Скважинная шумометрия и виброакустическое воздействие на флюидонасыщенные пласты
Спектральная шумометрия в скважинах
жүктеу/скачать 0,9 Mb. Pdf көрінісі
|
| 2. Спектральная шумометрия в скважинах
При фильтрации жидкости или газов через пористые среды возможна генерация звуковых колебаний (гидродинамическое звукообразование) [14,17]. Исследования гидродинамических шумов (шумометрия) в скважинах позволяют решать различные технологические задачи, по которым традиционные геофизические методы (термометрия, расходометрия и т.д.) не всегда дают однозначные ответы. Интенсивность гидродинамического шума нелинейным образом зависит от скорости потока, и характер этой зависимости, равно как и частотное распределение шумов, определяется физической природой гидродинамических источников звука. Основываясь на экспериментальных исследованиях гидродинамического звукообразования в скважине, спектр шума потока можно разделить на три частотные полосы. Поток жидкости в трубах (колонна, НКТ) создает шум в полосе частот до 100 Гц. При движении потока по кавернозным и трещиноватым средам спектр шумов имеет максимум в пределах от 100 до 2000 Гц. Спектр шума фильтрационного потока в породах-коллекторах лежит в полосе 2-20 кГц. Отмеченные закономерности гидродинамического звукообразования в скважине позволяют с помощью спектрального разделения шумов различных источников определить режим течения жидкости и местоположение потока, а именно, выявить работающие интервалы пластов, в том числе на неперфорированных участках, заколонные перетоки, микроциркулярию между пластами, а также контролировать техническое состояние скважины и подземного оборудования. Источниками гидродинамического звука (шума) являются неоднородности потоков жидкости в скважине и пласте, возникающие из-за турбулизации потока жидкости при взаимодействии с поверхностью твердого тела или препятствиями, а также при фильтрационном режиме течения жидкости Физическая природа звукообразования при турбулентном течении может быть объяснена исходя из анализа следующего дифференциального уравнения. В пренебрежении тепловыми эффектами, волновое уравнение для акустического давления в среде с учетом звукообразования при движении этой среды запишется в виде [11]: 9 j i ij j i s x x ) u u ( ) t , x ( F div t ) t , x ( t p c p 2 2 2 2 2 1 , (2.1) где р – звуковое давление; ρ – плотность жидкости; c s – скорость звука в жидкости; – массовый расход, приведенный к единице объема; F – сила вязкого трения, приведенная к единице объема u i , u j – отклонение компоненты скорости элемента жидкости от скорости основного течения; ij – тензор вязких напряжений; напряженность элементарных источников звука;, с которой колеблющееся тело действует на жидкость. В уравнении (2.1) источниками гидродинамического звукообразования служат элементарные излучатели типа монополей t ) t жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|