SU1035549A1 - Способ скважинной сейсморазведки - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ СКВАШННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ , основанный на возбуждении Колебаний на различных глубинах путем воздействи  16урового инструмента на забой скважины в процессе бурени , трехкомпонентной регистра ции колебаний при разных удалени х точек приема от усть  скважины, выде-) пении полезных сигналов путем формировани  взаимно-коррел ционных фуи;КЦИй и определении по ним сейсмических скоростей 1 положени  сейсмических границ, пересеченных скважиной,а также расположенных глубже ее забо , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и Надёжности определени  физических свойств, горных пород, процесс бурени  на врем  регистрации колебаний перево- . д т в нестационарный .режим. 2, Способ по п. 1, отличаю-щ и и с   тем, что нестационарный режим бурени  получают путем измене (Л ни  частоты вращени  бурового инст- румента по линейному закону в пределах , ограниченных частотным диапазоном сейсморегистрирующего канала, и/ § или путем изменени  давлени  на рт нулевого до максимального определ емого весом бурового инструмен:о ел :л та. 4 Х

Description

Изобретение относитс  к сейсмической разведке и может быть испол зовано при изучении физических свой среды. Известен способ геологического контрол  за бурением скважин, в котором упругие колебани , возникаю щие при взаимодействии бурового инструмента с породой, регистрируют сейсмоприемниками, расположенными на поверхности вокруг усть  сква ны, и датчиком, установленным на ее устье. По изменению амплитуды и час тоты зарегистрированных колеба - . НИИ суд т о свойствах разбуриваемых пород Г 1 1, Недостатком этого способа  вл етс  Низка  разрушенность сейсмозаписей из-за высокого уровн , по мех, обусловленных, как правило, квазипериодическим характером режима бурени  в пределах значительных интервалов времен. Кроме того, резонансные свойства почвы, в которую погружают сейсмоприемни к, также заметно снижают разрешенность сейси записей. Известен источник возбуждени , колебаний мен ю14ейс  частоты, существенно повышающий разрешенность сейсмозаписей. Источник помещае1с  вблизи долота и составл ет часть бурильной колонны. Он включает муфту и трубу, в которых проделаны отверсти , расположенные по спирали . Дл  создани  сейсмических коле баний бурение приостанавливают, бурильную колонну несколько приподн мают и вращают ее с.заданной скоростью , постепенно опуска . Проход щий через отверсти  поток бурового раствора создает сейсмические импу льсы мен ющейс  частоты С2. Недостатки данного устройства заключаютс  в необходимости изменени  и усложнени  р да узлов нижней части колонны, а также в приостановке бурени  на врем  проведени , сейсмических наблюдений, что заметно снижает эффективность работ на скважине. Кроме того, источник изме н ет свою глубину в процессе излучени  колебаний, что ограничивает точное измерение времен прихода воз буждаемых волн. Известен способ изучени  околоскважинного пространства, согласно которому используют источник it91 . колебаний любого типа, пригодный дл  работы на глубине и помещенный над буровым инструментом, при этом сейсмоприемники располагаютс  на поверхности земли кольцеобразно вокруг усть  скважины. Колебани  возбуждают в скважине последовательно по мере проходки в перерывах между бурением. По временам прихода и амплитудам пр мых , отраженных и преломленных волн определ ют параметры разреза З . Недостатками данного способа  вл ютс  необходимость специального . источника, остановка процесса бурени , а также размещение сейсмоприемников на поверхности, ограничивающее временную разрешенность полезных сигналов. Известен способ скважинной сейсморазведки , в котором колебани , возникающие при работе бурового инструмента , регистрируют сейсмоприемником , расположенным на поверхности земли в верхней части скважины (на квадратной направл ющей трубе). На этапе обработки определ ют взаимокоррел ционную функцию двух волновых процессов, распростран ющуюс  по буровой колонне и по породам. По времени запаздывани  одного процесса относительно другого вычисл ют скорость распространени  сейсмических волн в горных порсдахС. Однако в данном способе изучаютс  свойства лишь покрывающей толщи, а прогнозирование характеристик среды ниже забо  скважины не предполагаетс . Кроме того, регистраци  колебаний в .процессе бурени  без изменени  частоты.воздействи  на разбуриваемую породу, а также установка сейсмоприемников на поверхности, а не внутри среды, заметно снижают разрешающую способность способа, а следовательно , и его точность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ скважинной сейсморазведки, основанный на возбуждении упругих колебаний на различных глубинах путем воздействи  бурового инструмента на забой скважины в процессе бурени , трехкомпонентной регистрации колебаний при разных удалени х точек приема от усть  скважины, выделении полезных сигналов путем формировани  взаимно-коррел ционных функций и определении по ним значений сейсмических скоростей и положени  сейсмических границ , пересеченных скважиной, а также расположенных глу же ее забо  CS}. Недостатки данного способа - невы сока  точность и разрешающа  способность литологического расчленени  разреза исследуемой скважины, обусловленные пассивным приемом возникаю щих при бурении упругих колебаний, при котором на процесс бурени  не оказывают никакого воздействи  с целью обеспечени  наиболее оптимальных условий выделени  сейсмических сигна лов, представл ющих разведочный инте pec. Цель изобретени  - повышение точности и надежности определени  физи ческих свойств горных пород в процессе бурени .. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу скважинной сейсморазведки, основанному на возбуждении упругих колебаний на раз личных глубинах путем воздействи  бурового инструмента на забой скважины в процессе бурени  , трехкомпонентной регистрации колебаний при разных удалени х точек приема от усть  скважины,, выделении полезных сигналов путем формировани  вза имно-коррел ционных функций и. определении по ним сейсмических скоростей и положени  сейсмических границ пересеченных скважиной, а также расположенных глубже ее забо , процесс бурени  на врем  регистрации колебаний перевод т в нестационарный режим. При этом нестационарный режим по лучают путем изменени  частоты вращени  бурового инструмента по линейному закону в пределах, ограниченных частотным диапазоном сейсморегистрирующего канала, и/или путем изменени  давлени  на забой от нулевого значени  До максимального, оп редел емого весом бурового инструмента . Сущность способа состоит в следующем . В процессе бурени  скважины при взаимодействии бурового инструмента С горными породами образуютс  упругие волны,, распростран ющиес  по колонне бурильных труб и по горным породам. Интенсивность и частота колебаний определ ютс  скоростью вращени  бурового инструмента, его лениемна забой, а также физико-ме- , ханинескими свойствами разбуриваемых пород.. При формировании аз аи мне -коррел ционных функций между сигналом, регистрируемым сейсмоприемником, расположеннь1м вблизи усть  исследуемой скважины на рассто нии от усть , на пор док меньшем глубины забо , и сигналами , регистрируемыми разноудаленными от усть  сейсмоприемниками, осуществл етс  преобразование-сейсмозаписей из квазисинусоидальной формы в им- пульсную. При этом сигнал, регистрируемый вблизи усть -,  вл етс , аналогично свипу в вибрационной сейсморазведке , опорным сигналом. Известно, что уверенное выделение полезных волн достигаетс  тогда , когда длительность управл ющего сигнала значительно больше длительности помех. Необходима  же временна  разреженность импульсов, соответствующих различным волнам, обеспечиваетс  лишь тогда, когда длительность коррел ции полезных сигналов меньше времени задержек волн относительно друг друг. В данном способе за счет перевода на врем  излучени  упругих колебаний процесса бурени  в нестационарный режим после формировани  взаимно-коррел ционных функций обеспечиваютс  импульсы, обладающие наименьшей длитепъностью. v Запись, составленна  из таких импульсов ,  вл етс  более разрешенной, чем при пассивной регистрации сигналов , возбуждаемых при бурении, когда сигналы имеют квазипериодический характер как до, так и после формировани  взаимно-коррел ционных функций . Способ прост в осуществлении и реализуетс  следующим образом. В процессе сейсмических наблюдений поддерживаетс  необходимый кон-, такт между сейсмостанцией и буровой. После согласовани  момента начала регистрации колебаний бурение перевод т в нестационарный режим, например, путем изменени  частоты вращени  инструментапо линейному закону. Длительность и интенсивность излучаемых колебаний завис т от отношени  сигнал-помеха и от чувствительности сейсмической аппаратуры. Точки приема располагают вдоль профилей, прот женность и конфигураци  которых определ ютс  конкретны

Claims (2)

1. СПОСОБ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении · упругих колебаний на различных глубинах путем воздействия бурового инструмента на забой скважины в процессе бурения, трехкомпонентной регистра- (ции колебаний при разных удалениях точек приема от устья скважины, виде-; лении полезных сигналов путем формирования взаимно-корреляционных функций и определении по ним сейсмических скоростей и положения сейсмических границ, пересеченных скважиной,а также расположенных глубже ее забоя, от ли чающий ся тем, что, с целью повышения точности и Надежности определения физических свойств.

, процесс бурения на регистрации колебаний перевонестационарный режим.

Способ по π. 1, о Т л и чаю-, с я тем, что нестационарный бурения получают путем изменегорных пород ; время дят в

2.

щ и й режим ния частоты вращения бурового инетрумента по линейному закону в пределах, ограниченных частотным диапазоном сейсморегистрирующего канала, и/ или путем изменения давления на забой от нулевого до максимального определяемого весом бурового инструмента.

СЛ СП >

• 15 ч