический каротаж по приточным зонам (АКПЗ), акустический телевизор (САТ) и глубинное акустическое вертикальное зондирование (ГАКЗ). Возможности АК при выделении сложных коллекторов связаны с влиянием неоднородности пород (трещины и каверны) на величину регистрируемой полной энергии (Е) волнового сигнала (рис …).

Для оценки степени неоднородности пород без дифференциации на трещины и каверны, введена количественная мера, называемая коэффициентом приточности – Ке (по Будыко) и радиальной неоднородности – Кg (по Жуланову).

Глубина исследования и объем породы, изучаемый при АК зависят от длины волны упругих колебаний (частоты колебаний излучателя) и изменяется от сантиметров до нескольких метров. Для более полного использования информации акустического сигнала и анализа волновой картины используется запись фазокорреляционных диаграмм (ФКД), где выделение интервалов с наличием явления затухания колебаний отмечается изменением яркости линий на диаграммах волновой картины. Акустические методы широко используются в скважинах обсаженных колонной, для исследования качества затрубного цемента в кольцевом пространстве. При отсутствии акустического сцепления обсадной колонны с цементом затухание волны вдоль колонны незначительно и максимально при хорошем сцеплении колонны с цементом (рис.).

2 Решаемые задачи.

Данные АК в комплексе с другими геофизическими методами позволяют расчленять разрез, выделять основные литологические разности, определять коллекторские свойства пород. АК проводят в необсаженных скважинах и обсаженных

колонной при заполнении их жидкостью. Присутствие в скважине раствора необходимо для осуществления акустической связи между прибором и породой. Наличие в растворе растворенного газа вызывает ослабление сигнала, что ведет к пропуску целых периодов волн (проскальзывание циклов). Эталонирование аппаратуры осуществляется на модели скважины, скорость распространения упругих волн в которой заранее известна (рис….). Для получения качественной записи прибор снабжается центрирующими устройствами. Для оценки свойств породы используется время (ДТ) пробега между приемниками (зонд И 1.5 П₁ 0.5 П₂), которое относится к единице длины и выражается в микросекундах на метр. Связь между временем пробега, литологией породы и пористостью выражается так называемой «формулой среднего времени». Эта формула довольно точна для сцементированных пород, но не вполне соответствует условиям малосцементированных пород и пород, содержащих глинистый материал. При небольшом радиусе исследования и наличии зоны проникновения бурового раствора, ввиду малой разницы между упругими свойствами воды и нефти, зависимость от характера насыщения ослаблена и не приводит к поглощению упругих колебаний.