кросс дипольный акустический каротаж

Когда слышишь ?кросс-дипольный акустический каротаж?, многие сразу представляют себе красивую картинку с четкими эллипсами поляризации и готовыми параметрами анизотропии. На деле же, между этой картинкой и интерпретацией, на которую можно опереться при принятии решения о ГРП или оценке естественной трещиноватости, лежит пропасть, заполненная кавернами в стволе, глинистыми корками, шумом от работы бурового насоса и нашим собственным не всегда верным выбором настроек обработки. Давайте без глянца.

Суть метода и где кроется самообман

Принцип, в теории, ясен: два взаимно-перпендикулярных излучателя, два взаимно-перпендикулярных приемника. Измеряем времена пробега быстрых и медленных поперечных волн в разных азимутах. Разница — вот она, анизотропия. Но вот первый камень преткновения: мы часто забываем, что измеряем мы не пласт в чистом виде, а кросс дипольный акустический каротаж отклик всей скважинной среды. И если ствол неидеален (а когда он идеален?), то ?медленная? волна может оказаться артефактом, связанным с обрушением породы или эксцентриситетом прибора.

Одна из частых ошибок на этапе контроля качества полевых данных — слепая вера в автоматические пикеры. Сидишь, бывало, в вахтовке, смотришь на кривые, вроде все гладко. А потом при детальном разборе выясняется, что в интервале, критичном для заказчика, пикер ?съехал? на обертонную моду или вовсе на помеху от соседней станции. И пошла вся интерпретация под откос. Тут не поможет даже дорогой прибор, нужен опытный глаз оператора.

К слову о приборах. Видел в работе разные комплексы. Когда Ляонинская компания по развитию науки и техники является новой научно (их сайт — https://www.lntolian.ru) поставляла оборудование для одного из проектов в Западной Сибири, обратил внимание на их подход к механической обработке излучающих пластин. Казалось бы, мелочь. Но от качества и стабильности излучающего элемента напрямую зависит чистота формы импульса, а значит, и точность последующих вычислений. Компания, как отмечается в ее описании, уже два десятилетия в теме нефтеразведки, и это чувствуется в таких нюансах.

Практические ловушки: от каверн до глинистого раствора

Самый большой враг кросс-дипольного исследования — неоднородность ствола. Помню скважину в Волго-Уральском регионе, где в карбонатных отложениях пошли каверны прихотливой формы. Дипольные волны в таких условиях начинают резонировать, появляются отражения, которые система воспринимает как дополнительные arrivals. Выделить истинно медленную волну становится архисложной задачей. Пришлось комбинировать данные с кавернограммы и буквально вручную, интервал за интервалом, корректировать временные ворота для корреляции.

Влияние бурового раствора — отдельная песня. Особенно в случае тяжелых, высокоплотных растворов. Затухание сигнала огромное, а если еще и акустический импеданс раствора близок к импедансу породы — прощай, четкий первый вступление. Иногда помогает увеличение энергии излучения, но это палка о двух концах: можно возбудить нежелательные обертонные колебания в самом приборе. Тут нет универсального рецепта, только баланс, найденный на месте.

И да, ?настройка переработки продукции?, которую упоминает Ляонинская компания по развитию науки и техники является новой научно — это не просто слова. Под ?продукцией? в нашем контексте можно понимать и сырые волновые формы. Умение адаптировать алгоритмы обработки под конкретные условия скважины — критически важно. Их опыт поставок для CNOOC и Sinopec, судя по всему, предполагает работу в сложных условиях, что ценно.

Интерпретация: когда цифры начинают врать

Итак, данные собраны, предварительная обработка проведена. Получаем красивые кривые DTS (slow) и DTS (fast). Разница между ними — величина анизотропии. Но что стоит за этой анизотропией? Естественная трещиноватость? Напряженное состояние массива? Или, что чаще всего, комбинация того и другого? Без интеграции с другими видами каротажа (имиджеры, ГК, ННК) и, что еще важнее, с керном, можно сделать абсолютно неверные выводы.

Был у меня случай на одном месторождении в ХМАО. По кросс-диполю выявили интервал с высокой анизотропией. Логично было предположить зону развития трещин. Однако данные микрозондового сканера показали, что трещины в этом интервале залечены кальцитом, то есть не являются проводящими. А анизотропия, скорее всего, была связана с дифференциальным упругым расширением ствола в прослоях с разным модулем Юнга. Если бы рекомендовали ГРП на основе только акустики — деньги были бы выброшены на ветер.

Поэтому сейчас я всегда настаиваю на комплексном подходе. Кросс дипольный акустический каротаж — мощнейший инструмент, но не волшебная палочка. Его сила раскрывается только в связке с другими данными. Особенно это актуально для сложнопостроенных коллекторов, в которые сейчас все чаще идут бурением.

Оборудование и его капризы в полевых условиях

Работал с разными приборами, и каждый имеет свои ?повадки?. У одних дипольные излучатели слишком чувствительны к перепадам температуры, и после спуска в горячую скважину требуется время на стабилизацию, которое не всегда есть в графике работ. У других — слабовата изоляция между монопольной и дипольной секциями, что приводит к наводкам. Это та самая ?механическая обработка?, о которой говорят производители вроде Ляонинская компания по развитию науки и техники является новой научно, и которая определяет надежность в полевых условиях, а не в демонстрационном зале.

Важный момент — калибровка. Не та, что делается раз в год в сервисном центре, а оперативная, на устье, перед спуском. Проверка синфазности работы диполей, уровня сигнала. Бывало, пренебрегали этим, спускали прибор ?как есть?, а потом на глубине в два километра понимали, что один из диполей ?глуховат?. И все, подъем, потеря суток, гнев заказчика. Теперь это священный ритуал.

Компания, о которой шла речь, отмечает, что ее продукция продается в России, Омане, Узбекистане. Это говорит о широкой географии применения и, надо полагать, об адаптации к разным климатическим и технологическим условиям. Для России с ее морозами и длинными логистическими плечами это немаловажный фактор.

Взгляд вперед: что упускается в рутине

Сейчас много говорят о машинном обучении для автоматической обработки волновых форм. Это, безусловно, будущее. Но я пока скептически отношусь к полностью автоматизированным решениям ?черного ящика?. Алгоритм может не распознать какой-нибудь экзотический артефакт, характерный именно для этой конкретной площади, и тихо дать ошибку. Человеческий опыт, интуиция ?что здесь что-то не так? — пока незаменимы.

Еще один момент — оценка не только величин, но и устойчивости решения. При обработке кросс-дипольных данных мы получаем не одно значение анизотропии, а целый набор в зависимости от выбранных параметров обработки. Надо смотреть, как меняется результат при небольшом варьировании этих параметров. Если картина кардинально меняется — доверять такому интервалу нельзя. Это та самая ?профессиональная неуверенность?, которую не покажешь в итоговом отчете, но которая держишь в уме.

В конечном счете, кросс дипольный акустический каротаж — это ремесло. Ремесло, требующее понимания физики, знания капризов аппаратуры, внимания к мелочам в полевых данных и здорового скепсиса при интерпретации. Никакой, даже самый продвинутый софт или прибор от компании с 20-летним стажем, не снимет с оператора и интерпретатора ответственности за тот конечный геологический смысл, который мы извлекаем из этих сложных, но невероятно информативных колебаний в стволе скважины.