التسجيل الصوتي

يُعدّ التسجيل الصوتي أداة لتسجيل الآبار ، حيث يوفر وقت انتقال الطبقات في التكوين ، والذي يُشار إليه بـ${\displaystyle {\Delta }t}$وهي مقياس لسرعة انتقال الموجات الزلزالية المرنة، سواءً كانت موجات ضغط أو موجات قص، عبر التكوينات الصخرية. جيولوجيًا، تتفاوت هذه السعة تبعًا لعوامل عديدة، منها نوع الصخور ونسيجها، حيث تنخفض بشكل ملحوظ مع ازدياد المسامية الفعالة ، وتزداد مع ازدياد إجهاد الحصر الفعال. هذا يعني أنه يمكن استخدام سجل صوتي لحساب مسامية التكوين، أو إجهاد الحصر، أو ضغط المسام، إذا كانت سرعة الموجات الزلزالية في مصفوفة الصخور...${\displaystyle V_{mat}}$والسائل المسامي،${\displaystyle V_{l}}$، وهي معروفة، وهو أمر مفيد للغاية لاستكشاف الهيدروكربونات .

تُحسب السرعة بقياس زمن انتقال الموجة من جهاز الإرسال الكهروإجهادي إلى جهاز الاستقبال، وعادةً ما تكون الوحدة ميكروثانية لكل قدم (مقياس للبطء ). وللتعويض عن اختلافات سُمك طين الحفر ، يوجد في الواقع جهازا استقبال، أحدهما قريب والآخر بعيد. وذلك لأن زمن انتقال الموجة داخل طين الحفر يكون مشتركًا بينهما، وبالتالي يُعطى زمن انتقالها داخل التكوين بالمعادلة التالية:

${\displaystyle {{\Delta }t}}$=${\displaystyle {t_{far}}-{t_{near}}}$؛

أين${\displaystyle {t_{far}}}$= وقت السفر إلى جهاز الاستقبال البعيد؛${\displaystyle {t_{near}}}$= زمن انتقال الشحنة إلى أقرب جهاز استقبال.

إذا لزم الأمر تعويض ميل الأداة واختلافات عرض البئر، فيمكن استخدام مصفوفات رأسية (أعلى-أسفل) ومصفوفات رأسية (أسفل-أعلى)، ويمكن حساب المتوسط. ينتج عن ذلك سجل صوتي يتكون من مولد نبضات واحد أو اثنين، وكاشفين أو أربعة كاشفات، جميعها موجودة في وحدة واحدة تُسمى "مسبار"، يتم إنزالها في البئر. ^{[ 1 ]}

من الطرق الإضافية لتعديل جهاز التسجيل الصوتي زيادة أو تقليل المسافة بين المصدر والمستقبلات. وهذا يُتيح اختراقًا أعمق ويتغلب على مشكلة مناطق السرعة المنخفضة الناتجة عن تلف جدار البئر.

الإشارة العائدة عبارة عن سلسلة من الموجات وليست نبضة حادة، لذا لا يتم تنشيط أجهزة الكشف إلا عند عتبة إشارة معينة. في بعض الأحيان، لا يتم تنشيط كلا الكاشفين عند نفس الذروة (أو القاع)، بل تقوم الموجة التالية (الذروة أو القاع) بتنشيط أحدهما. يُسمى هذا النوع من الأخطاء "تجاوز الدورة"، ويمكن اكتشافه بسهولة لأن الفرق الزمني يساوي الفاصل الزمني بين دورات النبضات المتتالية.

طُرحت العديد من العلاقات بين زمن انتقال الموجات الصوتية والمسامية، وأكثرها قبولًا معادلة ويلي للمتوسط ​​الزمني. تنص هذه المعادلة أساسًا على أن إجمالي زمن انتقال الموجات الصوتية المسجل في السجل هو مجموع الزمن الذي تقضيه الموجة الصوتية في الجزء الصلب من الصخر، المسمى مصفوفة الصخر، والزمن الذي تقضيه في الانتقال عبر السوائل الموجودة في المسام. هذه المعادلة تجريبية ولا تأخذ في الحسبان بنية مصفوفة الصخر أو ترابط المسام، لذا يمكن إضافة تصحيحات إضافية إليها. معادلة ويلي للمتوسط ​​الزمني ^{[ 2 ]} هي:

${\displaystyle {\frac {1}{V}}={\frac {\phi }{V_{f}}}+{\frac {1-{\phi}}{V_{mat}}}}$

أين${\displaystyle V}$= السرعة الزلزالية للتكوين؛${\displaystyle V_{f}}$= السرعة الزلزالية لسائل المسام؛${\displaystyle V_{mat}}$= السرعة الزلزالية لمصفوفة الصخور؛${\displaystyle {\phi }}$= المسامية.

من المعروف الآن أن دقة سجلات الموجات الصوتية الحديثة للضغط والقص، التي يتم الحصول عليها باستخدام أدوات التسجيل السلكية، تصل إلى 2% للآبار التي يقل قطرها عن 14 بوصة، وإلى 5% للآبار الأكبر. يزعم البعض أن تعارض قياسات السجلات المنتظمة والمتباعدة يعني عدم دقة هذه السجلات، وهذا غير صحيح. ففي كثير من الأحيان، يحدث تلف أو تغير كيميائي ناتج عن الحفر حول البئر، مما يجعل سرعة التدفق في التكوين القريب من البئر أبطأ بنسبة تصل إلى 15% من سرعة التدفق في التكوين الأعمق. وقد يصل هذا "التدرج" في السرعة إلى 2-3 أقدام. تقيس القياسات المتباعدة (7.5-13.5 قدمًا) دائمًا سرعة التدفق في التكوين الأعمق غير المتأثر، ويجب استخدامها دائمًا بدلًا من السجلات الأقصر. يرجع التباين بين البيانات الزلزالية وبيانات السجل الصوتي ^{[ 1 ]} إلى اعتبارات التوسيع والتباين، والتي يمكن معالجتها باستخدام متوسط ​​باكوس على بيانات السجل الصوتي.

يقترح البعض أنه لدراسة كيفية تأثير اختلاف حجم البئر على تسجيلات الصوت، يمكن رسم النتائج مقابل تسجيلات قياس القطر . ومع ذلك، فإن هذا الأسلوب عادةً ما يؤدي إلى استنتاجات خاطئة، لأن التكوينات الأكثر مرونة، والتي تميل إلى التآكل أو زيادة القطر، تتميز بطبيعتها بسرعات "أبطأ".

لتحسين الربط بين بيانات الآبار والبيانات الزلزالية، يُستخدم غالبًا مسح "التحقق من القياس" لإنشاء سجل صوتي مُعاير. يتم إنزال جهاز جيوفون ، أو مجموعة من أجهزة الجيوفون، إلى أسفل البئر، مع وضع مصدر زلزالي على السطح. يُشغّل المصدر الزلزالي بواسطة جهاز (أو أجهزة) الجيوفون على سلسلة من الأعماق المختلفة، مع تسجيل أوقات انتقال الموجات بين هذه الأعماق. ^{[ 3 ]} غالبًا ما يتم ذلك أثناء الحصول على مقطع زلزالي رأسي .

تُستخدم سجلات الصوت أيضًا في التنقيب عن المعادن ، وخاصة التنقيب عن الحديد والبوتاسيوم .

• تسجيل الآبار