SU1013885A1 - Method of seismic prospecting in water-filled wells - Google Patents

Method of seismic prospecting in water-filled wells Download PDF

Info

Publication number
SU1013885A1
SU1013885A1 SU813302153A SU3302153A SU1013885A1 SU 1013885 A1 SU1013885 A1 SU 1013885A1 SU 813302153 A SU813302153 A SU 813302153A SU 3302153 A SU3302153 A SU 3302153A SU 1013885 A1 SU1013885 A1 SU 1013885A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
seismic
waves
oscillations
skeleton
fluid
Prior art date
Application number
SU813302153A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Вячеславович Зобнин
Геннадий Васильевич Куликов
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии
Priority to SU813302153A priority Critical patent/SU1013885A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1013885A1 publication Critical patent/SU1013885A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ В ЗАПОЛНЕННЫХ ЖИДКОСТЬЮ СКВАЖИНАХ , включающий возбуждение упругого импульса,- регистрацию сейсмических колебаний скелета породы с помощью жестко прижатой к стенке скважины системы .сейсмоприемников, определение природы регистрируелих волн, скоростного и геологического строени -разреза , отличаювдийс   тем, что, с целью повышени  информативности исследований, точности определени  природы регистрируемых волн и времени их вступлени , дополнительно в каждой точке наблюдени  одновременно с регистрацией колебаний скелета породы регистрируют колебани  жидкости с помощью свободно вис щей в ней идентичной системы сейсмоприемников, сравниваi ют между собой амплитуды колебаний обеих систем в одинаковые моменты (О времени и по их соотношению определ ют волны, распростран ющиес  по жидкости и по скелету породы, и относительные смещени  жидкости . со 00 00 елTHE METHOD OF SEISMIC EXPLORATION IN A WELLS FILLED WITH LIQUID, including the initiation of an elastic impulse, is the registration of seismic vibrations of the rock skeleton using a system of seismic receivers firmly pressed to the well wall, determining the nature of the registered waves, velocity and geological structure, as- phy; informativeness of studies, accuracy of determining the nature of the recorded waves and the time of their entry, additionally at each observation point simultaneously with the registration The oscillations of the skeleton of the rock register the oscillations of the fluid with the help of an identical system of seismic receivers freely hanging in it, compare the amplitudes of the oscillations of both systems at the same moments (About the time and their relationship determine the waves propagating through the fluid and along the skeleton of the rock, and relative displacement of fluid. 00 00 ate

Description

Изобретение относитс  к области геофизических исследований и может быть использовано при сейсмической разведке, в сейсмологии, в гидрогео логии и нефт ной разведке. Известен способ сейсмокаротажных наблюдений в скважинах, заключающийс  в том,что в скважину опускают гирл нду сейсмоприемников, на поверхности возбуждают-упругую сейсми ческую волну, регистрируют врем  прохождени  этой волны до каждого сейсмоприемника, стро т скоростной разрез и определ ют геологическое строение разреза fl. Недостатком такого способа измерени   вл етс  наличие кабельной волны, котора  распростран етс  по нат нутому кабелю и искажает полезную запись. . Известен также способ сейсмичес- кой разведки в заполненных жидкостью скважинах, включающий возбуждение упругого импульса, регистраци сейсмических колебаний скелета./юро ды с помощью жестко прижатой к стен ке скважины системы сейсмоприемников , определение природы регистрируемых волн, скоростного и геологического строени  разреза С2. Недостаток известного способа заключаетс  в отсутствии информации о характере колебаний жидкости в скважине при прохождении сейсмических волн, в особенности когда скважииа вскрывает пласты-коллекторы. Кроме того, в реальных средах волновые пол   вл ютс  результатом наложени  большого числа волн, .поэтом трудно определ ть на сейсмограммах природу регистрируемых волн, например поперечных волн, приход щих в последующих вступлени х, и в особен ности рремена их вступлений. Целью изобретени   вл етс  повышение информативности исследований, точности определени  природы регистрируемых волн и , «ремени их вступлени . Цель достигаетс  тем, что соглас но способу сейсмической разведки в заполненных жидкостью скважинах, включающему возбуждение упругого им пульса, регистрацию сейсмических колебаний скелета породы с помощью жестко прижатой к стенке скважины системы сейсмоприемников, определение природы регистрируемых волн, скоростного и геологического строени  разреза, дополнительно в каждой точке наблюдени  одновременно с регистрацией .колебаний скелета породы регистрируют колебани  жидкости с помощью свободно вис щей в ней идентичной системы сейсмоприемников сравнивают между собой амплитуды колебаний обеих систем в одинаковые . моменты времени и-по их соотношению определ ют волны, распростран ющиес  по жидкости и по скелету породы, и относительно смещени  жидкости. Сущность предлагаемого способа заключаетс  в раздельной регистрации колебаний скелета породы и жидкости . Упруга  сейсмическа  волна по разному деформирует скелет породы и жидкость, что вызывает их относительное смещение и колебани  давлени , под действием которого образуетс  приток (или отток ) жидкости в скважину (из скважины)в зонах повышенной проницаемости, который регистрируетс  только вис щей системой .сейсмоприемников. Кроме того, поскольку поперечные волны распростран ютс  по скелету грунта и в жидкости не существуют, то они регистрируютс  только жестко прижатой системой сейсмоприемников. Это дает возможность раздел ть между собой продольные и поперечные волны и более точно определ ть врем  вступлени  последних. Также можно выдел ть волны, распростран ющиес  ло стопбу жидкости, поскольку они будут сильнее воздействовать на свободно вис щую систему сейсмоприемников , чем на жестко закрепленную. На фиг. 1 показана схема устройства , реализующего способ; на фиг.2-. схема волновых картин. Способ осуществл етс  следующим образом. В скважину опускают систему сейсмоприемников 1 (фиг. 1) , котора  жестко прижимаетс  к стенке скважи- ны с помощью рычажного прижимного устройства 2 (или с помощью резиновой камеры накачивающейс  с поверхности ) . К этой системе подвешиваетс  идентична  система 3 на пружине 4. Эта система ориентируетс  аналогично первой и висит, не каса сь стенок скважины. У. усть  скважины или в стороне от нее возбуждаетс  упруга  сейсмическа  волна, котора , достига  точки наблюдени , вызывает колебани  обеих систем. Эти колебани  с помощью сейсмоприемников преобразуютс  в электрические и после усилени  регистрируютс  на лейфовом осциллографе. Усиление на всех каналах устанавливаетс  одинаковым . Така  регистраци  проводитс  последовательно по всему стволу скважины с шагом, обеспечивающим необходимую детальность исследований. каждой точке наблюдени  сравниват между собой амплитуды колебаний, зарегистрированных жесткой и вис ей системами в одинаковые моменты ремени. По их соотнс цению определ ют одны, распростран ющиес  по жидкоети и по скелету породы и относитель ные смещени  жидкости и породы. Пока обе системы наход тс  выше уровн  воды в скважине, сравнение получаемых записей показывает степень разв зки вис щей- системы относительно жесткой. Можно считать, что по воздуху, обладающему малым волновым сопротивлением по сравнени с породой, упруга  волна не передаетс , а передаетс  она только от жестко закрепленной системы через пружинку:Жёсткость пружинки подбира етс  таким образом, чтобы она ослабл ла колебани  в 3-10 раз и собственна  частота колебаний вис щей системы не превышала 1-2 Гц. При опускании в воду степень взаимо св зи еще больше ослабл етс , так как на вис щую систему действует выталкивающа  сила воды. В этом слу чае, если амплитуда колебаний вис щей системы превышает амплитуду колебаний жестко закрепленйой системы в одинаковые моменты времени, можно считать, что это обусловлено относительнУми смещени ми жидкости. На фиг 2 представлено сравнение записей вертикальных сейсмоприемников жесткой 5 и вис щей б системы, полученных -на глубине 30 м в зоне фильтра при возбуждении упругой волны в 13 м от усть  скважины при одинаковом усилении записи. Увеличенна  и противоположно нап равленна  амплитуда продольной вол ны сжати  7 обусловлена притоком жидкости в скважину. Поперечные волны 8 регистрируютс  только жестко закрепленным сейсмоприемником. Эффективность предлагаемого способа заключаетс  в .том, что он открывает принципиально новые возможности методавертикального сейсмического профилировани  (ВСП при измерени х в заполненных жидкостью скважинах.Он позвол ет дополнительно определ ть места поввлшенных , притоков жидкости в скважину. Применение и дальнейшее совершенствование данного способа может привести к решению задачи пр мого определени  коллекторских свойств вскрытых скважиной с помощью сейсмических методов. Предлагаемый способ позвол ет более точно определ ть на сейсмограммах поперечные волны и волны, распростран ющиес  в жидкости, времена их вступлени , а, следовательно, скорости распространени  и геологическое строение разреза без использовани  трудоемкой трёхкомпонентной регистрации, путем регистрации только одной вертикальной составл ющей колебаний жидкости и скелета пород. Существенно важна возможность определени  природы поперечной волны при одноточечной единичной регистрации колебаний от удаленных источников (например, в сейсмологии, когда неизвестна скорость распространени  этой волны.The invention relates to the field of geophysical studies and can be used in seismic exploration, seismology, hydrogeology, and petroleum exploration. A well-known method of seismic logging observations in wells is that a well of seismic receivers is lowered into the well, an elastic seismic wave is excited on the surface, the time of passage of this wave to each seismic receiver is recorded, a velocity section is made and the geological structure of the section fl is determined. The disadvantage of this method of measurement is the presence of a cable wave, which propagates along a tensioned cable and distorts the useful recording. . There is also known a method of seismic exploration in fluid-filled wells, including the initiation of an elastic pulse, the recording of seismic vibrations of the skeleton / plane with the aid of a system of seismic receivers rigidly pressed against the wall of the well, the nature of the recorded waves, the velocity and geological structure of section C2. The disadvantage of this method is the lack of information about the nature of fluid oscillations in the well during the passage of seismic waves, especially when the well opens reservoir layers. In addition, in real media, the wave fields are the result of the imposition of a large number of waves. Therefore, it is difficult to determine on seismograms the nature of recorded waves, for example, transverse waves arriving in subsequent arrivals, and especially their arrival times. The aim of the invention is to increase the informativeness of research, the accuracy of determining the nature of the recorded waves and the "time of their entry. The goal is achieved by agreeing on seismic vibrations, recording seismic vibrations of the rock skeleton using a system of seismic receivers rigidly pressed against the borehole wall, determining the nature of the recorded waves, the velocity and geological structure of the section, additionally in each seismic survey in fluid-filled wells. the observation point simultaneously with the registration of oscillations of the skeleton of the rock, record the oscillations of the fluid with the help of an identical system freely hanging in it smopriemnikov compared between the amplitudes of both systems in the same fluctuations. moments of time and, by their ratio, determine the waves propagating through the fluid and along the rock skeleton and relative to the displacement of the fluid. The essence of the proposed method lies in the separate registration of oscillations of the skeleton of the rock and liquid. An elastic seismic wave deforms the rock skeleton and fluid in different ways, which causes their relative displacement and pressure fluctuations, under the action of which an inflow (or outflow) of fluid into the well (from the well) in permeability zones, which is recorded only by a suspension system, is formed. In addition, since the transverse waves propagate along the soil skeleton and do not exist in the liquid, they are recorded only by a rigidly clamped system of geophones. This makes it possible to distinguish between longitudinal and transverse waves and more accurately determine the time of entry of the latter. It is also possible to isolate waves propagating a liquid stopbug, since they will have a stronger effect on the free-hanging system of geophones than on a rigidly fixed one. FIG. 1 shows a diagram of the device implementing the method; figure 2-. wave pattern. The method is carried out as follows. The system of seismic receivers 1 (Fig. 1) is lowered into the well, which is rigidly pressed against the wall of the well by means of a lever clamping device 2 (or by means of a rubber chamber pumped from the surface). An identical system 3 on a spring 4 is suspended to this system. This system is oriented in the same way as the first one and hangs without touching the walls of the well. U. the wellhead or away from it, an elastic seismic wave is excited, which, reaching the observation point, causes oscillations of both systems. These oscillations are converted into electrical oscillations by means of seismic receivers and, after amplification, are recorded on a Leif oscilloscope. The gain on all channels is set the same. Such registration is carried out sequentially throughout the wellbore in increments that provide the necessary detailed studies. each observation point compare the amplitudes of oscillations recorded by rigid and hanging systems at the same moments of the belt. By their correlation, the rocks and the relative displacements of the liquid and the rock are distributed along the fluid network and along the skeleton. While both systems are above the water level in the well, a comparison of the records obtained shows the degree of isolation of the hanging system is relatively rigid. It can be considered that the air, which has a low characteristic impedance in comparison with the rock, does not transmit an elastic wave, but only transmits it from a rigidly fixed system through a spring: the natural frequency of oscillations of the suspension system did not exceed 1-2 Hz. When lowered into the water, the degree of interconnection is further weakened, since the buoyancy force of water acts on the hanging system. In this case, if the amplitude of oscillations of the suspension system exceeds the amplitude of oscillations of the rigidly fixed system at the same moments of time, we can assume that this is due to relative displacements of the fluid. Fig. 2 shows a comparison of the records of vertical seismic receivers of rigid 5 and a hanging b system obtained at a depth of 30 m in the filter zone when an elastic wave is excited 13 m from the wellhead at the same recording gain. The increased and oppositely directed amplitude of the longitudinal compression wave 7 is due to the influx of fluid into the well. Transverse waves 8 are recorded only by a fixed seismic receiver. The effectiveness of the proposed method lies in the fact that it opens up fundamentally new possibilities for vertical seismic profiling (VSP when measuring in wells filled with fluid. It allows you to further determine the locations of inflows and inflows of the well in the well. the solution of the problem of directly determining the reservoir properties of a borehole using seismic methods. The proposed method allows On seismograms, transverse waves and waves propagating in a liquid, the times of their entry, and, consequently, the velocity of propagation and the geological structure of the section without using time-consuming three-component recording, by recording only one vertical component of the oscillations of the fluid and the skeleton of the rocks. the nature of the transverse wave with single-point single registration of oscillations from distant sources (for example, in seismology, when the velocity of Neni this wave.

Claims (1)

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ В ЗАПОЛНЕННЫХ ЖИДКОСТЬЮ СКВАЖИНАХ, включающий возбуждение упругого импульса,- регистрацию сейсмических колебаний скелета породы с помощью жестко прижатой к стенке скважины системы .сейсмоприемников, определение природы регистрируемых волн, скоростного и геологического строения-разреза, отличающийс я тем, что, с ’целью повышения информативности исследований, точности определения природы регистрируемых волн и времени их вступления, дополнительно в каждой точке наблюдения одновременно с регистрацией колебаний скелета породы регистрируют колебания жидкости с помощью свободно висящей в ней идентичной системы сейсмоприемников, сравнивают между собой амплитуды колебаний обеих систем в одинаковые моменты времени и по их соотношению определяют волны, распространяющиеся по жидкости и по скелету породы, и относительные смещения жидкости.METHOD OF SEISMIC EXPLORATION IN WELL FILLED WITH LIQUID, including excitation of an elastic impulse — recording seismic vibrations of the rock skeleton using a system of seismic receivers rigidly pressed to the borehole wall, determining the nature of the recorded waves, speed and geological structure-section, which is different the purpose of increasing the information content of the research, the accuracy of determining the nature of the recorded waves and the time of their arrival, additionally at each observation point simultaneously with the registration of the track In the case of a rock skeleton, vibrations of a liquid are recorded using an identical identical system of geophones freely hanging in it, the oscillation amplitudes of both systems are compared at equal times and the waves propagating through the liquid and along the rock skeleton are determined by their ratio, and the relative displacements of the liquid.
SU813302153A 1981-06-16 1981-06-16 Method of seismic prospecting in water-filled wells SU1013885A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813302153A SU1013885A1 (en) 1981-06-16 1981-06-16 Method of seismic prospecting in water-filled wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813302153A SU1013885A1 (en) 1981-06-16 1981-06-16 Method of seismic prospecting in water-filled wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1013885A1 true SU1013885A1 (en) 1983-04-23

Family

ID=20963367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813302153A SU1013885A1 (en) 1981-06-16 1981-06-16 Method of seismic prospecting in water-filled wells

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1013885A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JL. Верденикова Н.И., Жадин В.В Рудаков А.Г. К вопросу о методике сейсмокаротажных наблюдений. Вопросы динамической теории распространени сейсмических йолн. Сб. 2, л., ЛГУ, 1959, с. 49-57. 2. Гальперин В.И. Вертикальное оейсмическое ,профилирЬвание. М., Недра, 1971, с. 7-27 (прототип) . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Fault zone trapped seismic waves
US3292143A (en) Method and apparatus for geophysical exploration utilizing variation in amplitude attenuation of different frequencies
US7529151B2 (en) Tube-wave seismic imaging
CA2200246C (en) Method for estimating the hydraulic conductivity of a borehole sidewall fracture
Majer et al. Fracture detection using crosswell and single well surveys
CN213813970U (en) Time-shifting VSP data acquisition system based on distributed optical fiber acoustic sensing
US4797859A (en) Method for determining formation permeability by comparing measured tube waves with formation and borehole parameters
Riggs Seismic wave types in a borehole
O'BRIEN et al. Velocity dispersion of seismic waves
CA1106957A (en) Seismic delineation of oil and gas reservoirs using borehole geophones
McCann et al. Application of cross-hole seismic measurements in site investigation surveys
Ohta et al. S-wave velocity measurements in deep soil deposit and bedrock by means of an elaborated down-hole method
SU1013885A1 (en) Method of seismic prospecting in water-filled wells
Pratt et al. Reflection polarity of the midcrustal Surrency bright spot beneath southeastern Georgia: Testing the fluid hypothesis
Stoll et al. Shallow seismic experiments using shear waves
Streit et al. Predicting and monitoring geomechanical effects of CO2 injection
US4369506A (en) Method and apparatus for shear wave logging
Ohya et al. The suspension PS velocity logging system
Fehler Using dual‐well seismic measurements to infer the mechanical properties of a Hot Dry Rock Geothermal System
Hardin et al. Detection and characterization of fractures from generation of tube waves
Henninges et al. Exploration and monitoring with distributed acoustic sensing at the EGS Site Groß Schönebeck
Astbury et al. The analysis and interpretation of full waveform sonic data. Part I: dominant phases and shear wave velocity
Bolmer et al. 32. VERTICAL SEISMIC PROFILE AT SITE 765 AND SEISMIC REFLECTORS IN THE ARGO ABYSSAL PLAIN1
SU1035549A1 (en) Method of well seismoprospecting
Arditty et al. Characterization of fractured hydrocarbon reservoirs using the EVA acoustic logging tool