РСН 46-79. Инструкция по применению каротажных методов при инженерных изысканиях для строительства


поперечные волны регистрируются в последующих вступлениях на фоне ранее пришедших колебаний;

амплитуда колебаний поперечных волн, как правило, больше, чем амплитуда колебаний продольных волн;

видимая частота колебания в записи поперечных волн, как правило, ниже, чем частота колебаний продольных волн;

форма записи колебаний у поперечных волн обычно более сложная, чем у продольных;

формы годографов продольных и поперечных волн различаются между собой незначительно;

достаточным признаком, указывающим на принадлежность зарегистрированных волн к классу поперечных горизонтально поляризованных волн, служит обращение фаз колебаний на 180?? при изменении направления горизонтального удара на противоположное.

11.11. В наблюденные годографы продольных и поперечных волн должны быть введены поправки:

за неидентичность тракта записи;

за отклонение выделенной фазы записи полезной волны от момента ее вступления.

Годографы продольных и поперечных волн с введенными в них поправками подлежат качественной и количественной интерпретации.

Количественная интерпретация годографов сейсмокаротажа может производиться только после приведения их к виду условно продольных годографов.

11.12. Приводить наблюденные годографы к виду условно продольных следует на основе модели однородной среды. Для этого необходимо наблюденные времена на каждой глубине умножить на косинус угла между осью ствола скважины и наклонным прямолинейным лучом, проведенным из пункта удара в точку наблюдения. По прямолинейным протяженным участкам приведенных годографов определяется пластовая скорость, а по точкам излома годографа — границы слоев.

Для повышения точности определения пластовой скорости целесообразно использовать аналитические методы ?? метод наименьших квадратов и метод линейного программирования ??15??.

11.13. Годографы ВСП следует обрабатывать либо путем приведения их к виду продольных, либо непосредственно по специальной методике ??15??. Приводить годографы ВСП к виду продольных необходимо только в случае, если они получены из пункта удара, расположенного не далее 10 м от устья исследуемой скважины.

11.14. Обработка материалов непрерывного ультразвукового каротажа производится в соответствии с существующими руководствами. Обработка данных АК с точечной регистрацией волнограмм, снятых в "сухих" или заполненных водой (фильтратом) скважинах, заключается в фазовой корреляции волн, определении времен и графическом или численном расчете скоростей.

11.15. На осциллограммах (волнограммах) многоканального АК регистрируются два основных типа волн:

продольные волны Р, распространяющиеся вдоль образующей скважины;

поперечные (поверхностные) прямые волны S + R, регистрируемые в последующих вступлениях в виде сложного низкочастотного колебания. При этом первой из них приходит волна S, а на ее последующие вступления накладываются интенсивные колебания поверхностной волны Релея R. Она всегда доминирует на записи.

Скорость волны зависит от отношения длины волны к периметру скважины , где — длина волны R; r0 ?? радиус скважины.

При малых значениях параметра скорость VR приближается к скорости обычных поверхностных волн Релея, а при больших — к скорости поперечных волн. При необходимости возможны измерения в записи периодов и амплитуд соответствующих волн, которые позволяют судить об их спектральных особенностях и поглощающих способностях среды (грунтов).

11.16. При обработке осциллограмм (волнограмм) необходимо соблюдать следующий стандартный порядок операций:

а) выделение и корреляция на осциллограммах основных волн Р и R. Коррелируется ближайшая к первым вступлениям фаза колебаний;

б) снятие времени прихода выделенных фаз колебаний. Эта операция выполняется с помощью измерителя или логарифмической линейки;

в) вычисление средних приращений времени прихода волн ??t из двух встречных наблюдений на базе 0,2 м или какой-либо другой рабочей базе.

г) вычисление скоростей Vp и VR по полученным средним ??tр и ??tR. Точность определения Vp и VR не должна превышать 2%.

Операция вычисления скоростей Vp и VR, а также определение последующих производных величин (Еg, ?? и др.) может быть выполнена на ЭВМ. Этому способствует однородность полученного массива исходных величин ??tр и ??tR.

11.17. Обработка фотопленки с сейсмограммами общепринятая. Сейсмограмма с марками времени увеличивается до размера, обеспечивающего необходимую точность отсчета ??t. На одной сейсмограмме размешаются записи по прямому и обратному годографу.

11.18. Форма вступления волны Р имеет вид характерного высокочастотного импульса. В последующих вступлениях волновая картина имеет более сложный характер и не позволяет идентифицировать те или иные волны. По этой причине основная информация о скоростном разрезе извлекается из анализа скоростей и амплитуд продольных, волн Vp и Aр.

11.19. Скорость V удобно определять по среднему относительному приращению ??tср между соседними приемниками с использованием прямого и обратного годографов. Это обеспечивает непрерывное получение ??t и Vp через каждые 10 ?? 20 см по всему стволу скважины.

11.20. Графики Vp и Aр необходимо аппроксимировать пластами конечной мощности по средним значениях скоростей. Вертикальный годограф рассчитывают по формуле

где К — количество пластов, каждый с соответствующей скоростью и мощностью.

Рассчитанный годограф сопоставляется при необходимости с вертикальным годографом, построенным по данным обращенного сейсмокаротажа.

Для построения по скважинам амплитудных графиков используют обычно амплитуду продольной волны на среднем датчике, погрешность определения амплитуд должна быть не более ?? 10 ?? 15 %.

11.21. Обработка данных расходометрии должна включать следующее:

построение предварительного графика изменения скорости вращения крыльчатки прибора от глубины точки наблюдения f(h)=п;

построение кавернограммы и совмещение ее с графиком п =f(h) для уточнения мест детализационных измерений;

определение переходного коэффициента Кd расхода воды за диаметр скважины (каверны) для каждой точки наблюдения (прил. 20);

определение расхода потока, прошедшего через прибор, по тарировочному графику п = f (Q);

вычисление расхода потока через сечение ствола скважины в каждой точке наблюдения по формуле Qскв = Qпр??Kd;

построение расходограммы в виде графика Qскв = f(п). Вертикальный масштаб расходограммы должен соответствовать масштабу построения инженерно-геологической колонки скважины; горизонтальный масштаб выбирается таким, чтобы отклонения точек вследствие 5 ?? 10 % погрешности измерений укладывались в 1 ?? 2-мм отрезке горизонтальной оси. При построении расходограммы необходимо учитывать смещение точек замера на детину водоканала прибора.

11.22. Расходограммы, снятые на различных ступенях динамического режима скважины, должны совмещаться в единых координатных осях, масштаб расхода допускается выбирать произвольно с учетом точности наблюдения.

11.23. Для определения статического уровня и его понижения (повышения) для каждого водоносного пласта необходимо использовать гидродинамический метод, заключающийся в измерении дебитов Q в зависимости от уровня воды в скважине Hg и построении затем графиков зависимости Q от Hg (прил. 23).

11.24. В интервалах, где отсутствует стабилизация измеряемого потока, необходимо с помощью графиков п = f(h ) рассчитать величину С:

где n — замер скорости крыльчатки в данной точке;

пэф и пвых — соответственно средняя скорость вращения крыльчатки в меньшем (выходном) и большем (входном) сечении за пределами влияния помех, связанных с длиной каверны и сменой сечения.

Значение С можно снять с палетки (прил. 24).

11.25. По известному (определенному) С рассчитывают скорость вращения крыльчатки для точек расходограммы в интервале помех:

при + C

при - C

По величинам пэф определяют далее значение потока Qп, прошедшего через прибор, в которое и вводится поправка на диаметр Кd.

11.26. При интерпретации расходограмм следует учитывать все геолого-геофизические данные. Разрез расчленяется на водоупорные и водопроницаемые пласты, определяется глубина их залегания, мощность и структура.

11.27. При обработке данных резистивиметрии следует из электропроводностей раствора (величина, обратная удельному сопротивлению) вычитать естественную электропроводность подземной воды. Полученные разности для каждого уровня глубин наносятся на график по оси абсцисс которого в арифметическом масштабе откладывается время регистрации, а по оси ординат — в логарифмическом масштабе значения

Вид графика позволяет для каждой конкретной глубины судить о соответствии процесса фильтрации теоретической формуле.

11.28. Результаты инклинометрии скважин представляют в виде таблицы значений угла ?? отклонения от вертикали, угла ?? магнитного азимута и дирекционного угла ?? направления этого искривления.

Дирекционный угол получают по магнитному азимуту по формуле ?? = ?? + ?? ± D,

где D — магнитное склонение; при восточном оно складывается (+), при западном — вычитается (-);

?? — угол сближения — угол между осевым меридианом и меридианом в данной точке; этот угол может быть как положительным, так и отрицательным.

11.29. При построении проекции оси скважины значения углов ?? и ??, определенные в какой-либо точке скважины, условно принимают в качестве средних значений этих углов для интервала, нижней границей которого является данная точка. Смещение оси скважины при углах отклонения от вертикали менее 1?? не учитывается; при углах до 2?? берут укрупненные интервалы с усредненным значением ?? и ??.

После окончания бурения скважины по данным отдельных замеров составляют полную проекцию скважины на горизонтальную плоскость.

11.30. В таблице результатов измерений и на горизонтальной проекции скважины должны быть указаны основные сведения о скважине, на графике горизонтальной проекции следует показать направление осевого меридиана. масштаб и общее отклонение скважины в горизонтальной плоскости; против точек графика, с глубиной кратной 100, следует указать соответствующие им глубины и углы отклонения.

12 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ КАРОТАЖНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

12.1. Геологическая интерпретация данных каротажа проводится с целью изучения геологического строения и гидрогеологических характеристик разрезов, изучения физико-механических свойств грунтов и геотермических условий в скважинах, а также диагностики технического состояния скважин.

12.2. Для повышения достоверности геологической интерпретации каротажных материалов следует использовать данные комплексных геофизических исследований. Кроме того, рекомендуется широко использовать результаты бурения и опробования скважин, расположенных в пределах изучаемой площади и соседних районов, сходных по геологическому строению.

Изучение геологического строения разрезов

Литологическое расчленение разреза скважины, определение мощности и состава пород

12.3. Расчленение разреза скважины по данным каротажа заключается в определении мощности отдельных слоев и определении их литологического состава.

12.4. Расчленение разреза скважины непосредственно по результатам каротажных исследований (КС, ПС, ГК, ГГК, НГК, ННК, ВСП, АК) производится на основе связей между литологией пород и физическими параметрами среды.

При определении литологического состава пород непосредственно по каротажным данным необходимо учитывать, во-первых, что слоям с одними и теми же каротажными значениями могут соответствовать различные по литологии породы, во-вторых, что каротажные значения пород в значительной степени зависят от условий измерения параметров промежуточной среды (минерализации воды или фильтрата, зоны проникновения, диаметра скважины и т.п.).

12.5. Определение литологического состава слоев рекомендуется проводить с максимальным использованием имеющегося кернового материала, шлама и других геологических материалов, предварительно привязанных по глубинам к каротажным диаграммам (записям визуальных показаний в журнале).

Корреляция разрезов скважин

12.6. По характеру решаемых инженерно-геологических и гидрогеологических задач корреляция подразделяется на:

общую, когда проводят сопоставление разрезов скважин, расположенных в пределах крупного района исследования;

детальную, заключающуюся в сопоставлении разреза в пределах площадки изысканий.

12.7. Задачами общей корреляции являются:

прослеживание изменений мощности и литологического состава отдельных литологических горизонтов;

выявление различного рода тектонических нарушений;

выделение водопроницаемых толщ, определение их границ и мощностей.

Общая корреляция проводится в масштабе глубин 1:200.

Для проведения общей корреляции используются диаграммы (записи показаний) электрического (КС, ПС) и радиоактивного (ГК) каротажей; данные других методов используются в качестве вспомогательных.

12.8. Для проведения детальной корреляции используются диаграммы (записи визуальных показаний) стандартного электрического каротажа (КС, ПС), диаграммы КС, полученные при БКЗ зондами малой длины, диаграммы микрозондов и кавернометрии. Детальная корреляция проводится в масштабе 1:100.

12.9. При проведении корреляции на диаграммах предварительно выделяются каротажные реперы — характерные участки кривых, соответствующие слоям (маркирующим слоям), прослеживающимся в разрезах сопоставляемых скважин.

12.10. Рекомендуется в качестве каротажных реперов использовать участки кривых против:

горизонтов однородных глин, отмечаемых низкими КС и высокими показаниями ПС и ГК;

песчано-глинистых пород в карбонатных отложениях; указанные прослои характеризуются высокими показаниями ПС и ГК, минимумами КС и НГК по сравнению, с окружающими породами;