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[技术基础]新的单井成像和随钻地震磁控震源井下设计与试验 [复制链接]

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离线andy03
 
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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2006-11-06 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
— 本帖被 wengjizhi 从 钻井完井—资料版 移动到本区(2009-04-23) —
  发一种新的水压固定式井下磁控震源,应用连续波形编码进行操作,该方法不受磁控震源共鸣和反电动势干扰。液压装置排列将震源主要能量传输到目的层,产生的管波较小。对装备4个加速仪的花岗岩区测试了标准震源,并成功确定了所有加速仪的波至。震源最初是为有线单井成像开发的,由于其重量轻、携带方便,能耗小,可用于随钻测量。

    轨道可控震源是液压耦合震源,会产生大量管波,实际中需要能产生最小管波的井下新震源,且便携、稳定,适用于各种井眼。固定在磁力传输器附近的震源效果较好,将震源能量直接与地层耦合,而不是与流体耦合,从而最大限度地减小了管波噪声。Cutler等(1997)对磁力传输器在1000m深和100℃环境中进行了试验,效果非常好,最初的设计是用脉冲信号操作,遇到的主要问题是250Hz的共鸣和谐波,如果传输器突然断开,还会产生反电动势。开发新型震源的第一步要进行Sandia试验,同样也遇到了共鸣和反电动势问题,导致了转换器部分元件的损坏,很显然,需要采取新的方法来解决这些问题。解决方案是更换反应物质,重新设计操作工具,用较长编码的连续波形信号操作,这样就避免了共鸣干扰,以更大的能量进行试验。

     理论及方法。Winbow(1991)的分析显示,固定点震源发出的能量大部分能到达目的层,而气枪等震源发出的能量则会产生大量管波。将震源固定在井壁四周后,能更好地与井壁接触且能随时进行调整,因而可随时调整输入能量。Hall等(1995)的试验表明,类似的用高振幅驱动转换器会产生较大的非线性共鸣,从而对仪器造成损坏。

    实例。把震源放入花岗岩区的井孔,固定压力为3.4bar(50psi),转换器用5s、20s和80s运行,用5个加速器记录信号。一个加速器直接装到震源处,3个装在侧面,一个装在底部,转换器以1023PRBS(伪随机二进制序列)的低振幅(以保证不产生共鸣)运行,脉冲间距为1ms,用标准编码波形处理接收信号。

    处理中产生了特殊的梳状波形,标准信号由一系列连续的编码波形构成。对整个记录信号所有标准信号作互相关分析时发现,每个波形都产生局部相关性,该现象发生在20s处,持续了20s,这使得处理结果获取了最大的增益效果。

    结论。新型标准井下震源适合于有线测量和随钻应用,包括但不限于单井成像、井间成像、钻前预测。在磁力转换器周围建立震源,用连续编码波形以低振幅操作,克服了共鸣共振问题。结果显示,新的驱动方法和数据处理方案能清晰确定加速仪附近波至。目前建立的震源由于未优化固定区域,因此震源效率不高,随后又开发了一种新的固定装置来解决这一问题,针对各种材料和各种地形还研究了最好的下套管和未下套管,松软的和坚固的地层固定震源方法。接下来是将震源放入井孔对其性能进行现场测试,对信号反褶积进行了测试,以进一步提高数据质量。对震源进行适当的调整后,能用于单井和井间操作,使单井数据成像质量大大提高,还能用于随钻测量。
[ 此贴被wengjizhi在2009-05-04 13:49重新编辑 ]
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