Приборы и техника эксперимента, 2023, № 5, стр. 167-173

Оценка возможностей распределенной оптоволоконной системы регистрации со спиральным волокном при проведении межскважинного сейсмоакустического просвечивания

А. В. Чугаев a*, А. И. Кузнецов a

a Горный институт УрО РАН
614007 Пермь, ул. Сибирская, 78-А, Россия

* E-mail: chugaev@mi-perm.ru

Поступила в редакцию 23.01.2023
После доработки 15.03.2023
Принята к публикации 30.03.2023

Аннотация

Для расширения возможностей решения геофизических задач с помощью оптоволоконных распределенных систем регистрации акустических волн выполнено сравнение сигналов, полученных традиционными гидрофонами и распределенной оптоволоконной системой с применением кабеля, содержащего прямое и спиральное волокна. Исследования проведены способом межскважинного сейсмического просвечивания. Рассмотрена возможность выделения прямых и преломленных головных волн, зарегистрированных распределенной оптоволоконной системой, и получения с их помощью геолого-геофизической информации о состоянии массива. Показано, что при использовании спирально уложенного волокна первые вступления прямой продольной волны могут быть прослежены для проведения межскважинного просвечивания массива и оценки скоростной характеристики способом межскважинной томографии на прямых волнах. Как для прямого, так и для спирального волокна суммирование головных волн позволяет получать достаточно четкие вступления головной волны даже в сухой части скважины и использовать его для определения скоростей продольных волн околоскважинного массива. Состав волнового поля межскважинного просвечивания зависит от диаграмм направленности как источника, так и приемника упругих колебаний. Применение систем многократных перекрытий позволяет варьировать состав регистрируемого волнового поля за счет взаимного расположения приемной и возбуждающей линий в зависимости от решаемых задач.

Список литературы

  1. Mateeva A., Mestayer J., Cox B., Kiyashchenko D., Wills P., Lopez J., Grandi S., Hornman K., Lumens P., Franzen A., Hill D., Roy J. Advances in distributed acoustic sensing (DAS) for VSP // SEG Technical Program Expanded Abstracts 2012. Society of Exploration Geophysicists, 2012. https://doi.org/10.1190/segam2012-0739.1

  2. Cai Z., Yu G., Zhang Q., Zhao Y., Chen Y., Jin Y., Zhao H. Comparative Research between DAS-VSP and Conventional VSP Data // SEG Global Meeting Abstracts. 2016. P. 81. https://doi.org/10.1190/RP2016-022

  3. Судакова М.С., Белов М.В., Понимаскин А.О., Пирогова А.С., Токарев М.Ю., Колубакин А.А. // Геофизика. 2021. № 6. С. 110. EDN: RNPIBI

  4. Gorshkov B.G., Alekseev A.E., Simikin D.E., Taranov M.A., Zhukov K.M., Potapov V.T. // Sensors. 2022 V. 22. P. 9482.https://doi.org/10.3390/s22239482

  5. Bakulin A., Golikov P., Smith R., Erickson K., Silvestrov I., Al-Ali M. Smart DAS uphole acquisition system for near-surface characterization and imaging // SEG Technical Program Expanded Abstracts. 2018. P. 201. https://doi.org/10.1190/segam2018-2995883.1

  6. Чугаев А.В., Тарантин М.В., Санфиров И.А. // Геология и геофизика. 2023. Т. 64. № 2. С. 293. EDN: MMQNLIhttps://doi.org/10.15372/GiG2022119

  7. Чугаев А.В., Кузнецов А.И. // Горное эхо. 2022. № 3 (88). С. 42. EDN: DYLFGI.https://doi.org/10.7242/echo.2022.3.7

  8. Bona A., Dean T., Correa J., Pevzner R., Tertyshnikov K.V., Van Zaanen L. // 79th EAGE Conference and Exhibition 2017. Netherlands: EAGE Publications BV, 2017. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201701200

  9. Parker T., Shatalin S., Farhadiroushan M. // First Break. 2014. V. 32 (2). P. 61. https://doi.org/10.3997/1365-2397.2013034

  10. Kuvshinov B.N. // Geophys Prospect. 2016. V. 64 (3). P. 671. https://doi.org/10.1111/1365-2478.12303

  11. Innanen K. Determination of seismic-tensor strain from Helical Wound Cable-Distributed Acoustic Sensing cable with arbitrary and nested-helix winds // SEG Technical Program Expanded Abstracts 2017. Society of Exploration Geophysicists, 2017. P. 926. https://doi.org/10.1190/segam2017-17664060.1

  12. Egorov A., Charara M., Alfataierge E., Bakulin A. Realistic modeling of surface seismic and VSP using DAS with straight and shaped fibers of variable gauge length // First International Meeting for Applied Geoscience & Energy Expanded Abstracts. USA, OK, Tulsa: Society of Exploration Geophysicists, 2021. P. 184. https://doi.org/10.1190/segam2021-3576626.1

  13. Чугаев А.В., Тарантин М.В. // Горные науки и технологии. 2023. Т. 8. № 1. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-06-10

  14. Correa J., Egorov A., Tertyshnikov K., Bona A., Roman R., Dean T., Freifeld B., Marshall S. // The Leading Edge. 2017. V. 36. P. 962. https://doi.org/10.1190/tle36120994a1.1

  15. Чугаев А.В., Санфиров И.А., Тарантин М.В., Томилов К.Ю. // Геофизика. 2020. № 5. С. 4. EDN: IVWWVL

Дополнительные материалы отсутствуют.