Logowanie dźwiękowe

Rejestrowanie dźwiękowe to narzędzie $.$ rejestrowania odwiertów , które zapewnia czas przejścia formacji w interwale, jako , który jest miarą szybkości, z jaką elastyczne sejsmiczne fale ściskające i ścinające przemieszczają się przez formacje Z geologicznego punktu widzenia pojemność ta zmienia się w zależności od wielu rzeczy, w tym litologii i tekstury skał, w szczególności maleje wraz ze wzrostem efektywnej porowatości i wzrasta wraz ze wzrostem efektywnego stresu ograniczającego. Oznacza to, że dziennika dźwiękowego można użyć do obliczenia porowatości, naprężenia ograniczającego lub ${\ displaystyle V_ {l}}$ porowego formacji, jeśli prędkość sejsmiczna macierzy skalnej i płynu porowego ${\ Displaystyle V_ {mat}}$ są znane, co jest bardzo przydatne przy eksploracji węglowodorów .

Proces rejestrowania dźwięku

Relacje źródła i odbiorcy dla dziennika dźwiękowego

Prędkość jest obliczana poprzez pomiar czasu podróży od nadajnika piezoelektrycznego do odbiornika, zwykle w jednostkach mikrosekund na stopę (miara powolności ). Aby skompensować różnice w płuczki wiertniczej , w rzeczywistości istnieją dwa odbiorniki, jeden blisko, a drugi daleko. Dzieje się tak, ponieważ czas podróży w płuczce wiertniczej będzie wspólny dla obu, więc czas podróży w formacji jest określony wzorem:

${\ Displaystyle {{\ Delta} t}}$ = ${\ Displaystyle {t_ {daleko}} - {t_ {w pobliżu}}}$ ;

gdzie ${\ displaystyle {t_ {daleko}}}$ = czas podróży do dalekiego odbiornika; ${\ displaystyle {t_ {blisko}}}$ = czas podróży do bliskiego odbiornika.

Jeśli konieczne jest skompensowanie nachylenia narzędzia i zmian szerokości otworu wiertniczego, można zastosować zarówno tablice góra-dół, jak i dół-góra i można obliczyć średnią. Ogólnie daje to rejestr dźwiękowy, który może składać się z 1 lub 2 generatorów impulsów i 2 lub 4 detektorów, wszystkie umieszczone w jednej jednostce zwanej „sondą”, która jest opuszczana w studni.

Dodatkowym sposobem zmiany narzędzia dziennika dźwiękowego jest zwiększenie lub zmniejszenie odległości między źródłem a odbiornikami. Daje to głębszą penetrację i przezwycięża problem stref niskiej prędkości spowodowanych uszkodzeniem ścian otworu wiertniczego.

Pomijanie cyklu

Powracający sygnał to ciąg fal, a nie ostry impuls, więc detektory są aktywowane tylko przy określonym progu sygnału. Czasami oba detektory nie zostaną aktywowane przez ten sam szczyt (lub dołek), a następna fala szczytu (lub dołka) aktywuje zamiast tego jeden z nich. Ten typ błędu nazywany jest przeskakiwaniem cyklu i jest łatwy do zidentyfikowania, ponieważ różnica czasu jest równa odstępowi czasu między kolejnymi cyklami impulsów.

Obliczanie porowatości

Zaproponowano wiele zależności między czasem podróży a porowatością, z których najczęściej akceptowanym jest równanie średniej czasowej Wylliego. Równanie zasadniczo utrzymuje, że całkowity czas podróży zarejestrowany w dzienniku jest sumą czasu, jaki fala dźwiękowa spędza na przemieszczaniu się przez stałą część skały, zwaną matrycą skalną, oraz czasu spędzonego na podróżowaniu przez płyny w porach. To równanie jest empiryczne i nie uwzględnia struktury macierzy skalnej ani połączeń przestrzeni porów, więc często można do niego dodać dodatkowe poprawki. Równanie średniej czasowej Wylliego to:

${\ Displaystyle {\ Frac {1} {V}} = {\ Frac {\ phi} {V_ {f}}} + {\ Frac {1- { \phi }}{V_{mat}}}}$

gdzie $sejsmiczna$ formacji; ${\ Displaystyle V_ {f}}$ = prędkość sejsmiczna płynu porowego; ${\ displaystyle V_ {mata}}$ = prędkość sejsmiczna macierzy skalnej; ${\ Displaystyle {\ phi}}$ = porowatość.

Dokładność

Wiadomo, że dokładność nowoczesnych dzienników dźwiękowych ściskania i ścinania, uzyskanych za pomocą narzędzi do rejestrowania przewodowego, mieści się w granicach 2% w przypadku otworów wiertniczych o średnicy mniejszej niż 14 cali i w granicach 5% w przypadku większych otworów wiertniczych. Niektórzy sugerują, że fakt, że pomiary regularnych i długich dzienników często kolidują, oznacza, że ​​te dzienniki nie są dokładne. To nie jest prawda. Dość często dochodzi do uszkodzeń spowodowanych wierceniem lub zmian chemicznych wokół odwiertu, które powodują, że formacja w pobliżu odwiertu jest do 15% wolniejsza niż formacja głębsza. Ten „gradient” powolności może sięgać nawet 2–3 stóp. Pomiary w długich odstępach (7,5–13,5 stopy) zawsze mierzą głębszą, niezmienioną prędkość formacji i zawsze powinny być stosowane zamiast krótszych kłód przesuniętych. Rozbieżności między dane sejsmiczne i dane dziennika dźwiękowego wynikają z kwestii zwiększania skali i anizotropii, które można obsłużyć za pomocą uśredniania Backus na danych dziennika dźwiękowego.

Niektórzy sugerują, że w celu zbadania, w jaki sposób zmienna wielkość odwiertu wpłynęła na dziennik dźwiękowy, wyniki można zestawić z wynikami dziennika kalibracji . Jednak zwykle prowadzi to do błędnych wniosków, ponieważ bardziej podatne formacje, które są podatne na wypłukiwanie lub powiększanie średnicy, również z natury mają „wolniejsze” prędkości.

Skalibrowany dziennik dźwiękowy

Aby poprawić powiązanie między danymi odwiertu a danymi sejsmicznymi, często stosuje się badanie „check-shot” w celu wygenerowania skalibrowanego dziennika dźwiękowego. Geofon lub układ geofonów jest opuszczany do otworu wiertniczego, a źródło sejsmiczne znajduje się na powierzchni. Źródło sejsmiczne jest wyzwalane za pomocą geofonu (geofonów) na szeregu różnych głębokości, z rejestracją interwałowych czasów przejścia. Jest to często wykonywane podczas akwizycji pionowego profilu sejsmicznego .

Zastosowanie w eksploracji minerałów

Dzienniki dźwiękowe są również wykorzystywane w eksploracji minerałów , zwłaszcza żelaza i potasu .

Zobacz też

• No logowanie