Способ определения скорости продольных волн в скелете горных пород

ОПИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕ Н ИЯ к лвтоескомю свидютальствю

Союз Севетскик

Со@ивяистичвсииа . Рвсяубяии (»)935852 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 08. 10. 80 (21) 2994503/18-25 (5 I ) M. Кл.

G 01 V 1/40 с присоединением заявки М(23) П р нор итет

1ввудвуатаиювй кемвтат

CCCP вв ааван ФзабуатанкМ в еткрытвй

Опубликовано 15. 06.82. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 17.06. 82 (53) УДК 550. .83(088.8) (72) Автор изобретения

В. К. Сидоров

Камское отделение Всесоюзного научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного института (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПРОДОЛЬНЫХ

ВОЛН В СКЕЛЕТЕ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к технической акустике и к нефтепромысловой геофизике, в частности, к лабораторным методам исследования образцов горных пород.

Скорость продольных волн в скелете пористого материала характеризует его вещественный состав и для горных пород позволяет определять. литологический тип. В нефтепромыс, ловой геофизике эта величина исполь30 эуется для определения пористости пород коллекторов.

Известен способ определейия скорости продольных волн в скелете пористых горных пород, согласно кото1S рому измеряют пористость, скоростЬ продольных волн в прроде, скорость волн во флюиде-пороэаполнителе и по уравнению связи между измеренными величинами определяется скорость в скелете породы. Способ основан на принципе аддитивного сложения времен пвохождения продольной волновой твер-. дой фазы породы и фазы флюида-порозаполнителя (1).

Недостаток способа состоит в малом диапазоне исследуемых пород.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения скорости продольных волн в скелете пористых горных пород, включающий измерение величин скорости продольных волн в породе, скорости во флюиде-порозаполнителе коэффициента пористости, связанный со скоростью в скелете математическим соотнбшением (2).

Недостатком способа является то, что он практически неприменим для глинистых пород.

Цель изобретения - расширение класса исследуемых пород за счет включения глинистых разностей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения скорости продольных волн в скелете горных пород, включающему измерение продольных волн в породе, допол"

852

N на низких частотах, по сравнению

t0 с высокими, превышающее погрешность

Формула изобретения

40 ф5

Тираж 717 Подписное"

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 . 935 нительно измеряют параметр затухания продольных волн, а величину скорости в скелете породы определяют из соотношения: ск

rpe Ч „ " скорость продольных волн в скелете породы;

Ч - скорость продольных волн в породе;

К " параметр затухания.

Способ осуществляют следующим образом.

В ультразвуковом диапазоне частот на образцах горных пород производят измерение скорости V импульсным методом и измерение параметра затухания К импульсным методом сквозного прозвучивания образца в жидкости.

В методе сквозного проэвучивания определяют величины ослабления И ультразвуковых импульсов различных частот и, 4ю, (i) где Ао — амплитуда ультразвукового импульса, проходящего через жидкость;

А — амплитуда ультразвукового импульса, проходящего через образец, помещенный в жидкость.

Параметр затухания К определяют, no результат.-.м измерения величин

К на двух частотах

30 у - у„мке еЛ,-z„) . гдЕ Мт ы и определяют из формулы (1)

-К вЂ” длина образца, м и f — частоты импульсов ИГц.

Интервал частот, в котором произ- водят измерения, ограничен сверху возможностью неискаженного прохождения ультразвукового импульса, через образец. Ограничение снизу "вязано с расхождением ультразвукового пучка, которое определяется частотой, размерами и конструкцией излучателя.

Оценка потерь, связанных с расхождением ультразвукового пучка, осуществляется с помощью эталон-образца на материале с затуханием порядка 0,001-0,002 „„ на частоте 1 ИГц и с волновым сопротивлением порядка 1000-1700-10+кг/м с Затухание в эталоне должно быть на два поряд- ка ниже затухания в пористых горных породах и находиться за пределами точности измерений. Конструкция и

ВНИИПИ Заказ 4203/47 размеры ультразвуковых датчиков удовлетворяют таким условиям, чтобы величины Й при измерении эталона для датчиков с разными частотами совпадали в пределах точности измерений с теоретически вычисленной величиной ослабления нормально падающей волны. Возрастание величин измерений, определяет нижнюю граниI цу интервала частот, в котором возможно измерение затухания без внесения поправок на расхождение.

Величину скорости в скелете породы

V определяют по приведенному соотношение.

Данный способ позволяет расширить класс исследуемых горных пород-эа счет включения глинистых разностей, а также определять. скорости в скелете горной породы только с помощью акустических параметров — скорости и затухания, т.е. беэ изменения ко эффициента пористости, скорости во флюиде, определения количества и характера распределения глинистого вещества в, породе.

Способ определения скорости продольных волн в скелете горных пород, включающий измерение скорости продольных волн в породе, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых пород за счет включения глинистых разностей, дополнительно измеряют параметр затухания продольных волн, а величину скорости в скелете породы определяют из соотношения

-К, ;„v где Ч к-,скорость продольных волн в скелете породы, Ч - скорость продольных волн в ,породе;К - параметр затухания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

tt 570863, кл. G 01 V 1/40, опублик.

1977.

2. Ивакин Б.Н. и др. Акустический метод исследования скважины, M,„

"Недра", 1978, с. 256 (прототип),