Description:

_first break том 24, июль 2006_, _новая техника_ _'first break том 24, июль 2006'_ Новый скважинный прибор для определения акустических свойств в околоскважинном пространстве. Wireline tool to improve estimates of 3D borehole acoustic rock properties Вивиан Пистре (Vivian Pistre) и Кейт Шиллинг (Keith Schilling) из компании Schlumberger представляют новую скважинную аппаратуру для устойчивого определения акустических свойств пород. В сочетании с другими методами эти данные снижают затраты на бурение и ввод в эксплуатацию, улучшают продуктивность скважин и извлекаемость запасов. С ноября 2005 г. с этой аппаратурой выполнено более 400 проектов. Новый прибор имеет больше источников (5) и единиц длины, измеренных во всех видах: точечном, дипольном, и приемников (104), чем приборы акустическими средствами. Обработка данных состоит в нынешнего поколения неоднородного напряжения, из-за полной инверсии кривых частотной дисперсии скорости для всех современных способов обработки воздействия скважины, собственной акустической моды скважины. На рис. 1 показан радиальный профиль медленности S-волн, на котором виден поврежденный участок в коллекторе более одного фута. Современные алгоритмы инверсии позволяют точно определять градиенты медленности свойства пород в объеме за счет как для P-, так и для S-волн. Дипольная мода дает информацию о радиальных градиентах медленности, а Стоунли – о типах волн, в том числе – в процессе бурения, возникающих превышает 1 фут. Обсаженных скважинах радиальные градиенты медленности определяются для песков. Аппаратура акустические измерения уже давно используются для оценки свойств горных пород в околоскважинном пространстве, и способы их применения хорошо известны и изучены. Скорость звука тесно связана с напряжением и гидростатическим давлением в скважине, пройденной в напряженном горном массиве, что приводит к неоднородному напряжению, из-за чего акустические свойства пород и медленности P- и S-волн меняются по азимуту и с расстоянием. Рисунок 1 показан радиальный профиль медленности S-волн. Медленность – величина, обратная скорости звука. Она определяется по набору значений медленностей в широком диапазоне частот с помощью инверсии Бакуса-Гильберта. Этот метод инверсии состоит в изменении модели, который связывает изменения дисперсии скорости со свойствами пород. Алгоритм определяет радиальную медленность S-волн по разнице дисперсии на нескольких частотах. Работа идет с расстановкой из 13 приемников и трех точечных источников. Путем трассировки лучей проводится инверсия времен прихода рефрагированных P-волн, получая значения медленности на различных расстояниях от оси скважины. Располагая профилями медленностей P- и S-волн, можно получить верные значения медленностей на больших удалениях от скважины, нужные для геофизического и петрофизического анализа, а также значения градиентов вблизи ствола скважины, нужные для решения задач геомеханики и добычи. Радиальные изменения медленности в коллекторах могут указывать на механически поврежденные участки, создающие дополнительный риск прорыва плывунов. Результаты Скважинный акустический прибор Sonic Scanner имеет пять источников и 104 приемника, что значительно больше, чем в приборах нынешнего поколения. Длинная расстановка состоит из 13 групп по 8 азимутальных датчиков в каждой. Сигнал с каждого из 104 приемников цифруется отдельно, что позволяет хорошо передать форму сигнала и улучшить оценку медленности по сравнению с прежними методами. Это достигается также качественной полосовой и режекторной фильтрацией и более точным расчетом волнового числа на всех частотах. Данные из необсаженных скважин из разных частей света говорят о возросшей точности определения медленности как P-, так и S-волн, а определение их изменчивости по радиусу уникально. Новый прибор надежно определяет медленности в пределах 90-900 мкс фут. Дополнительные осевые и азимутальные датчики повышают устойчивость определений анизотропии по S-волнам при анизотропии медленностей 1-2. Улучшение качества кривых дисперсии как для точечного, так и для дипольного источника позволяет различать однородные среды, неоднородности, изотропные участки и анизотропию разных типов. В обсаженных скважинах медленности S-волн уверенно определяются до величин 459 мкс фут. На рис. 2 приведены записи сигналов от точечного и дипольного источников в низкоскоростных породах Северной Америки. Зеленый сигнал (Hif M) получен от высокочастотного точечного источника, дающего в основном P-волны. Светло-синий сигнал (Lowf M) получен с тем же источником на низких частотах. Ясно видны два отражения: высокочастотный сигнал на малых временах соответствует Р-волне, а низкочастотный на более поздних времени – волне Стоунли. Высокочастотный сигнал на малых временах соответствует P-волне, а низкочастотный на более поздних времени – волне Стоунли. Красные сигналы, идущие от дипольного источника XD, дают одно четкое отражение. Темно-синий сигнал идет от дипольного источника YD, ортогонального к XD. Отметим хорошую передачу формы сигнала, а также что запись сделана на 13 положениях приемника. На рис. 3 показаны графики частотной дисперсии медленности, полученные по записям с рис. 2. Медленность P-волн составляет на этих глубинах 186 мкс фут, что соответствует нижнему пределу для распространения P-волн в скважине (светло-синие и зеленые точки на нижнем графике). Горизонтальная линия соответствует обработанной медленности P-волн. На верхнем графике показаны кривые дисперсии от дипольных источников и низкочастотного точечного источника (волна Стоунли). Для дипольных данных сигнал обратим по методу Элфорда разделен на две моды, распространяющиеся в анизотропной среде. Красным дана быстрая S-волне, темно-синим – медленная. Анализ кривых дисперсии позволяет установить основной механизм анизотропии. Новый прибор применяется и в обсаженных скважинах. Большие расстояния от источника до приемника и увеличенное число позволят надежно определять медленности P- и S-волн до 400 мкс фут (для S-волн). В приведенном на рис. 4 примере из США медленности S-волн от дипольного источника с непрерывным излучением меняются в пределах 120-400 мкс фут. Отметим четкие пики, говорящие о высоком качестве данных. Улучшение определения свойств пород через обсадку требует точного определения медленностей в широком диапазоне условий. Как показано выше, новая аппаратура обеспечивает устойчивое определение свойств пород, а в сочетании с другими данными дает информацию об обстановке для бурения и состоянии коллектора. При наличии точных оценок свойств пород можно своевременно принимать решения при размещении скважин, перфорации, нагнетании, оптимизации добычи и изучении песков. Эти знания позволят снизить затраты на бурение и ввод в эксплуатацию, повысить продуктивность скважин и извлекаемость запасов на месторождениях во всем мире. Примечание: Статья основана на докладе... Ключевые слова: участок, дипольный источник, давать информация, р-, точечный дипольный, точечный, свойство, свойство порода, сочетание, градиент, показать, предел, оценка, удаление, ось, запись, пространство, оценка свойство, анизотропия, получить, schilling, определяться, кривая дисперсия, полученный, форма сигнал, порода, дипольный, значение, обсадить, мкс, tool, волна, компания, коллектор, прибор, чёткий, сигнал, определение свойство, решение, нижний, скважина, расстояние, мода, приёмник, рисунок, извлекаемость запас, красный, мкс фут, медленность, техника, скважинный, break, точечный источник, источник приёмник, стоунли, property, акустический, скорость, инверсия, rock, madrid, аппаратура, малый, р-волна, acoustic, хороший, бурение, break июль, градиент медленность, источник, valero, метод, дисперсия, форма, pistre, радиальный градиент, кривая, изменение, определение, добыча, околоскважинный, обсадить скважина, качество, привести, borehole, расстояние источник, напряжение, частотный, радиальный, частота, позволять, дать, ввод, идти, eage, профиль, точный, определять, широкий, среда, радиальный профиль, высокий, приемник, медленность р-волна, фут, давать, июль, соответствовать, акустический свойство