Влияние давления всестороннего обжима на результаты измерения скоростей упругих волн

На сегодняшний день приоритетной задачей АК является: литологическое расчленение разрезов скважин, оценка пористости пород, выделение зон повышенной трещиноватости и кавернозности, оценка характера насыщения пластов при поиске, разведке и контроле за разработкой месторождений полезных ископаемых. В зависимости от решаемых задач, параметры упругой среды определяют либо статическими, либо динамическими методом. Статические параметры характеризуют породу при довольно длительных процессах воздействия нагрузки на нее, динамические – при мгновенных воздействиях (взрывание, ударное бурение).

Один из динамических методов, это метод определения скоростей продольных V_p и поперечных  V_s волн с помощью возбуждения ультразвуковых волн. Ультразвуковые волн используются из-за того, что длина волны должна быть меньше размера зерна породы. С целью разработки количественной интерпретации материа­лов акустического каротажа и изучения физики распространения волн в скважинах проводились теоретические и экспериментальные исследования акустических параметров образцов горных пород при нормальных условиях, а также в термодинамических условиях, близких к пластовым.

Эксперименты проводились на коллекции из 52-ух образцов с различной плотностью и пористостью. В процессе эксперимента было исследовано поведение горных пород при различных эффективных давлениях (разницей между горным давлением и пластовым), начиная от 5 МПа и до 35 МПа с шагом 5 МПа. Получены корреляционные зависимости скоростей упругих волн от эффективного давления в виде логарифмической функции для каждого образца из выбранной коллекции. Типичная зависимость продольной скорости (Vp) упругих волн от давления всестороннего обжима приведена на рисунке 1. Если в этой зависимости принять P_эф=1, то можно рассчитать скорости при нормальных условиях.

Рисунок 1. Зависимость скорости продольной волны(V_p) от  эффективного давления  (P_эф)

Далее, сравним скорости продольных волн в пластовых условиях с расчетными значениями скоростей при нормальных условиях (Vp0). Результат такого сравнения отражен на рисунке 2.

Рисунок 2. Зависимость скоростей продольных волн в пластовых Vpпл и «нормальных» Vp0 условиях

По результатам  проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Для исследуемого интервала, получены корреляционные зависимости между скоростями продольных, поперечных волн и фильтрационно-емкостных свойств образцов.

2. Полученные корреляционные зависимости скоростей продольных и поперечных волн сопоставимы с данными, полученными другими авторами и могут найти применение при интерпретации данных ГИС, либо при моделировании методов интенсификации разработки месторождений.