Физические основы измерения акустическими зондами массового применения. Схемы и конструкции зондов. Причины погрешностей измерений. Метрологическое обеспечение метода

Физические основы измерения зондами электромагнитного и диэлектрического методов. Схемы и конструкции зондов. Причины погрешностей измерений. Метрологическое обеспечение метода.

ДИЭЛЕКТРИЧЕСИКИЙ МЕТОД. Аппаратура – трехкатушечный скважинный прибор, регистрирующий параметры электромагнитного поля с частотой 15-60 МГц (это на несколько порядков выше, чем в индукционном методе.) прибор диэлектрического метода ДМ включает две сближенные генераторные и одну приемную катушки(или одну генераторную и две приемные).

Применяют 2 модификации ДМ: диэлектрический индуктивный (ДИМ-измерение амплитудных характеристик ЭМ-поля) и волновой диэлектрический (ВДМ-измерение фазовых характеристик ЭМ-поля)

Диэлектрический метод выполняют для оценки характера насыщения пласта при низкой минерализации пластовых вод, в условиях низкой дифференциации продуктивных и водоносных пород по удельному электрическому сопротивлению. Условие успешной реализации метода- неглубокие зоны проникновение (не более 0,6-0,8 м) это обусловлено невысокой радиальной глубиностью метода ВДМ. Метод ВДМ неэффективен в разрезах низкого сопротивления. поскольку основной вклад в регистрируемые параметры вносит проводимости среды.

Благоприятные условия для ДМ являются скважины, заполненные пресными промывочными жидкостями или РНО, метод может применяться в скважинах, обсаженных степлопластиковыми трубами.

Акустические методы исследования скважин основаны на изучении полей упругих колебаний в звуковом и ультразвуковом диапазонах частот, возникающих в результате воздействия на окружающую скважину среду с помощью специального излучателя либо при взаимодействии породоразрушающего инструмента (долота) с горной породой, либо при циркуляции жидкости и газа через перфорационные каналы или в затрубном пространстве колонны.

Акустические зонды содержат излучатель, приёмник, акустический изолятор, центратор.

По числу основных элементов n, излучателей k и приёмников m, где n=k+m, различают одноэлементные, 2, 3, 4 и многоэлементные зонды.

Одноэлементный пассивный зонд содержит только приёмник, предназначен для измерения акустических шумов в скважине.

Одноэлементным может быть и зонд, в котором преобразователь периодически меняет своё назначение, например, после импульсного излучения переключается на приём отражённых волн (используется в профиле-, кавернометрии, также для акустического телевидения).

Двухэлементные зонды применяют, если нужно измерять только параметры волны P0P1P0, например, для оценки качества цементирования. Длина L(з) небольшая - от 1 до 6 м, что обеспечивает хорошее отношение сигнал/шум.

Трёхэлементные зонды применяют для стандартных акустических исследований на головных волнах или в аппаратуре с прижимным устройством с целью уменьшения влияния геометрии скважины на результаты измерения акустических параметров. Варианты: И 2,0 П1 0,5 П2 или П 3,0 И1 0,5 И2)

Четырёхэлементный зонд И1П1П2И2 представляет собой сочетание двух трёхэлементных И1П1П2 и П1П2И2, их использование позволяет уменьшить влияние перекоса прибора в скважине.

Многоэлементные зонды позволяют исследовать раздельно поле не только во времени, но и вдоль оси скважины. Например МАК-1 содержит два излучателя и 16 приёмников. Предназначен для более надёжного выделения всех типов волн.

Акустические изоляторы устраняют влияние прямой волны по корпусу прибора за счёт её временной задержки или ослабления.

Основные требования: изолятор должен обладать меньшей скоростью распространения упругих волн по сравнению со скоростью волн в буровом растворе, высоким коэффициентом поглощения упругих волн в большом диапазоне частот, чтобы по возможности максимально ослаблять все волны, распространяющиеся по материалу зонда.

Аккустические изоляторы. Акустические изоляторы устраняют влияние прямой волны по корпусу прибора за счёт её временной задержки или ослабления.

Калибровка аппаратуры. При базовой калибровке применяются калибровочные установки, содержащие меры «dT» и «a» в виде акустических волноводов с известными акустическими свойствами, а при полевой калибровке - имитаторы акустических свойств горных пород, представляющие собой устройства в виде акустических преобразователей и электронных блоков, имитирующих временные задержки или затухание акустических сигналов.

Дата добавления: 2015-04-30