Розповсюдження пружних хвиль у свердловині

Таблиця 4.1 – Швидкість розповсюдження поздовжніх хвиль у деяких середовищах

Гірська порода або речовина	Швидкість розповсюдження поздовжніх хвиль V_P, м/с
Повітря	300-350
Метан
Нафта	1300-1400
Вода прісна
Вода мінералізована
Промивна рідина	1500-1700
Глина	1200-2500
Пісковик незцементований	1500-2500
Пісковик щільний	3000-6000
Вапняк	3000-7100
Доломіт	5000-7500
Ангідрит, гіпс	4500-6500
Кам’яна сіль	4500-5500
Кристалічні породи	4500-6500
Цемент
Сталь

Динамічні параметри. Розповсюдження пружних хвиль в гірських породах супроводжується поступовим зменшенням їх енергії унаслідок фізичних процесів поглинання, розсіювання та геометричного розходження. Енергію хвилі характеризує амплітуда коливань A. Зменшення амплітуди коливань із збільшенням відстані від джерела збудження до точки спостереження для випадку плоского фронту розповсюдження пружної хвилі характеризується експоненційним законом:

, (4.7)

де A₀, A – відповідно, амплітуди коливань поблизу джерела збудження та точки спостереження; a_п – коефіцієнт поглинання пружних хвиль; l – відстань, яку пройшла хвиля.

Коефіцієнт поглинання (затухання) пружних хвиль a_п є показником втрати енергії хвиль в гірських породах унаслідок вказаних вище фізичних процесів. Вираз для a_п має наступний вид:

, (4.8)

де A₁ і A₂ – амплітуди хвиль, які реєструються приймачами, що розміщені на відстані Dl (бази зонда) один від іншого.

Одиниця вимірювання коефіцієнта поглинання – децибел на метр або 1/м. Величина a_п залежить від пористості породи, мінерального складу її скелету і цементу, геометрії пор і рідини, що заповнює пори.

Для вивчення акустичних властивостей гірських порід необхідно у свердловині збуджувати пружні хвилі та спостерігати за ними після проходження їх через гірські породи, які складають геологічний розріз.

Найпростіший свердловинний прилад, що використовується в акустичному каротажі, складається із одного випромінювача В і одного приймача П, які розділені між собою акустичним ізолятором. Відстань L між випромінювачем та приймачем називається базою зонда або довжиною зонда.

При відбиванні та заломленні хвилі змінюється напрямок фронту та променя (Рис. 4.2). Між напрямками падаючої та заломленої хвиль існує наступне співвідношення (закон заломлення):

, (4.9)

де a₁ – кут падіння; b – кут заломлення; V₁ і V₂ – швидкості поширення хвиль у середовищах I і II.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Фізичні основи акустичних методів	\|	Апаратура акустичного каротажу

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.