Registro sónico compensado de pozo
(1) Principio de medición del tiempo de tránsito sónico
La herramienta de registro sónico de compensación de pozo es un sistema de doble transmisor y doble receptor (Figura 2-6). Los dos transmisores emiten ondas sonoras a su vez y los dos receptores reciben las señales de ondas sonoras a su vez.
Cuando el transmisor T1 emite una onda de sonido, la ruta de propagación de la onda de sonido desde T1 hasta el receptor R1 es A-B-C-D, y el tiempo de viaje de la onda de sonido es:
Pozo de estudio geofísico
Figura 2-6 Sistema de doble transmisor y doble receptor
El camino de T1 a R2 es A-B-C-D-E-F, y el tiempo de viaje requerido es:
Registro de pozos geofísicos
La diferencia de tiempo entre los receptores R1 y R2 que reciben la onda acústica emitida por T1 es
Registro de pozos geofísicos
De manera similar, la diferencia de tiempo entre R2 y R1 cuando recibir la onda acústica emitida por T2 es
Registro de pozos geofísicos
Tome el promedio de los dos como valor medido:
Registro de pozos geofísicos
Pero CD=E′F′, EF=C′D′, CE=C′E′=l, entonces:
Registro de pozos geofísicos
Entonces la onda longitudinal la velocidad del sonido de la formación rocosa es
Registro de pozos geofísicos
donde: l es la distancia entre los dos receptores, llamada espaciamiento vm y vt son las velocidades del sonido del lodo y la roca; respectivamente.
La ecuación (2-27) muestra que la diferencia de tiempo de las ondas sonoras recibidas por los dos receptores está relacionada con la velocidad del sonido de la roca de formación. Dado que la distancia l es fija, el recíproco de la diferencia de tiempo Δt se puede utilizar directamente para expresar la velocidad del sonido de la roca de formación. En los gráficos de registro generales, los resultados del registro sónico se expresan como diferencias de tiempo por unidad de longitud.
El registro acústico de compensación del pozo supera eficazmente los efectos de los cambios en el diámetro del pozo y la inclinación del instrumento en el pozo, mejorando la precisión de la medición.
(2) Factores que afectan el registro de velocidad acústica
1. Salto de período
En circunstancias normales, el primer receptor R1 y el segundo receptor R2 deben activarse mediante el borde de ataque del mismo pico de primera onda de vibración elástica (generalmente el pico negativo del primer ciclo). Por alguna razón, la primera onda de la onda sonora está muy atenuada, de modo que los dos receptores no son activados por el mismo pico, lo que provoca que la curva salte, lo que se llama salto de período. Dado que cada diferencia de pico provoca un error en el tiempo de exactamente un ciclo, se denomina salto de ciclo (Figura 2-7, Figura 2-8). Bajo tales condiciones de influencia, la diferencia de tiempo medida no reflejará la verdadera velocidad del sonido de la formación rocosa y la diferencia de tiempo aumentará, lo que se reflejará en la curva de diferencia de tiempo sónica como una desviación pronunciada o una diferencia de tiempo particularmente grande. Hay dos razones para el salto de ciclo: en primer lugar, cuando la potencia de transmisión es pequeña o el espacio es grande, es fácil que se produzca la grabación con salto de ciclo; en segundo lugar, cuando la atenuación de la energía de la onda sonora por el medio alrededor del instrumento es grande, el salto de ciclo; También es fácil que ocurra. En términos generales, la primera razón se ha tenido en cuenta al diseñar el instrumento; la segunda requiere especial atención a la corrección al aplicar la curva de diferencia de tiempo de salto periódico, o se hace lo contrario utilizando el fenómeno de salto periódico del registro sónico y del gas. A menudo se puede encontrar una capa.
Figura 2-7 Salto del período de la onda sonora
Figura 2-8 Explicación del salto del período de la onda sonora
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Seleccione la distancia de la fuente para que la onda refractada llegue primero al receptor. Por lo tanto, una distancia a la fuente de 1 m es suficiente para cumplir los requisitos.
Según la práctica de producción, se encuentra que el tiempo total de viaje obtenido del registro sónico es a menudo mayor que los resultados de la medición sísmica. Además, cuando la distancia de la fuente aumenta, el valor medido de la velocidad del sonido también aumenta; Muestra que existen algunas diferencias entre la velocidad de formación registrada mediante el registro de velocidad sónica y la velocidad real. En particular, este último fenómeno indica que hay una zona de transición con menor velocidad del sonido cerca de la pared del pozo. Dado que la velocidad del sonido en la zona de transición es menor que la velocidad de la formación, para obtener las ondas refractadas que regresan de la formación intacta, se requiere una distancia de la fuente suficientemente grande. La zona de transición es de aproximadamente 15 a 125 cm. Alguien calculó una vez que la distancia a la fuente debería ser de unos 2,5 m para cumplir con este requisito.
El tamaño del espaciado afecta la capacidad de estratificación. La capacidad de estratificación es fuerte cuando el espacio es pequeño y la capacidad de estratificación es pobre cuando el espacio es grande.
3. Rango de detección
El rango de detección del registro acústico generalmente se refiere al rango de influencia de la onda deslizante de la pared del pozo, que está relacionado con la longitud de onda λ de la onda sonora.
Como todos sabemos, existe la siguiente relación entre la longitud de onda λ, la frecuencia f y la velocidad de la onda sonora v:
Registro de pozos geofísicos
A una frecuencia de 20 kHz, la velocidad de la onda sonora en la formación rocosa es de 1500 m·s-1 a 7600 m·s-1, la longitud de onda es de 8 cm a 38 cm. Según los experimentos, el rango de detección del registro sónico es aproximadamente igual a tres veces la longitud de onda. En las condiciones anteriores, la profundidad de estudio es de aproximadamente 25 cm a 115 cm.