Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Экспериментальное исследование сейсмических и акустических волновых полей в термодинамически неравновесных, флюидонасыщенных проницаемых средах - коллекторах нефти, газа и воды Логинов, Константин Иванович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Логинов, Константин Иванович. Экспериментальное исследование сейсмических и акустических волновых полей в термодинамически неравновесных, флюидонасыщенных проницаемых средах - коллекторах нефти, газа и воды : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 04.00.22.- Москва, 1994.- 18 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы

С момента зарождения сейсмоакуотических методов поиска и разведки месторождений полезных ископаемых,полевые работы, обработка и интерпретация данных базируются на использовании линей-но-упругой модели геологической среды. При этом полагается, "то сейсмические и акустэтеские свойства горных пород полностью характеризуются распределением в пространстве их плотности, скоростей распространения волн и величин поглощения. Развитие метода осуществляется, в основном, за счет усложнения модели в рамках указанной физической концепции (использование разных типов волн, учет анизотропии, рассеяния на неоднородностях и т. п.), а также путем увеличения объема обрабатываемой информации на базе применения все более сложных систем наблюдения и мощных вычислительных средств.

Оставаясь, несомненно, актуальными при решении структурных и стратиграфических задач, эти направления являются ограниченными, когда возникает необходимость изучать не только пространственно-геометрические характеристики геологических разрезов, но и вещественный состав, фильтрационно-емкостные и гидродинамические свойства горных пород, т.е. в свете того круга проблем, которые все чаще заявляют о себе, как первоочередные.

Альтернативным путем развития разведочной 'сейсмоакустики является создание методов, базирующихся на принципиально новых физических моделях реальных сред, учитывающих энергетическую активность и сейсмическую нелинейность коллекторов нефти, газа и воды, что резко отличает их от непроницаемых вмещающих горных пород.

Настоящая работа посвящена изучению нелинейных явлений, возникающих при распространении сейсмических и акустических волновых полей в гидродинамически неравновесных, пористых, про-ни/цаемых, насыщенных жидкостью или газом. При этом к нелинейным относятся все явления, при которых:

I. Возникают аномальные с точки зрения линейно-упругой теории искажения в спектральном составе волн (не обязательно только на кратных или комбинационных частотах);

  1. Среда ведет себя как акустически и сейсмически активная, т.е. имеет место генерация волновой энергии за счет энергии термодинамического неравновесия в самой среде;

  2. Не соблюдаются принципы взаимности и суперпозиции;

  3. Наблюдается нелинейная зависимость динамических характеристик регистрируемых волновых полей от энергии исходных импульсов в источнике.

  4. Величина нелинейных эффектов находится в корреляционной зависимости от коллекторских свойств пород, прежде всего проницаемости и может быть использована для их определения.

Наличие этих пяти основных особенностей сейсмических и акустических волн при их распространении в проницаемой, флюидо-насыщенной, гидродинамически неравновесной среде, в отличие от плотной непроницаемой,и является основным положением, защищаемым в настоящей работе.

Нелинейные, в указанном выше смысле, эффекты были изучены для акустического (данные АК и ультразвукового моделирования) и сейсмического диапазонов частот (ВСП и МОВ 0ТТ)< Полученные результаты могут существенно расширить наши представления о физике волновых явлений в проницаемых средах и служить научно-методической основой принципиально новых технологий промыслово-геофизических работ.

Цель работы

Разработать физические и методические принципы использования нелинейных свойств термодинамически неравновесных, проницаемых, флюидонасыщенных сред для определения коллекторских свойств горных пород.

Основные_за/(,ачи исследования^

1. Экспериментальное изучение характера нелинейного перерас
пределения энергии в спектрах акустических и сейсмических волн

в зависимости от фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) горных пород и свойств используемых зондирующих сигналов: исходных значений энергии, спектрального состава.

2. Изучение влияния на нелинейные сейсмические и акустичес
кие свойства проницаемых сред термодинамичесгсЛ-неравновесности в
поровом пространстве (прежде всего наличия и характеристик ква-

зистационарных потоков порозаполнителя, вызванных сторонними силами естественного или техногенного происхождения).

3. Разработка принципов теоретического обоснования наблюдаемых эффектов на основе целевых экспериментов и с привлечением методов из смежных отраслей знания.

Научная новизна

Впервые экспериментально установлено, что наличие флюида, способного к перемещению относительно скелета горной породы, а так же его термодинамическое состояние определяют нелинейные свойства акустических и сейсмических волн в проницаемых средах, в отличие от сред непроницаемых, которые достаточно адекватно описываются линейным приближением.

Впервые показано, что использование нелинейных характеристик сейсмических и'акустических волновых полей в коллекторах, позволяет решить задачу определения фильтрационно-емкостных свойств сложнопостроенных пород, прежде всего проницаемости.

йрактическая_ценность

Использование полученных результатов в практике поисков и разведки месторождений нефти, газа и воды позволит значительно повысить точность и достоверность определения коллекторских свойств горных пород, прежде всего сложнопостроенных - карбонатных, терригенных, низкопористых и, главным образом, такой важной их характеристики, как проницаемость, что невыполнимо при использовании традиционных геофизических методов. На этой основе могут быть значительно повышены экономико-технологические показатели процессов разведки и эксплуатации деторождении.

Апробация работы

Основные результаты докладывались на всесоюзном семинаре "Нетрадиционные методы геофизических исследований неоднородностей в Земной коре" (г.Звенигород, 1989г.), на 35-м Международном Геофизическом Симпозиуме (г.Зарна, 1990г.), на Международной Геофизической конференции ЕАГО (г.Москва, 1993г.); а также на семинарах в Институте физики Земли РАН и ВНИИГеофизики.

Публикации

По теме диссертации, -публиковано 7 научных работ.

Объем работы

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 8^ страницах машинописного текста, содержит 23 рисунок, JT таблицы и список литературы из 85"наименований.

Работа выполнена в отделе сейсмоакустики флюидонасшценных сред Наро-Фоминского филиала ШИИГеофизики.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, профессору А.В.Николаеву за постоянное внимание и поддержку.

Основные результаты получены автором лично и совместно с сотрудниками НФФ ВНИИГеофизики во главе с зав.отделом, к.т.н. И.В.Логиновым, которому автор искренне благодарен за помощь в постановке задач, определении приоритетных направлений исследований, интерпретации результатов.

Автор благодарен сотрудникам отдела 800 ШЪ РАН и ЕНИИГео-физики А.С.Алешину, П.А.Троицкому., И.Г.Киссину, В.С.Соловьеву, В.А.Барабанову, В.Б.Писецкому и многим другим за полезные обсуждения и помощь при выполнении работы, а сотрудницам лаборатории 3.1 НФФ ВНИИГеофизики за помощь при ее оформлении.