Электромагнитные методы ГИС. Индукционный каротаж. Ядерные излучения, их взаимодействие с горными породами, страница 10

2) определение положения ВНК, ГНК и ГВК, и прослеживание его положения во времени при контроле за разработкой месторождений нефти и газа;

3) выявление интервалов обводнения эксплуатационных скважин, интервалов прорыва пластовых вод через некачественное цементное кольцо.

На рудных месторождения позволяет выявить пласты, содержащие элементы с аномальными нейтронными свойствами (руды марганца, железа, бора и др.)

18.11 года

ГЛАВА 4. АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ГИС

ТЕМА 4.1 УПРУГИЕ ВОЛНЫ АКУСТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА В БЕЗГРАНИЧНОЙ СРЕДЕ

Под АК понимаются методы изучения свойств в горных породах, путем изучения в скважине характеристик упругих волн как звуковой, так ультразвуковой частоты (более 20 кГц). В скважине возбуждаются упругие колебания который распространяются в ней и в окружающих породах, и воспринимаются приемниками, расположенными в той же скважине. По типу регистрируемых параметров различают следующие разновидности акустического метода:

1) АК по скорости;

2) АК по затуханию;

3) широкополосный АК и др.

АК по скорости и по затуханию составляют стандартный АК и проводятся одновременно.

В естественных условиях все горные породы приблизительно являются упругими телами, в которых под действием внешнего воздействия в течение короткого времени возникает напряжение вызванное перемещением в них частиц. Это приводит к возникновению двух типов деформации, т.е. деформация объема (сжатия или растяжения) и формы (сдвига). Колебательный процесс распространения деформаций в среде называется упругой сейсмической волной, которая характеризуется длиной волны (расстояние между точками, колеблющимися в одинаковой фазе).

Поверхность, отделяющая в данный момент времени область среды, в которой уже возникло колебание частиц от той, где колебание еще не наблюдается, называется фронтом волны. Линии нормальные к волновым поверхностям называются лучами. В однородной среде они преломлены, а в неоднородной имеют криволинейную форму.

25.11 года

В природе существует 2 типа волн – продольные и поперечные. Распространение продольной волны представляет собой перемещения зон растяжения и сжатия при котором частицы среды совершают колебания около своего первоначального положения в направлении совпадающим с направлением распространения волны. Продольные волны связаны с деформацией объема среды. Поперечные волны связаны с деформацией формы среды и существуют только, а твердых телах. Распространения поперечной волны представляет перемещения зоны скольжения слоев среды друга относительно друга т.е. частицы совершают колебания около своего первоначального положения плоскости перпендикулярной к направления распространения волны

Рис. Схематическое изображения акустического поля: а)распространения продольных волн б) поперечных 1) направления распространения волны 2) направления колебания частий среды в) волновая картина А-амплитуда, Т- период, фи – фаза волны t – время

Основными кинематическими параметрами упругих волн является: скорость распространения по лучу υ (м/с), длина волны λ=υ/f.

Для идеально упругих изотропных горных пород скорости продольных и поперечных волн могут быть определены:

ф (4.1) и (4.2)

δп – плотность

Е – модуль Юнга (МПа)

ν – коэффициент Пуасона

Для горных пород модуль Юнга изменяется от 0,15*10-4 до 0,6*10-5 МПа, а коэффициент Пуасона 0,25.

Если подставить среднее значение упругих констант, а затем первое уравнение разделить на второе то получим 1,73.

Распространение фронта волны изучается с помощью принципа Гюгенса-Френеля. Согласно которой каждая точка фронта может рассматриваться как источник элементарных волн, при этом понятие луча связывают с направлением переноса энергии волны. Если упругая волна достигает границы раздела 2-х сред, то часть энергии волны отражается и образуется отраженная волна, а часть – проходит через границу раздела и образуется проходящая волна

Рис. Схема прохождения волны через границу прохождения двух сред.