Выделение типов волн на фкд, полученных трехэлементными приборами с рабочей частотой излучателей 20-25 кгц

Регистрация первичных данных должна выполняться без аппаратной фильтрации. Если при регистрации первичных данных никакой фильтр не использовался, доказательством чему является частотный спектр данных (рис.12.Б, а), то на ФКД безошибочно можно выделить и проследить по всему интервалу колебания объёмных Р и S волн (рис.12.А, а). С трудом можно обнаружить колебания поверхностной волны Стоунли. Первое колебание этой волны, а это наиболее тёмная линия (рис.12.А, а) представлено наложением колебаний S и St волн и поэтому по наклону фазовых линий волна St не идентифицируется. Кроме того, после нескольких, с трудом устанавливаемых, фазовых линий St волны снова регистрируются фазовые линии поперечной волны.

       Применение в данном случае фильтра низких частот (рис.12, б) более ярко иллюстрирует присутствие в волновых пакетах колебаний поверхностной волны, несколько осложнённых колебаниями объёмной S волны.

       Возможности выделения на ФКД упругих волн разных типов резко уменьшаются, если регистрация первичных данных трехэлементным прибором выполнена с применением фильтров (рис.13). Чаще всего это фильтр высоких частот, который должен убрать в регистрируемых данных влияние низкочастотных шумов (рис.13.Б). Сдвоенные на ФКД фазовые линии объёмных Р и S волн в интервалах крепких высокоскоростных пород позволяют предположить, что запись волновых пакетов осложнена расцентровкой скважинного прибора и низкочастотными шумами. Для того, чтобы убрать на записях биение волн (это эффект сложения колебаний двух и более волн примерно одной частоты, достигающих приёмника с небольшим – меньше ½ периода – временным промежутком) применён фильтр высоких частот.

       На ФКД, отображающих первичные данные (рис.13.А, а), уверенно прослеживаются только колебания объёмных Р и S волн. Временной диапазон, в котором должны регистрироваться колебания поверхностной волны Стоунли (St) заполнен колебаниями поперечной волны. Из этого факта следует, по крайней мере, два вывода:

       - регистрация низкочастотных поверхностных волн Стоунли трехэлементными приборами АК, оснащённых излучателями с рабочей частотой 20кГц и более, существенно осложнена преобладанием в частотных спектрах высокочастотных колебаний;

Рис.13. Выделение типов волн на ФКД, зарегистрированных трехэлементным прибором с рабочей частотой излучателей, равной 20 кГц (А): а – при регистрации данных использован фильтр ВЧ; б – попытка применить фильтр НЧ; частотные спектры колебаний показаны внизу (Б); красной линией обозначена глубина, для которой определены частотные спектры колебаний

Рис.12. Выделение типов волн на ФКД, зарегистрированных трехэлементным прибором с         рабочей частотой излучателей, равной 20 кГц (А): а – при регистрации данных фильтр не использовался; б – при обработке данных применён фильтр НЧ; частотные спектры колебаний показаны внизу (Б)

       - стабильным признаком изменений характеристик волны Стоунли (Dt_St, А_St, a_St, Е_St) служит заполнение временного промежутка, в котором должна регистрироваться St волна, колебаниями поперечной волны. Появление в волновых пакетах и на ФКД колебаний поперечной волны вместо колебаний St волны служит косвенным доказательством затухания последней и невозможности определения по этой причине интервального времени Dt_St волны Стоунли. Эту операцию должен визуально выполнять геофизик-интерпретатор.

Решение геологических задач

 

Значения скоростей распространения, амплитуд и эффективного затухания волн, регистрируемых при АК, определяются большим количеством факторов: литологическим составом пород, структурой порового пространства, коэффициентом пористости и проницаемости, характером насыщенности, наличием обсадной колонны, полнотой заполнения затрубного пространства цементом и степенью его сцепления с колонной и горными породами, свойствами жидкости в стволе скважины. Выявленные закономерности подвержены влиянию температуры и давления на глубине залегания исследуемых сред, интенсивности и частоты применяемых колебаний.

При первичной интерпретации данных АК, путем прослеживания первой положительной фазы колебаний на ФКД по каждому измерительному зонду, получают кривые времени первого вступления T ₁ и Т₂ . Вычисляются интервальное время ΔТ распространения и к оэффициент затухания a амплитуды упругих волн на базе зонда S

 (мкс/м),  (дБ/м).

Рис.14. Схема распространения упругих волн в скважине и их параметры.