Analiza pola sprężystego wzbudzonego w otworze wiertniczym przez realne nadajniki azymutalno-radialnych (ARAL) i tradycyjnych (AL) profilowań akustycznych i ich modyfikacji

• Autorzy: Gawin, A.

Warianty tytułu

EN

The analysis of the elastic field excited in a borehole by the real transmitter of the Azimuth Radial Acoustic Logging and traditional Acoustic Logging and its modifications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizuje się pole sprężyste wzbudzone w otworze wiertniczym przez realne nadajniki azymutalno-radialnych (ARAL) i tradycyjnych (AL) profilowań akustycznych. Przedstawia się ogólne – matematyczne rozwiązanie i jego analizę, zagadnienia propagacji fal sprężystych w otworze wiertniczym dla realnego modelu ośrodka skalnego. Zakłada się, że cylindryczny otwór wiertniczy o promieniu d1 jest wypełniony płuczką lepką, natomiast ośrodek skalny z warstwą o miąższości 2h jest lepkosprężysty. Źródłem pola sprężystego jest antena cylindryczna (drgająca membrana) o wysokości 2L lub prostokątny, drgający radialnie element piezoelektryczny („okienko” o wysokości 2L i szerokości 2a), będące fragmentem powierzchni cylindrycznego ekranu. Dokładniej analizuje się modyfikacje tradycyjnych nadajników, szczególnie anteny n-falowe z falowo geometrycznym kształtowaniem pola.

EN

In the paper is analyzed the elastic field excited in a borehole by the real transmitter of the Azimuth Radial Acoustic Logging (ARAL) and traditional Acoustic Logging (AL). The general – mathematical resolution and its analysis, of the problem propagation elastic waves in borehole for the real rock medium, is presented. It is assumed that the cylindrical borehole of radius d1 is fill a mud viscosity, but the rock medium with the layer depth 2h, is viscoelasticity. The source of elastic field is the cylindrical antenna (vibrated membrane) of length 2L or the rectangular piezoelectric element („window” of length 2L and width 2a) vibrating in the radial direction. This elements are a part of the cylindrical shield surface. The modifications of the traditional transmitters, particularly n – waves antennas with wave and geometrical shaping of the field, is precisely analyzed.

Słowa kluczowe

PL

otwór wiertniczy; pole sprężyste; profilowanie akustyczne; AL; profilowanie azymutalno-radialne; ARAL

EN

borehole; elastic field; acoustic logging; AL; azimuth-radial acoustic logging; ARAL

• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 64, nr 4
• Strony: 231-245
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz.

Twórcy

autor

Gawin, A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] Arnold W.I.: Metody matematyczne mechaniki klasycznej. PWN, 430, Warszawa 1981.
• [2] Auld B.A.: Acoustic fields and wave in solids. A. Wiley - Intersciene Publication, Vol. I, s. 423; Vol. II, s. 414, New York, London, Sydney, Toronto 1973.
• [3] Bem D.J.: Anteny i rozchodzenie się fal radiowych. Wydawnictwo Naukowo Techniczne, s. 479, Warszawa 1973.
• [4] Biot M.A.: Propagation of elastic waves in a cylindrical bore containing a fluid. Journal Applied Physics, Vol. 23, s. 997-1005, 1952.
• [5] Bułatova Ż.M., Vołkova E.A., Dubrov E.F.: Akusticzieskij karotaż. Izdat. Niedra, s. 264, 1970.
• [6] Desbrandes R.: Theorie et interpretation des diagraphies. Publications de 1'Institut Francais du Petrole. Editions Technip, s. 545, Paris 1968.
• [7] Dieulesaint E., Royer D.: Ondes elastiques dans les solides. Application au traitement du signal. Masson et C(ie), s. 424, 1974.
• [8] Gawin A.: Propagacja fal sprężystych w otworze wiertniczym i ośrodku skalnym, wzbudzonych przez cylindryczny element piezoelektryczny. Nafta Nr 10-11, s. 292-297, 1981.
• [9] Gawin A.: Podstawy teoretyczne odwiertowych azymutalno-radialnych profilowań akustycznych. Acta Geophysica Polonica, Vol. 30, No. 1, s. 57-70, 1982.
• [10] Gawin A.: The algorithm of the model function for Azimuth-Radial Acoustic Logging. 27th International Geophysical Symposium, Proceedings B, s. 143-154, Bratislava 7-10.09.1982.
• [11] Gawin A.: Azimuth and Radial Electromagnetic and Elastic (Electromagneto-elastic) Logging with Wave and Geometrical Shaping of the Field. 37(th) International Geophysical Symposium, Sofia Proceedings II, s. 360-369, Varna 2-5.10.1990.
• [12] Gawin A., Gawin H.: Podstawy teoretyczno-interpretacyjne odwiertowych wysokoczęstotliwościowych profilowań elektro-magneto-sprężystych. Projekt Badawczy 9T12B01408, Arch. KBN 18.140.377, AGH, s. 393, 1997.
• [13] Gawin A.: Analiza możliwości prospekcyjnych azymutalno-radialnych profilowań akustycznych i ich modyfikacji. Nafta-Gaz Nr 9, s. 342-357, 1998.
• [14] Gawin A.: Zagadnienie określenia pola sprężystego, wzbudzonego - w otworze wiertniczym i ośrodku skalnym z warstwą o ograniczonej miąższości -przez nadajniki tradycyjnych sond akustycznych. Nafta-Gaz Nr 9, s. 481-498, 2007.
• [15] Gawin A.: Zagadnienie opisu pól sprężystych w dowolnie anizotropowym i niejednorodnym ośrodku skalnym. Nafta-Gaz Nr 10, s. 595-612, 2007.
• [16] Gawin A.: Dokładniejsze możliwości poszukiwania i badania złóż ropo-gazonośnych metodami pól sprężystych (NTS) oraz sprzężonych z nimi pól termicznych i elektromagnetycznych. Nafta-Gaz Nr 2, s. 97-116, 2008.
• [17] Gawin A.: Analiza pola sprężystego wzbudzonego - w otworze wiertniczym i ośrodku skalnym z warstwą o ograniczonej miąższości, przez nadajniki tradycyjnych sond akustycznych i ich modyfikacji. Nafta-Gaz Nr 3, s. 164-183, 2008.
• [18] Goetz J.F., Seiler D.D., Edmiston Ch., S.: Geological and borehole features described by the Circumferential Acoustic Scanning Tool. SPWLA (90 C), Annual Logging Symposium. Halliburton Technical Papers & New Logging Tool, s. 22, 1994.
• [19] Kaliski S.: Mechanika Techniczna. T. 3 Drgania i fale. PAN - Komitet Mechaniki, PWN, s. 800, Warszawa 1986.
• [20] Misner C.W., Thorne K.S., Wheeler J.A.: Gravitation. W.H. Freemana and Company, s. 1509, San Francisco 1973.
• [21] Nowacki W.: Teoria sprężystości. PWN, s. 769, Warszawa 1970.
• [22] Nowacki W.: Teoria niesymetrycznej sprężystości. PWN, s. 379, Warszawa 1981.
• [23] Nowacki W.: Postępy teorii sprężystości. PWN, s. 260, Warszawa 1986.
• [24] Rymarz Cz.: Mechanika ośrodków ciągłych. PWN, s. 514, Warszawa 1993.
• [25] Seiler D., Edmiston C, Torres D., Goetz J.: Field performance of a new Borehole Televiewer Tool and associate image processing techniques. SPWLA 31, st Annual Logging Symposium, Lafayette, Luisiana 1990.
• [26] Skudrzyk E.: The foundations of acoustics - Basic mathematics and basic acoustics. Springer Verlag, T. I, II, s. 1062, Wien, New York 1971.
• [27] Skalmierski B.: Mechanics. PWN, s. 442, Warszawa, Elsevier, Amsterdam - Oxford - New York 1991; Mechanika. Wydanie Naukowe PWN, III poprawione i uzupełnione, s. 470, Warszawa 1994.
• [28] Szóstka J.: Fale i anteny. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, s. 472, Warszawa 2000.
• [29] Średniawa B.: Hydrodynamika i teoria sprężystości. PWN, s. 412, Warszawa 1977.
• [30] Śliwiński A., Ozimek E.: Akustyka laboratoryjna. Część III, PWN, s. 188, Warszawa -Poznań 1974.
• [31] Postma G.W.: Wave propagation in stratified media. Geophysics, Vol. 20, No 4, 1955.
• [32] Tamate O.: On the propagation of elastic waves along the infinitely long circular - cylindrical hole in a infinite solid. Technol. Rept. Tohoku University, Vol. 17, s. 91-110, 1953.
• [33] Thirring W.: Fizyka matematyczna. Tom 1 - Klasyczne układy dynamiczne. PWN, s. 329, Warszawa 1985.
• [34] White J.E.: Elastic waves along a cylindrical bore. Geophysics, Vol. 27, s. 327-333, 1962.
• [35] White J.E.: Seismic waves: radiation, transmission and attenuation. N.Y., McGraw-Hill Book Company, 1965.
• [36] Whitham F.R.S.: Linear and Nonlinear Waves. Interscience Publication, John Wiley & Sons, New York - London - Sydney - Toronto 1974.
• [37] Williams W., Parker N.G., Moran D.A., Sherman Ch., H.: Acoustic radiation from finite cylinders. Journal Acoustic Society American, 36, 2316, 1964.
• [38] Zemanek J., Caldwell R.L., Gleen E.E., Norton L.J.: The borehole televiewer - a new logging concept for fracture location and other tyres of borehole inspection. Journal of Petroleum Technology, Vol. 21, 6, s. 762-744, 1969.
• [39] Zemanek J., Glenn E.E., Norton L.J., Caldwell R.L.: Formation evaluation by inspection with borehole televiewer. Geophysics, Vol. 35, No 2, s. 254-269, 1970.