Аннотация

Стержневые акустические преобразователи применяются в настоящее время в основном для воздействия на пласт. Вместе с тем существуют предпосылки их применения и для акустического каротажа. С этой точки зрения важное различие между акустическим воздействием и акустическим каротажом заключается в том, что в первом случае диаграмма направленности должна иметь ярко выраженный радиальный характер, а во втором - сферический. Очевидное достоинство стержневых преобразователей состоит в том, что их частотные характеристики зависят главным образом от длины стержней, а не от их диаметра, в связи с чем такие преобразователи можно использовать в малогабаритных приборах, пригодных для спускоподъемных операций через насосно-компрессорные трубы (НКТ). Диаметр малогабаритных приборов не должен превышать 42 мм. Согласно существующим представлениям при акустическом воздействии на пласт нижняя граничная частота должна быть не ниже 5 кГц. Близкие к этому значения частоты среза необходимы и для надежной регистрации волны Лэмба при акустическом каротаже. Описанные в литературе цилиндрические излучатели (пьезокерамические и магнитострикционные), диаметр которых не превышает 42 мм, не позволяют обеспечить такую частоту. Для стержневых малогабаритных излучателей низкие частоты могут быть обеспечены за счет увеличения длины стержней. Авторы данной статьи поставили себе задачу описать результаты математического моделирования, выполненного с двумя целями: 1) оптимизация параметров стержневых излучателей, предназначенных для акустического воздействия, 2) изучение принципиальной возможности использования стержневых преобразователей для акустического каротажа. Учитывая, что последнее время все большее распространение получают излучатели пьезокерамического типа, магнитострикционные преобразователи здесь не рассматриваются.

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Никитин А.А. Горбачев Ю.И. Результаты математического моделирования скважинных стержневых акустических преобразователей // Геофизика. 2003. № 5. С. 40-46.

Список литературы

  •  1) Козяр В. Ф., Белоконь Д. В., Козяр Н. В., Смирнов Н. А., 1999, Акустические исследования в нефтегазовых скважинах: состояние и направления развития: Тверь: НТВ “Каротажник”, 63.

  •  2) Петрашень Г. И., Молотков Л. А., Крауклис П. В., 1985, Волны в слоисто-однородных изотропных упругих средах: Л., Наука.

  •  3) Плющенное Б. Д., Пергамент А. X, Петренко Ф. А., Турчанинов В. И. 1997, Численное моделирование акустического каротажа скважин: М., Препринт ИПМ им. М. В. Келдыша РАН, 70.

  •  4) Свердлин Г. М., 1976, Прикладная гидроакустика: Л., Судостроение.

  •  5) Biot М. Л., 1962, “Mechanics of deformation and acoustic propagation in porous media”: J. Appl. Phys., 33, 4, 1482-1498.

  •  6) Cheng С. H., Toksoz M. N., 1981, Elastic wave propogation in fluid-filled borehole and synthetic acoustic logs: Geophysics, 46, 7, 1042 - 1053.

  •  7) Kurkjan A. L., 1986, Numerical computation of individual farfield arrival excited by an acoustic source in borehole: Geophysics, 51, 1, 148 - 163.

  •  8) Plyushchenkov B. D., and Turchaninov V. I., 2000, “Acoustic logging modeling by refined Biot’s equations”: Int. J. Mod. Phys. C, 11, 2. 365 - 396.

  •  9) Schmitt D. P., Bouchon M., 1985, Full-wave acoustic logging: synthetic microsiesmograms and frequency wavenumber analysis: Geophysics, 50, 11, 1756 - 1778.


Nikitin A.A.

Reference

  •  1) Kozyar V. F., Belokon D. V., Kozyar N. V., Smirnov N. A., 1999, Akusticheskie issledovaniya v neftegazovyh skvazhinah: sostoyanie i napravleniya razvitiya: Tver: NTV “Karotazhnik”, 63.

  •  2) Petrashen G. I., Molotkov L. A., Krauklis P. V., 1985, Volny v sloisto-odnorodnyh izotropnyh uprugih sredah: L., Nauka.

  •  3) Plyuschennoe B. D., Pergament A. X, Petrenko F. A., Turchaninov V. I. 1997, Chislennoe modelirovanie akusticheskogo karotazha skvazhin: M., Preprint IPM im. M. V. Keldysha RAN, 70.

  •  4) Sverdlin G. M., 1976, Prikladnaya gidroakustika: L., Sudostroenie.

  •  5) Biot M. L., 1962, “Mechanics of deformation and acoustic propagation in porous media”: J. Appl. Phys., 33, 4, 1482-1498.

  •  6) Cheng S. H., Toksoz M. N., 1981, Elastic wave propogation in fluid-filled borehole and synthetic acoustic logs: Geophysics, 46, 7, 1042 - 1053.

  •  7) Kurkjan A. L., 1986, Numerical computation of individual farfield arrival excited by an acoustic source in borehole: Geophysics, 51, 1, 148 - 163.

  •  8) Plyushchenkov B. D., and Turchaninov V. I., 2000, “Acoustic logging modeling by refined Biot’s equations”: Int. J. Mod. Phys. C, 11, 2. 365 - 396.

  •  9) Schmitt D. P., Bouchon M., 1985, Full-wave acoustic logging: synthetic microsiesmograms and frequency wavenumber analysis: Geophysics, 50, 11, 1756 - 1778.