Трубные волны

ТРУБНЫЕ ВОЛНЫ В НИЗКОЧАСТОТНОМ ДИАПАЗОНЕ [c.155]

До сих пор мы рассматривали распространение волн в скважинах, окруженных одной однородной средой. Условия вблизи границы между двумя упругими полупространствами (рис. 5.6) можно проанализировать очень просто. Результаты такого анализа помогают изучить поведение трубных волн в скважине, проходящей в более сложной слоистой среде. Если предположить, что падающий импульс давления возбуждает отраженную а проходящую волны, то условие непрерывности давления и скорости частиц на границе [c.157]

Приведенное выше описание трубных волн на границе раздела заведомо является приближенным, С одной стороны, радиальное смещение в обеих средах при одинаковом давлении флюида различно, и, к тому же, непрерывность радиального смещения является одним из граничных условий на поверхности контакта между двумя слоями, Иа расстоянии в несколько радиусов скважин над границей раздела или ниже радиальные смещения вполне удовлетворительно описываются уравнением (5.3), Между этими двумя значениями отмечается плавный переход в интервале, который, [c.159]

Необходимо отметить, что хотя размер скважины не влияет на скорость низкочастотных трубных волн, резкое изменение радиуса скважины тем не менее вызывает появление отраженной волны. [c.159]

Рис 5 8 Трубные волны вблизи обобщенной границы раздела [c.159]

Трубные волны в обсаженных скважинах [c.160]

Поскольку сланцы и тонкослоистые осадочные формации ведут себя примерно как поперечно-изотропные твердые тела, этот тип анизотропии представляет особенный интерес. Целесообразно рассмотреть трубные волны н скважине, лежащей вдоль оси симметрии такого твердого тела, поскольку скважины в земле обычно пробуриваются перпендикулярно к слоистости. Аналогично способу, примененному выше для описания толстостенной трубы, было выведено радиальное расширение, вызванное внутренним статическим давлением, а скорость трубных волн в скважине в поперечно-изотропной твердой среде [187] [c.160]

Иэ пяти упругих констант, требуемых для описания такого твердого тела [951, только одна влияет на скорость трубных волн —это константа N. которая связана со скоростью горизонтально распространяющих и горизонтально поляризованных поперечных волн. [c.160]

Трубные волны в проницаемой среде [c.161]

Эта формула определяет затухание и фазовую скорость трубных волн, когда импеданс стенки 2 известен. При выводе выражения для импеданса стенки необ.ходимо сделать несколько упрощающих предположений. Как уже упоминалось, дополнительно нам потребуется только скорость флюида, вызванная потоком, прохо- [c.162]

Существенной особенностью является то, что объемные волны в твердой среде могут искажать скважину таким образом, что площадь ее поперечного сечения в разных точках уменьшается или увеличивается, сдавливая содержащийся флюид и генерируя трубные волны. На рис. 5.11 показано. [c.164]

Рис. 5 13 Соотношение амплитуд трубных волн вблизи границы с

Наинизшая частота для поперечной волны равна 12 кГц, а более высокие частоты также лежат вне спектра источника, что согласуется с осциллирующим сигналом поперечной волны на рис. 5.34. На рис. 5-30 поперечная волна маскируется присутствием волн давления, обусловленных многократно-отраженными высшими модами в столбе бурового раствора. Из этого сравнения можно заключить, что учет поглощения приводит к подавлению этих мод по сравнению с модой нулевого порядка, т. е. трубной волной. [c.198]

Выражение для взято непосредственно из формулы (5.37) и учитывает излучение от трубной волны, возбуждаемой вибрационным датчиком. Аналогично, используя формулы (6.5) и (5,38), найдем скорость частиц в поперечной волне, излучаемой тем-же датчиком [c.240]

Приемники в скважине. Чтобы минимизировать влияние трубных волн на сигнал геофона в глубоких скважинах, предлагались различные приемы, обеспечивающие прижимание прием- [c.242]

Термоупругие эффекты 139 Трубные волны 155 [c.258]

В настоящее время все шире применяются различные импульсные способы соединения труб с трубными досками. К числу способов, которые могут быть рекомендованы для промышленного внедрения, относятся импульсная механическая развальцовка, запрессовка труб цанговыми патронами, запрессовка труб энергией взрыва химических взрывчатых веществ, электровзрывная запрессовка, запрессовка труб ударными волнами от искровых разрядов в жидкости, импульсная магнитная запрессовка [371. [c.158]

Рис. 5.1. Трубная волна и последующие вступления в обсаженной скважине [128]. / — обса енная скважина 2 —первые вступления г — последующие всгуплвния 4 —

Для скважины в безграничной твердой среде без обсадки величина а очень велика по сравнению с и величина М стремится к /2(1-И ), которая равна сдвиговой жесткости (модулю сдвига) [1. Скорость трубных волн определяется в 5Т0М случае соотношением [c.157]

Выше было показано, что трубные волны наблюдались в разнообразных экспериментальных условиях. Импульсы давления, вызванные взрывом детонатора и показанные на рис. 5.3, измерялись датчиками давления, расположенными с интервалами около 1,5 м, в двух типах пород. Сдвиговые жесткости пород, рассчитанные с помощью формул (5.8), находятся в соответствии со скоростями поперечных волн, измеренны(х в тех же формациях 128, 187]. [c.157]

Скважина в земле может проходить через пористые н проницаемые породы. В этом случае импульсы давления в скважине будут заставлять флюид двигаться в стенку скважины и обратно. Предполагается, что этот вынужденный поток вязкого флюида потребляет затраты некоторой энергии. Можно ожидать, что это явление влияет также на фазовую скорость волн, проходящих вдоль столба флюида. Оба эффекта можно рассмотреть на основе следующих рассуждений. Хотелось бы получить результаты, которые соответствуют частотам достаточно низким, чтобы длины трубных волн были велики по сравненкю с диаметром скважины. Задача состоит в том, чтобы выяснить, как фазовая скорость и затухание в этом низкочастотном диапазоне зависят от частоты. Для волн в скважине, диаметр которой намного меньше длины волны, амплитуда давления не зависит от радиального положения и движение имеет поршнеобразный характер в направлении оси. Это обстоятельство можно отобразить, взяв р=Р(г) аг=С/(г) е " . [c.161]

Проницаемость пород, Розенбаум [134] рассмотрел породу, окружающую флюидозаполненную скважину, в рамках теории Био, учитывающей колебательные движения флюида в проницаемой породе, и получил решение для отклика инструмента на импульс давления. При численном интегрировании он использовал комплексную частот . Им был сделан вывод, что затухание волны (распространяющейся вдоль скважины и вызванной движением флюида внутри среды Био) слишком мало, чтобы его можно было оценить по рассчитанному отклику. Часть полного волнового поля, которая наиболее подвержена влиянию проницаемости, представляет собой волновой цуг, распространяющийся примерно со скоростью трубной волны. Если предположить, что-Стенка скважины покрыта тонкой коркой затвердевшего раствора, которая препятствует движению флюида через границу, то вычисленное волновое поле совершенно не зависит от проницаемости породы. [c.199]

Малые взрывы и воздушные пушки. Малый заряд взрывчатки или воздушная пушка создают импульс давления, действующий на коротком отрезке скважины, поэтому модель Хилена в этом случае является весьма разумной. Однако если скважина заполнена флюидом, развиваемое в источнике давление будет генерировать также интенсивные трубные волны, распространяющиеся в обоих направлениях от источника. По мере распространения импульса давления вдоль ствола скважины каждый короткий отрезок будет излучать объемные волны. Движение в каждой точке среды есть сумма вкладов от всех точек скважины с учетом временной задержки и амплитудного фактора, зависящего от ра.сстояния и угла (рис. 6.17). Приближенная оценка низкочастотного излучения от малого взрыва в скважине сравнивалась с записью колебании трехкомпонентным приемником в сланцах формации Пиерре, [188], На рнс. 6.18 приведена запись сигнала на расстоянии 92,5 м. Видно, что изменение амплитуды поперечной волны не соответствует модели Хилена с характеристикой направленности, имеющей форму клеверного листа. [c.235]

Учитывая затухание трубной волны и суммируя вклады вдоль скванины, найдем, что скважина продуцирует дополнительную характеристику направленности, аналогичную яалрае.чеяяости интерференционной системы, что находится в хорошем соответствии с измерениями. Теоретические трассы приведены на рис, 6.19. На рис, 6.18 видно еще одно проявление трубной волны. Вступление, отмеченное как вторичная поперечная волиа , идентифицируется как S-волна, возникающая в забое взрывной скважины вследствие отражения трубной воЛны от забоя. [c.235]

Еще более четкий пример излучения, создаваемого трубной волной, показан на рис. 6.20. Воздушная пушка приводилась в действие иа глубине 240 м. На трассах от вертикальных приемников на различных глубинах видны прямая продольная Рг и поперечная 8гВ0лны. Более поздние вступления Рг и обусловлены излучением от забоя взрывной скважины на глубине 390 м, обусловленным отражением трубной. волны. [c.237]

На рис. 6.21 приведены сейсмограммы поперечных волн, регистрируемых от описанного источника в соседней скважине. Хиленом было показано, что низкочастотное излучение от напряжений, приложенных к стенке скважины параллельно ее оси, совпадает с излучением от сосредоточенной силы во внутренних точках упругой среды [см- формулу (6-27)]- Если пренебречь излучением от трубной волны, то этот факт должен быть справедливым и для груза, ударяющегося о забой скважины. Поэтому выражение (6.5) [c.237]

Волна второго типа является, по определениям П.В. Крауклиса, гидроволной, т.е. волной двойственной природы при и) — 0 ее скорость равна скорости волны Стоунли - поверхностной водны, возникающей на плоской границе жидкого и твердого полупространств при и)- 0 гидроволна имеет скорость, равную скорости, так называемой трубной волны Лэмба [c.86]

Возбуждение колебаний с использованием погружных отражателей трубных волн. Режим возбуждения колебаний в скважинной жидкости с использованием погружных полых отражателей трубных волн исследовался в работе [21]. При этом оценивалась возможность достижения эффективньк продольных резонансов скважинной жидкости с использованием скользящих отражателей-фильтров, устанавливаемых в пределах продуктивного интервала. Полученные аналитические выражения использовались при оценке резонансных длин и добротности резонансного режима в зависимости от вынуждающей частоты генератора, толщины слоя газа в отражателях, радиусов перфорационных отверстий и их плотности для различных значений проницаемости вмещающей скважину пористой среды. Указанные выражения позволяют для конкретных параметров скважины, таких как ее радиус, глубина продуктивного интервала, упругие константы колонны и вмещающей породы, свойства скважинной жидкости, параметры перфорации, проницаемость и пористость коллектора рассчитывать оптимальные (с точки зрения достижения максимальной добротности при резонансах) режимы обработки призабойных зон. [c.272]

Дж. Уайт [22] рассматривал механизм поглощения распространяющихся по скважинной жидкости нормальных волн, обусловленный пульсационным течением жидкости в проницаемые стенки необсаженной скважины. Полученные им результаты соответствуют частотам, когда длина трубных волн велика по сравнению с диаметром скважины. Если оценивать вклад подобного затухания нормальной волны в её радиационное переизлучение на докритических частотах, то видно, что с понижением частоты, начиная примерно со значения 100 Гц, и до самых низких частот, доля излучаемой в массив колебательной энергии монотонно увеличивается до некоторого значения, определяемого величиной проницаемости пористой вмещающей среды. На частотах выше 100 Гц это явление практически не вносит вклада в излучение колебательной энергии из скважины независимо от проницаемости. [c.275]

В работе [21] проведены исследования механизмов переизлучения энергии трубных волн по скважинной жидкости в пласт, связанные с пульсационными потоками жидкости в перфорационных каналах на продуктивном интервале обсаженной скважины. Определены частоты оптимальных режимов обработки продзтстив-ных интервалов упругими колебаниями, связанные с геометрическими характеристиками перфорационных отверстий и каналов, радиусом скважины, мощностью пласта и свойствами скважинной жидкости, которые обеспечивают эффективный ввод энергии упругих колебаний из скважины в пласт. [c.275]

Условия распространения трещины определяются напряженно-деформированным состоянием в области перемещающейся вершины разрыва и динамическими значениями вязкости разрушения материала. В отличие от высокопрочных сталей, для трубного металла обычной и средней прочности характерно скачкообразное уменьшение сопротивления распространению разрушения при переходе от вязкого (по внешнему виду) разрушения к хрупкому. Это приводит к существенному увеличению скоростей распространения хрупких трещин по сравнению с вязкими разрывами. В результате скорость распространения хрупкого разрушения обычно превышает скорость волны декомпрессии, снижающей давление в газопроводе. Вследствие этого теоретически разрушение может распространяться неограни- [c.24]

При некоторой чрезмерно значительной величине дополнительного расширения цилиндрическая форма трубы может оказаться нарушенной, так как возникающие при этом чрезмерные радиальные напряжения трубной решетки могут вызвать выпучивание трубы внутрь. При выпучивании трубы образуются неплотности (волны и зазоры), устранить которые дальнейшем валцеванием невозможно. [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...