Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 1

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

18.3. Seismoakusticheskie metody issledovaniya skvazhin

Seismoakusticheskie metody issledovaniya skvazhin osnovany na izuchenii vremeni probega uprugih voln po porodam, okruzhayushim stenki skvazhin, ot punkta vozbuzhdeniya do seismopriemnikov. Po sposobu vozbuzhdeniya uprugih voln i chastote kolebanii razlichayut seismicheskii i akusticheskii metody ili vidy karotazha.

18.3.1. Seismicheskie metody.

Pri seismicheskom karotazhe uprugie volny vozbuzhdayutsya s pomosh'yu vzryvov ili elektricheskih dugovyh razryadov, a vremya prihoda kolebanii chastotoi 50 - 200 Gc izmeryaetsya pri raznom pogruzhenii seismopriemnikov po stvolu skvazhiny. Kak otmechalos' v 12.2, s pomosh'yu seismicheskogo karotazha opredelyayutsya plastovye i srednie skorosti rasprostraneniya uprugih voln, neobhodimye dlya interpretacii rezul'tatov polevoi seismorazvedki. Rezul'taty mozhno ispol'zovat' i dlya dokumentacii razrezov po izmeneniyu uprugih svoistv, poristosti, plotnosti porod.

18.3.2. Akusticheskie metody.

Pri akusticheskom karotazhe vozbuzhdenie uprugih kolebanii chastotoi 10 - 20 kGc i 20 kGc - 2 Mgc proizvoditsya s pomosh'yu magnitostrikcionnyh (ili inyh) izluchatelei. Uprugie kolebaniya izmeryayut s pomosh'yu dvuh p'ezoelektricheskih seismopriemnikov, raspolozhennyh po odnoi linii na rasstoyaniyah 0,5 - 2 m drug ot druga i ot izluchatelya (ris. 7.6). Mezhdu izluchatelem i blizhaishim priemnikom ustanavlivaetsya zvukoizolyator, naprimer, iz reziny, prepyatstvuyushii peredache uprugih kolebanii po zondu. Vse perechislennye pribory vmeste s elektronnym usilitelem prinyatyh kolebanii razmeshayutsya v skvazhinnom snaryade akusticheskogo karotazha. Ostal'naya apparatura raspolagaetsya v karotazhnoi stancii. Akusticheskii karotazh vypolnyaetsya kak v neobsazhennyh skvazhinah, zapolnennyh zhidkost'yu, tak i v obsazhennyh skvazhinah. Radius issledovaniya porod ot osi skvazhiny ne prevyshaet 0,5 - 1 m.

Ris. 7.6. Shema apparatury akusticheskogo karotazha: a - skvazhinnyi snaryad; b - kabel'; v - nazemnaya apparatura; 1 - izluchatel'; 2 - generator impul'sa; 3 - akusticheskii izolyator; 4 - priemniki; 5 - elektronnyi usilitel'; 6 - blok-balans; 7 - usilitel'; 8 - registrator; 9 - blok pitaniya

Naibolee prostoi sposob akusticheskih issledovanii - karotazh skorosti, kogda avtomaticheski registriruetsya krivaya izmeneniya vremeni probega pryamoi ili golovnoi volny mezhdu dvumya priemnikami. Poskol'ku rasstoyanie mezhdu priemnikami postoyanno, to krivaya vremeni yavlyaetsya fakticheski obratnym grafikom izmeneniya skorosti. Pri karotazhe po zatuhaniyu izmeryaetsya amplituda uprugoi volny i oslablenie signala mezhdu dvumya priemnikami.

Skorost' rasprostraneniya uprugih voln zavisit ot uprugih modulei porod, ih litologicheskogo sostava, plotnosti i poristosti, a velichina zatuhaniya - ot haraktera zapolnitelya por, tekstury i struktury porody (ris. 7.7). Na akusticheskih diagrammah vysokimi znacheniyami skorostei rasprostraneniya uprugih voln vydelyayutsya plotnye porody - magmaticheskie, metamorficheskie, skal'nye, osadochnye. V ryhlyh peskah i peschanikah skorost' tem nizhe, chem bol'she poristost'. Naibol'shee zatuhanie (naimen'shaya amplituda signala) nablyudaetsya v porodah, zapolnennyh gazom, men'she zatuhanie v porodah neftenasyshennyh, eshe men'she - u vodonasyshennyh.

Ris. 7.7. Obshii vid diagrammy skorosti (a) i amplitudy (b) pri akusticheskom karotazhe: 1 - porody srednei poristosti, suhie; 2 - porody srednei poristosti, vlazhnye; 3 - porody vysokoi poristosti; 4 - porody nizkoi poristosti, plotnye

Akusticheskii metod primenyaetsya dlya raschleneniya razrezov skvazhin po plotnosti, poristosti, kollektorskim svoistvam, a takzhe dlya vyyavleniya granic gaz - neft', neft' - voda i opredeleniya sostava nasyshayushego porody flyuida. Krome togo, po dannym etogo metoda mozhno sudit' o tehnicheskom sostoyanii skvazhin i, v chastnosti, o kachestve cementacii obsadnyh kolonn.

18.4. Drugie metody geofizicheskih issledovanii skvazhin

18.4.1. Termicheskii metod.

Pri termicheskom (ili geotermicheskom) karotazhe vdol' stvola skvazhiny nepreryvno registriruetsya temperatura sredy (sm. 14.4). Dlya termicheskih issledovanii chashe vsego primenyayut elektricheskie termometry (ili termometry soprotivlenii) raznyh marok i registriruyushee ustroistvo obychnoi karotazhnoi stancii.

Na temperatury v skvazhinah iskazhayushee vliyanie mogut okazyvat' raznye prichiny: izmenenie diametra skvazhiny, potoki vozduha ili burovoi zhidkosti, nagrev porody posle bureniya i dr. Eti faktory neobhodimo uchityvat' ili isklyuchat' pri vyyavlenii temperaturnyh anomalii.

Termicheskii karotazh podrazdelyaetsya na metody estestvennyh (MET) i iskusstvennyh (MIT) teplovyh polei. Krivaya izmeneniya estestvennyh temperatur porod v skvazhine (ris. 7.8, a) i rasschitannyi po nei geotermicheskii gradient kazhdogo i-go plasta $\Gamma_{i} = \Delta T_{i } / \Delta H_{i} = q_{i } / \lambda_{i}$ zavisyat ot teplovogo potoka $q_{i}$ i teploprovodnosti slagayushih porod $\lambda_{i}$ . V sluchae gorizontal'nogo zaleganiya porod teplovoi potok po stvolu skvazhiny ostaetsya prakticheski postoyannym, i po grafiku geotermicheskogo gradienta legko vydelit' porody s raznoi teploprovodnost'yu.

Ris. 7.8. Obshii vid skvazhinnyh termogramm teplovyh polei, estestvennogo (a) i iskusstvennogo (b) pri temperature burovogo rastvora, men'shei temperatury porody: 1, 3 - termogrammy; 2 - grafik geotermicheskogo gradienta; 4 - gliny; 5 - peski suhie; 6 - peski vlazhnye; 7 - peschaniki

Pri izuchenii iskusstvennyh teplovyh polei burovaya zhidkost' ili voda v skvazhine podogrevaetsya ili ohlazhdaetsya. Periodicheski izmeryayut temperaturu po stvolu skvazhiny do ustanovleniya normal'nyh temperatur. V rezul'tate vyyavlyayutsya anomalii (ris. 7.8, b).

Termicheskie issledovaniya primenyayut dlya izucheniya teplovyh potokov v zemnoi kore, izucheniya granic rasprostraneniya merzlyh porod, vyyavleniya v razrezah skvazhin gazo-, nefte- i vodonosnyh porod, uglei, razlichnyh rud, opredeleniya mest pritokov gaza, nefti, podzemnyh vod, ocenki skorostei fil'tracii podzemnyh vod i resheniya ryada drugih zadach. Metody iskusstvennogo teplovogo polya primenyayut v osnovnom dlya izucheniya poristosti porod i ih fil'tracionnyh svoistv.

18.4.2. Magnitnyi i gravitacionnyi skvazhinnye metody

1. V magnitnom skvazhinnom metode (magnitnom karotazhe) izuchaetsya libo magnitnaya vospriimchivost' porod $\chi$ , okruzhayushih stvol skvazhiny, libo izmeneniya vertikal'noi sostavlyayushei geomagnitnogo polya $\Delta Z$ (sm. 4.2) s pomosh'yu skvazhinnyh magnitometrov (sm. 17.2). Po magnitogrammam mozhno sudit' o mestopolozhenii i moshnosti sloev s povyshennymi magnitnymi svoistvami. Magnitnyi karotazh primenyaetsya pri izuchenii razrezov skvazhin, dlya vyyavleniya zheleznyh, polimetallicheskih rud s vkraplennost'yu ferromagnitnyh mineralov, a takzhe vydeleniya plastov peschanikov, kvarcitov, izverzhennyh porod. Cennoe preimushestvo etogo metoda - vozmozhnost' vyyavleniya vysokomagnitnyh rud, raspolozhennyh v storone (ot 1 do 30 m) ot skvazhiny.

2. K magnitnomu blizok metod yaderno-magnitnogo karotazha (YaMK), v kotorom izuchaetsya svobodnaya precessiya protonov zhidkosti, okruzhayushei stvol skvazhiny (sm. 5.1). Etot metod mozhet primenyat'sya dlya izucheniya kollektorskih svoistv porod i ih vodonasyshennosti.

3. Pri gravimetricheskih issledovaniyah v skvazhinah (gravimetricheskom karotazhe) vdol' stvola skvazhiny cherez 50 - 100 m s pomosh'yu special'nyh skvazhinnyh gravimetrov izmeryaetsya prirashenie sily tyazhesti s glubinoi. Gravimetricheskii karotazh mozhet provodit'sya kak v neobsazhennyh, tak i v obsazhennyh skvazhinah. V rezul'tate obrabotki krivyh $\Delta g$ vdol' stvola skvazhiny mozhno opredelit' srednyuyu plotnost' porod v estestvennom zaleganii na raznyh glubinah i v radiuse neskol'kih metrov ot osi skvazhiny.

19. Kompleksnye geofizicheskie issledovaniya skvazhin

19.1. Kachestvennaya interpretaciya GIS

19.1.1. Principy kachestvennoi interpretacii GIS

Geofizicheskie issledovaniya v skvazhinah sluzhat dlya geologicheskoi dokumentacii razrezov pri beskernovom burenii i dayut svedeniya o litologii porod, nalichii teh ili inyh poleznyh iskopaemyh, moshnosti otdel'nyh plastov, kollektorskih, fil'tracionnyh svoistvah, poristosti okruzhayushih porod i t.p.

Interpretaciya dannyh skvazhinnyh geofizicheskih issledovanii chasto byvaet kachestvennoi, t.e. po grafikam teh ili inyh parametrov, poluchennyh vdol' stvola skvazhiny. Vizual'no vydelyayutsya anomalii (minimumy, maksimumy, srednie, nulevye znacheniya i dr.) (sm. 17.3.5). Po nim ocenivaetsya mestopolozhenie plastov s raznymi fizicheskimi svoistvami, a zatem daetsya geologicheskoe istolkovanie razreza.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Protivosumerechnye luchi i festival' planet Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Snezhnaya burya 1938 goda v Verhnem Michigane Polet nad nochnoi Zemlei – II Apollon-17: serp Zemli Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [5]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce