Методика и технология полевых наблюдений методом ВСП

Аппаратура и технические средства метода ВСП

Аппаратурные комплексы для проведения ВСП принято разделять на глубинные и наземные. По показателям работоспособности и надежности глубинной аппаратуре принадлежит особая роль в общем аппаратурно-техническом комплексе ВСП.

Глубинная аппаратура - скважинный зонд для приема сейсмических сигналов, спускаемый в скважину на многожильном кабеле. Основными характеристиками его являются канальность, система прижима к стенке скважины и способ передачи информации для регистрации наземной аппаратурой. Важной характеристикой скважинного сейсмического зонда является также надежность в работе в условиях высоких температуры и давления на больших глубинах.

Развитие глубинной аппаратуры пережило длительную конструктивную историю. В начальный период скважинные зонды имели ограниченную канальность с проводной передачей аналоговой информации к регистрирующей аппаратуре. Они были рассчитаны, как правило, на однокомпонентный (Z) прием сигналов. Совершенствование скважинных зондов шло по пути наращивания канальности, при этом стали регистрировать три компоненты сигнала (X, Y, Z) и совершенствовать систему передачи сигналов.

К настоящему времени разработаны и вошли в практику скважинных сейсмических исследований методом ВСП многоточечные трехкомпонентные сейсмоприемные зонды. Конструктивно они выполнены в виде отдельных модулей, соединяемых между собой кабелем. Длина межмодульных кабельных соединителей определяется шагом пунктов приема по скважине. Общий вид модуля аппаратурного комплекса ВСП показан на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Общий вид модуля аппаратурного комплекса ВСП

Важным элементом конструкции скважинного зонда является прижимное устройство, обеспечивающее надежный контакт сейсмоприемников со стенками скважины. Наилучшим является управляемое прижимное устройство многократного действия. Такое устройство по сигналу с поверхности надежно прижимает приборы к стенке скважины при приеме сейсмических сигналов и освобождает их при спускоподъемных операциях. Преимущества управляемых прижимных устройств заключаются в обеспечении наиболее жесткого контакта сейсмоприемников со стенкой скважины за счет существенного превышения (до 10 раз) прижимного усилия над весом прибора.

Наземная часть аппаратурного комплекса (рис. 8.3) включает в себя:

· Трехкомпонентный наземный регистратор по конструкции аналогичный скважинному и предназначен для наземных контрольных наблюдений,

· Адаптер линии связи предназначеный для организации обмена данными по двум двухпроводным линиям связи между телеметрическими зондами и USB портом бортового вычислительного комплекса, а также для управления системой синхронизации возбуждения,

· Бортовой компьютер, предназначеный для управления работой зондов, оперативного контроля, сбора и экспресс-анализа регистрируемой сейсмической информации.

Рис. 8.3. Наземная часть аппаратурного комплекса ВСП

Системы наблюдений при работах по методу ВСП выбираются в соответствии с геологическим строением района и конкретными задачами. При этом предварительно изучаются материалы, характеризующие сейсмогеологическую и орогидрографическую обстановки на участке работ; уточняются местоположение и особенности объекта, подлежащего изучению. К особенностям объекта относятся, например, тектонические нарушения, зоны выклинивания или замещения, положение свода малоамплитудного поднятия и т.п. Примеры схем расположения ПВ и скважин ВСП приведены на рис.8.4.

В настоящее время при проведении ВСП во всех, без исключения, случаях применяются системы наблюдений с комбинированием продольного и непродольного профилирования. Число непродольных профилей (выносных ПВ) определяется в соответствии с поставленной задачей получения необходимых представлений о строении изучаемого объекта в околоскважинной зоне. При необходимости получить представление в одном направлении ограничиваются одним выносным ПВ. Для получения представлений в окружающем скважину пространстве целесообразно провести наблюдения минимум из трех-четырех ПВ. Очевидно, что, чем больше число выносных ПВ, тем выше представительность и детальность получаемой информации о строении изучаемого объекта.

Рис. 8.4. Примеры схем расположения ПВ и скважин ВСП

а) уточнение реальности тектонических нарушений;

б) изучение геологического разреза в заданном направлении;

в) изучение особенностей строения в околоскважинной зоне с целью рекомендаций на заложение куста эксплуатационных скважин;

г) мониторинг геометрических параметров эксплуатируемой залежи (схема 4Д ВСП).

В большинстве случаев ВСП проводится на площадях, хорошо изученных наземной сейсморазведкой. Поэтому при проектировании системы наблюдений при ВСП обязательно анализируются и учитываются сеть ранее отработанных наземных сейсмических профилей и полученные по ним результаты геологического строения.

Бурение взрывных скважин. Для бурения взрывных скважин применяются как установки механического, так и ручного бурения. В условиях широко распространенной заболоченности Западной Сибири применение типовых буровых станков возможно лишь в зимний период при наличии зимних дорог - зимников. Преимущества их применения -возможность бурения взрывных скважин заданной глубины с минимальными затратами времени. В летний, и межсезонные периоды бурение взрывных скважин производится с помощью облегченных - переносных механических установок или ручного комплекта.

Технология наблюдений при проведении ВСП предусматривает следующую последовательность полевых работ:

• размещение геофизической аппаратуры на скважине, ее проверка; оборудование устья скважины, шаблонирование ствола скважины; бурение взрывных скважин, расстановка контрольных сейсмоприемников на устьях глубокой и взрывных скважин;
• подбор оптимальных глубины погружения и массы заряда;
• для каждого ПВ после завершения (или в процессе) наблюдений осуществляется визуализация записей, полученных в скважине и от контрольных приборов, с целью их разбраковки, выявления интервалов, требующих повторных контрольных наблюдений