Исследование буровых скважин: ..с использованием акустических волн – E21B 47/14

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано на месторождениях различных типов строения, в том числе истощенных и с трудноизвлекаемыми запасами. Сейсмоакустические исследования в процессе добычи нефти заключаются в том, что скважинным акустическим излучателем создают упругие колебания в виде горизонтально направленной в пласт волны цилиндрической формы. Регистрируют сейсмоприемниками, установленными на поверхности земли по профилю, и измеряют амплитудо-частотные параметры проходящих сквозь толщу пласта по всей его площади продольных и поперечных волн, вызванных деформацией породы упругими колебаниями скважинного акустического излучателя. Одновременно с процессом сейсмоакустических исследований упругими колебаниями скважинного акустического излучателя обеспечивают образование градиента давления для вытеснения нефти и добывают нефть. Технический результат - повышение точности результатов сейсмоакустического исследования, увеличение коэффициента извлечения нефти. 1 ил.

Изобретение относится к способам скважинной сейсморазведки. Техническим результатом является повышение надежности определения пространственной ориентации системы трещин гидроразрыва и ее размеров. Способ включает возбуждение упругих колебаний источником колебаний в скважине, пересекающей трещины гидроразрыва, регистрацию в точках приема по меньшей мере в одной соседней скважине резонансных колебаний, излучаемых системой трещин гидроразрыва при возбуждении в буровой жидкости упругих колебаний, и определение параметров системы трещин по возникающим при этом в трещинах резонансным колебаниям. Возбуждение колебаний в скважине и их регистрацию проводят до и после гидроразрыва. При этом для каждой фиксированной пары источник-приемник формируют разностную сейсмическую запись из записей, полученных до и после гидроразрыва, на разностной сейсмозаписи выделяют сигналы, излучаемые системой трещин, и по этим сигналам судят о параметрах трещин. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при оценке продуктивности скважины и эффективности ее эксплуатации. Заявлен способ определения свойств проницаемого пласта, предусматривающий создание трех математических моделей распространения низкочастотного импульса давления: в скважине, в пласте и в единой системе скважины и пласта. При помощи третьей модели определяют диапазон частот, в котором коэффициент отражения низкочастотного импульса давления от пласта чувствителен к свойству пласта. Генерируют в скважине по меньшей мере один низкочастотный импульс давления и регистрируют результирующий отклик скважины по меньшей мере одним датчиком параметра жидкости, изменяющегося в ответ на низкочастотный импульс давления. Посредством анализа отклика обнаруживают отражения импульса давления от пласта в составе отклика скважины, сравнивают данные, полученные путем моделирования, с данными, полученными путем регистрации отклика скважины, и регулируют параметры пласта в третьей модели для обеспечения соответствия данных, полученным путем моделирования, данным, полученным путем регистрации. Свойства пласта определяют как параметры, обеспечивающие соответствие. Технический результат - повышение точности данных исследования, получаемых в процессе осуществления различных операций в скважине без прекращения последних. 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении скважинной сейсморазведки. Заявлен способ скважинной сейсморазведки, включающий регистрацию сейсмических колебаний в точках приема, расположенных в фиксированном интервале глубин, возбуждение колебаний из пунктов возбуждения, расположенных в различных азимутах от проекции на земную поверхность центра интервала глубин на расстояниях от проекции, соизмеримых с глубиной интервала глубин. Возбуждение и регистрацию колебаний проводят до и после гидроразрыва в интервале глубин. При этом регистрацию колебаний после гидроразрыва осуществляют зондом с инструментальным определением пространственной ориентации содержащихся в нем сейсмоприемников. Пункты возбуждения колебаний устанавливают на окружности, центром которой является проекция на земную поверхность центра интервала глубин. О конфигурации неоднородности судят по азимутальному изменению кинематических и динамических сейсмических параметров, определенных в интервале глубин до и после проведения гидроразрыва. Технический результат: повышение точности определения простирания трещиноватой зоны, расположенной в окрестности исследуемого интервала глубин. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении акустического каротажа скважин. Заявлен стержневой пьезокерамический акустический излучатель давления с односторонней лучевой диаграммой направленности, содержащий корпус из стали в виде трубки, активирующий элемент, состоящий из множества пьезокерамических шайб, размещенных на армирующей стяжке, которая размещена в корпусе, излучающий элемент усеченной цилиндрической формы, демпфер, размещенный на конце армирующей стяжки и жестко связанный с корпусом и с одним торцом активирующего элемента. Пьезокерамические шайбы активирующего элемента размещены на изолирующем слое, нанесенном на армирующую стяжку, и объединены по меньшей мере в три секции. Один торец излучающего элемента выполнен наклонным к оси корпуса под углом в пределах от 90 до 15° с образованием усеченного цилиндра. Пьезокерамический акустический излучатель давления содержит отражающий элемент из стали, выполненный в виде усеченного цилиндра, размещенного в корпусе, один торец которого, обращенный к активирующему элементу, выполнен наклонным к оси корпуса под углом в пределах от 15 до 75°. Предложены также устройство и способ для лучевого волнового акустического каротажа скважин. Технический результат: повышение точности зондирования исследуемых объектов. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи, в частности к методам и средствам мониторинга текущего состояния технологического процесса добычи углеводородов. Система содержит наземную часть в виде наземного блока телеметрической системы установки электроцентробежного насоса и скважинную часть, включающую среду передачи сигналов совмещенного канала связи, погружной блок телеметрической системы установки электроцентробежного насоса, интерфейсный блок, приемный и автономный передающий и управляющий модули и измерительный шлейф. Измерительный шлейф включает несколько измерительных зондов, размещенных друг за другом и соединенных параллельно кабельной линией связи, подключенной к автономному передающему и управляющему модулю. Приемный модуль вместе с интерфейсным блоком и погружным блоком телеметрической системы прикреплен к основанию погружного электродвигателя установки электроцентробежного насоса. Информация от измерительного шлейфа принимается автономным модулем. Связь между автономным и приемным модулями осуществляется посредством беспроводного акустического канала. Далее через погружной блок по совмещенному каналу связи измерительная информация поступает в наземный блок телеметрической системы. Повышается надежность системы передачи данных за счет предотвращения ситуаций повреждения кабеля измерительного шлейфа и повышения эффективности процесса мониторинга благодаря снижению сложности спуско-подъемных операций при монтаже/демонтаже и исключению случаев заклинивания НКТ геофизическим кабелем. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе мониторинга подземных хранилищ углеводородов. Согласно заявленному способу бурится, по крайней мере, одна наблюдательная скважина в окрестности продуктивной скважины, связывающей хранилище с поверхностью. В наблюдательной скважине размещается не менее одного сейсмоприемника, акустически контактирующего с окружающими наблюдательную скважину породами. Периодически осуществляют снижение и повышение давления углеводородов в подземном хранилище. Сейсмоприемник регистрирует сейсмоакустические сигналы на последовательных стадиях снижения и повышения давления. Определяют максимальную из длительностей первых полуволн сигналов, зарегистрированных на участке снижения давления, и длительности первых полуволн всех сигналов на участке повышения давления. О появлении трещин вблизи контура хранилища, способных привести к разрушению хранилища, судят по появлению, по крайней мере, одного сейсмоакустического сигнала. О разрушении массива пород вокруг хранилища свидетельствует длительность первой полуволны такого сейсмоакустического сигнала на стадии повышения давления не меньше, чем максимальная из длительностей первых полуволн сигналов, зарегистрированных на стадии снижения давления. Технический результат: повышение надежности прогноза разрушения массива горных пород, вмещающего подземное хранилище углеводородов. 3 ил.

Группа изобретений относится к определению параметров флюида по данным акустического каротажа. Устройство для управления параметрами бурения во время бурения подземной формации включает буровой элемент; по меньшей мере, один датчик для передачи и приема акустических сигналов в буровой скважине; скважинное устройство управления и скважинное электронное устройство. Электронное устройство имеет процессор и память. Осуществляют передачу и прием акустических сигналов в буровой скважине. Обрабатывают принимаемые акустические сигналы для получения, по меньшей мере, одного признака, содержащего подвижность формации. Определяют параметры флюида на основе изменения, по меньшей мере, одного признака. Осуществляют выдачу результатов определения параметров и принимают решение о размещении скважины на основе определенных параметров. Техническим результатом является повышение эффективности разработки месторождений. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано, например, для определения качества цементирования скважин. Акустический способ выявления места расположения заколонных перетоков флюида в скважине включает спуск и подъем в скважине скважинного приемника шумовых сигналов. При этом регистрируют на подъеме кривые изменения интенсивности шумового сигнала, снимаемого с выхода приемника, с последующей обработкой сигнала во вторичной аппаратуре. Подъем скважинного приемника шумовых сигналов проводят с постоянной известной скоростью V₁. Причем приемник выполняют с остронаправленной характеристикой направленности, ортогональной оси скважины. Обработку выходного сигнала проводят путем выделения из зарегистрированного шумового сигнала характеристики прохода приемника относительно места расположения заколонного перетока флюида для данной скорости V₁. Техническим результатом является упрощение практической реализации и повышение надежности способа. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при контроле параметров гидроразрыва пласта. Заявлен способ определения геометрических характеристик трещины гидроразрыва пласта, предусматривающий использование природных литологических отражателей, расположенных ниже искусственных трещин гидроразрыва. Способ предусматривает оптимизацию расположения сейсмических источников и приемников в соответствии с местонахождением отражателей и зоны исследования. Путем дифференциального измерения оттенения поперечной волны и расщепления поперечной волны, которое достигается путем вычитания сейсмического сигнала до разлома и во время разлома, можно эффективно преобразовать полученный сейсмический сигнал искусственной трещины гидроразрыва в полезные сведения о размерах и форме трещины. Технический результат: повышение точности определения геометрических характеристик трещин. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к бурению скважин, и может быть использовано для контроля осевой нагрузки на долото при турбинном бурении и для управления процессом бурения. Техническим результатом является повышение надежности контроля осевой нагрузки на долото при турбинном бурении. Способ контроля осевой нагрузки на долото при турбинном бурении скважины оборудованной буровым насосом, нагнетательной линией, буровым шлангом, гусаком, вертлюгом, бурильной колонной, турбобуром, долотом, с дополнительно размещенными наземным режекторным фильтром в нагнетательной линии бурового насоса, акустическим вращающимся режекторным фильтром, жестко связанным через вал турбобура с турбобуром и долотом, гидрофоном с измерительной аппаратурой между вертлюгом с гусаком и буровым шлангом. Включают буровой насос для подачи промывочной жидкости по бурильной колонне в турбобур, которая по нагнетательной линии, по бурильной колонне от бурового насоса поступает к турбинным лопаткам турбобура и приводит во вращение вал турбобура, жестко связанного с долотом. При этом осуществляют преобразование полосы частот в спектре, генерируемом буровым насосом, наземным режекторным фильтром, размещенным в нагнетательной линии, генерирование широкополосного спектра звука с постоянной амплитудой турбинными лопатками, генерирование широкополосного спектра звука ударами зубьев шарошек о горную породу, с изменяющейся амплитудой, зависящей от нагрузки на долото, преобразование полосы частот по амплитуде из суммарного спектра звука, состоящего из спектров, генерируемых турбинными лопатками и ударами зубьев шарошек о горную породу, в диапазон низких частот путем амплитудно-импульсной модуляции акустическим вращающимся режекторным фильтром, размещенным на валу турбобура, одновременно осуществляется контроль изменения нагрузки на долото через гидрофон, соединенный с измерительной аппаратурой, по изменяющейся амплитуде звуковых волн, преобразованных путем амплитудно-импульсной модуляции диапазона низких частот акустическим вращающимся режекторным фильтром. 1 пр., 10 ил.

Настоящее изобретение относится к нефтегазовой области, в частности к мониторингу и контролю процессов, связанных со стимулирующей обработкой пласта. Способ включает проведение процесса гидроразрыва пласта в скважине с регистрацией микросейсмической активности, создаваемой в ходе операции гидроразрыва. Вместе с этим генерируют низкочастотные волны давления (трубные волны) вблизи скважины. Осуществляют регистрацию трубных волн, отраженных от гидроразрывов, в режиме реального времени и осуществляют анализ местоположения микросейсмических событий и отражений трубных волн от гидроразрывов. Технический результат: повышение точности определения начальной стадии появления трещины и сопутствующих явлений при проведении гидроразрыва пласта. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к детектированию акустических сигналов, генерируемых в скважинной системе. Система для детектирования акустических сигналов содержит нагнетательную колонну труб для нагнетания нагретой текучей среды, которая генерирует акустический сигнал, акустический детектор и анализатор акустического сигнала. Акустический детектор детектирует акустический сигнал, а анализатор акустического сигнала интерпретирует детектированный акустический сигнал. При этом нагнетательная колонна содержит первое осцилляторное устройство, обеспечивающее подачу в осциллирующем режиме потока текучей среды в ствол скважины, а указанный акустический сигнал создается осцилляциями давления в текучей среде. Предложенная группа изобретений обеспечивает получение информации о состоянии системы. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к бурению скважин, и может быть использовано для контроля частоты вращения вала турбобура и для управления процессом бурения. Техническим результатом является повышение надежности контроля частоты вращения вала турбобура и управление процессом бурения. Способ получения забойной информации о частоте вращения вала турбобура содержит следующие операции: дополнительно размещают наземный резонатор в нагнетательной линии бурового насоса и вращающийся глубинный резонатор над турбобуром. При этом осуществляется: генерирование широкополосного спектра звуковых частот буровым насосом в нагнетательную линию; перераспределение энергии частот в спектре, генерируемом буровым насосом, в диапазон низких частот наземным резонатором; генерирование широкополосного спектра звуковых частот вращающимся глубинным резонатором, жестко соединенным с валом турбобура, в полость бурильной колонны; периодическое перераспределение энергии звуковых частот в спектре, генерируемом турбобуром, в диапазон низких звуковых частот вращающимся глубинным резонатором пропорционально частоте вращения вала турбобура. 7 ил.

Изобретение относится к области крепления скважин обсадными трубами, а более конкретно к анализу сцепления обсадных труб и связующего материала. Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки качества сцепления. Для этого излучают в трубообразный элемент сигнал с возбуждением радиальных резонансных частотных колебаний. Измеряют резонансную частотную характеристику радиальных колебаний, возбужденных внутри размещенного в скважине трубообразного элемента. Получают резонансную частотную характеристику радиальных колебаний по меньшей мере для прикрепленного или неприкрепленного эталонного трубообразного элемента, имеющего примерно такую же резонансную частотную характеристику, как и размещенный в скважине трубообразный элемент. Сравнивают измеренную частотную характеристику размещенного в скважине трубообразного элемента с резонансной частотной характеристикой радиальных колебаний по меньшей мере для прикрепленного или неприкрепленного эталонного трубообразного элемента. Устанавливают, что размещенный в скважине трубообразный элемент прикреплен или не прикреплен, если его измеренная резонансная частотная характеристика радиальных колебаний примерно такая же, как для прикрепленного или неприкрепленного эталонного трубообразного элемента соответственно. 7 з.п. ф-лы, 11 ил., 3 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для определения качества цементирования скважин и разобщения пластов-коллекторов. Способ включает спуск в скважину скважинного прибора, содержащего приемник шумовых сигналов, контактно связанный с внутренней поверхностью обсадной колонны с помощью прижимных устройств или рычагов-волноводов, регистрацию на подъеме кривых изменения интенсивности излучения, амплитудных и временных (волновых) характеристик принимаемых акустических сигналов. Предварительно регистрируют распределение температурных аномалий вдоль ствола скважины по глубине с помощью скважинного термометра, выделяют интервалы отклонений их от геотермы. По изменению амплитудно-частотных характеристик зарегистрированных шумовых сигналов в местах выявленных температурных аномалий при закрытых и раскрытых рычагах-волноводах судят о наличии или отсутствии перетоков флюидов, т.е. о качестве разобщения пластов в заколонном пространстве скважин. Изобретение позволяет повысить достоверность определения качества цементирования скважин и разобщения пластов-коллекторов.

Изобретение относится к приборам для акустического каротажа скважин, а именно к акустическим преобразователям. Техническим результатом является повышение точности измерения. Акустический преобразователь содержит каркас, акустический преобразовательный элемент, электронный модуль, соединенный с акустическим преобразовательным элементом, и переключатель, соединенный с электронным модулем и преобразовательным элементом, так что преобразовательный элемент может быть избирательно приведен в действие для приема или излучения акустической энергии. При этом акустический преобразовательный элемент имеет первую и вторую поверхности, а электронный модуль связан со второй поверхностью преобразовательного элемента и выполнен с возможностью обработки сигнала акустического преобразовательного элемента, причем акустический преобразовательный элемент и электронный модуль заключены в герметизирующий материал. Акустический преобразовательный элемент, электронный модуль и переключатель размещают на каркасе акустического преобразователя. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к акустическим методам оценки качества цементирования обсаженных скважин. Способ построения изображения характеристики зоны за пределами обсадной колонны скважины включает каротажный зонд, расположенный внутри обсадной колонны. Каротажный зонд несет на себе множество акустических преобразователей. Облучают обсадную колонну первой акустической волной с использованием первого акустического преобразователя. При этом первая акустическая волна имеет первую моду, которая может быть любой модой из набора, включающего в себя: продольную моду, моду колебаний по толщине и изгибную моду. На первый акустический преобразователь для приема принимают первый эхо-сигнал, производят первый сигнал и извлекают первое измерение из первого сигнала. Облучают обсадную колонну второй акустической волной со второй модой, которая может быть любой модой из набора мод, но является отличной от первой моды. На второй акустический преобразователь для приема принимают второй эхо-сигнал и производят второй сигнал. Извлекают второе измерение из второго сигнала. Из комбинации первого измерения и второго измерения определяют зону за пределами обсадной колонны скважины. Техническим результатом является повышение достоверности оценки зоны за пределами обсадной колонны. 2 н. и ф-лы, 18 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области нефтегазовой области и может быть использовано при проведении мониторинга гидравлического разрыва пласта. Сущность: во время проведения гидравлического разрыва пласта или после него в обрабатываемую скважину подают импульсы давления с амплитудой, достаточной для открытия сдвиговых разломов. Фиксируют возникающие сейсмические сигналы от акустических событий, связанных с открытием сдвиговых разломов, с помощью расположенных в окрестности обрабатываемой скважины сейсмических приемников. Идентифицируют границы поверхности трещины по местоположению сдвиговых разломов. Технический результат: повышение точности местонахождения трещины. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано для контроля числа оборотов вала турбобура по акустическому каналу связи. Система содержит забойный датчик информационных сигналов, выполненный в виде вала-модулятора со сквозным отверстием, размещенного в кольцевом резонаторе Гельмгольца с возможностью совмещения их отверстий и соединенного через муфту с валом турбобура, который дополнительно является акустическим забойным излучателем, приемник акустического сигнала, усилитель и блок декодирования. Резонатор Гельмгольца установлен с возможностью изменения площади совмещенных с валом-модулятором отверстий для обеспечения поглощения энергии акустического сигнала на разных частотах. Изобретение направлено на повышение помехоустойчивости и точности передачи информации. 4 ил.