Co to jest rejestrowanie dźwiękowe?

Rejestrowanie dźwiękowe to technika stosowana w operacjach wiertniczych do analizy podziemnych formacji skalnych i glebowych za pomocą fal dźwiękowych. Poszukiwanie i odzyskiwanie ropy naftowej lub gazu odbywa się za pomocą platformy wiertniczej, która tworzy głęboki otwór zwany otworem wiertniczym za pomocą obrotowego narzędzia wiertniczego przymocowanego do długich odcinków rury. Głowica wiercąca tworzy otwór o średnicy równej rozmiarowi głowicy wiertniczej.

Narzędzie wytwarzające dźwięk jest przymocowane do zasilanego przewodu i wysłane do otworu wiertniczego, aby utworzyć wykres rejestrowania dźwięku. Narzędzie to składa się z nadajnika i odbiornika dźwięku umieszczonych na długiej rurce, która mieści się w otworze wiertniczym. Nadajnik wysyła we wszystkich kierunkach serię impulsów dźwiękowych o wysokiej częstotliwości, które wchodzą w otaczające formacje skalne i wracają do odbiornika.

Aby zapobiec wzajemnemu zakłócaniu się nadajnika i odbiornika, stosuje się szereg różnych technik. Nadajnik i odbiornik są oddzielone odległością, tworząc dłuższy kształt walca. Materiały dźwiękochłonne i gumowe uszczelki mogą pomóc zredukować część dźwięku z nadajnika docierającego do odbiornika. Najważniejszy element projektu polega na wyłączeniu odbiornika za każdym razem, gdy nadajnik wyśle ​​impuls. Zapobiega to fałszywym sygnałom w wynikach rejestracji dźwiękowej i zapobiega uszkodzeniu odbiornika przez przesyłane dźwięki.

Nadajnik wysyła impulsy dźwiękowe w krótkich seriach, które wchodzą w skałę otaczającą odwiert; część dźwięku szybko odbija się z powrotem do odbiornika, a część wnika w otaczającą skałę i ulega dyfrakcji, co oznacza, że ​​zmienia kierunek w stosunku do wychodzącego dźwięku. Gdy ugięty dźwięk powraca do odbiornika, rejestrowana jest różnica czasu między dźwiękiem przesyłanym a dźwiękiem powracającym. Innym efektem przemieszczania się dźwięku w gruncie jest tłumienie, czyli redukcja dźwięku na skutek pochłaniania. Gdy dźwięk wnika do skały wokół odwiertu, skała i inne materiały pochłaniają dźwięk, zmniejszając ilość sygnału powracającego do odbiornika; to z kolei może dostarczyć informacji o właściwościach gruntu.

Rejestracja dźwiękowa jest skuteczna w określaniu charakterystyki odwiertu, ponieważ dźwięk rozchodzi się w różny sposób w zależności od skały lub gleby otaczającej nadajnik. Pierwsze dźwięki powracające do odbiornika to fale p lub fale ciśnienia, ponieważ zazwyczaj mają one największą prędkość lub prędkość. Fale P będą przemieszczać się szybciej w skale o większej gęstości i wolniej w mniej gęstym piasku lub glebie, która jest nazywana bardziej porowatą.

Drugim rodzajem fal dźwiękowych powracających do odbiornika są fale S lub ścinanie. Siła ścinająca chce coś rozerwać, więc fale te mierzą zdolność formacji do ścinania lub łamania. Jest to ważne w przypadku odwiertów naftowych, ponieważ formacja zawierająca ropę lub gaz musi zostać rozbita przed odzyskaniem produktu; nazywa się to szczelinowaniem. Fale S dostarczą informacji używanych w tej operacji.

Gdy narzędzie do rejestracji dźwiękowej jest wysyłane do odwiertu, zapewnia wizualną reprezentację charakterystyki podpowierzchniowej. Pęknięcia w skałach mogą pomóc w operacjach wiercenia, jeśli wystąpią w obszarze produktu, ale mogą powodować problemy, jeśli zostaną znalezione w innym miejscu otworu wiertniczego, który może wymagać uszczelnienia rurami lub uszczelniaczem podobnym do betonu, aby zapobiec wyciekowi z otworu. Woda może również stanowić problem podczas wiercenia, ponieważ miesza się z produktem; jeśli woda dostanie się do odwiertu w dużych ilościach, może wymagać późniejszej dodatkowej obróbki w celu usunięcia jej z ropy naftowej. Innym problemem jest zanieczyszczenie wód gruntowych ropą naftową, więc zrozumienie, gdzie istnieją warstwy wody, może zmniejszyć obawy o środowisko.