Компьютерное и физическое моделирование приборов мультипольного акустического каротажа для исследований нефтяных и газовых скважин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Вершинин Святослав Андреевич

• Вершинин Святослав Андреевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Вершинин Святослав Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АППАРАТУРЫ МУЛЬТИПОЛЬНОГО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН

1.1. Историческая справка

1.2. Современное состояние скважинной аппаратуры МАК и ее компонентов в РФ и

за рубежом

1.2.1. Обзор современных приборов МАК

1.2.2. Обзор ключевых компонентов современных приборов МАК

1.3. Принципы предлагаемого подхода, основанного на компьютерном и физическом моделировании

1.4. Особенности численного моделирования акустических задач методом конечных элементов

1.5. Обзор программного пакета 81§иРго для обработки, визуализации и расчета

характеристик синтетических волновых полей

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ. ВЫБОР ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ АППАРАТУРЫ МУЛЬТИПОЛЬНОГО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

2.1. Особенности возбуждения акустических волновых полей в скважинах для мультипольных режимов излучения

2.2. Обобщенные результаты моделирования волновых полей при моно-, ди-, квадрупольном возбуждении для скважины 150 мм без корпуса и с корпусом прибора (прототип прибора в процессе бурения)

2.3. Результаты моделирования волновых полей в низкоскоростных породах

2.4. Моделирование волновых полей при асимметричном излучении

2.5. Моделирование волновых полей при монопольном возбуждении осесимметричным излучателем

2.6. Моделирование волновых полей при дипольном возбуждении составным НЧ-излучателем

2.7. Оценка радиальной глубинности для волны Стоунли и изгибной моды с учетом измененной прискважинной зоны

2.8. Исследование влияния скважинных условий и корпуса прибора на параметры

волны Стоунли

2.9. Компьютерное и физическое моделирование излучателей для аппаратуры

мультипольного акустического каротажа

2.9.1. Монопольный излучатель на основе пьезокерамических колец

2.9.2. Выбор оптимальной конструкции дипольного излучателя изгибного типа

2.9.3. Дипольный излучатель на основе пакета изгибных преобразователей

2.9.4. Мультипольный излучатель на основе сегментированных пьезокерамических

колец

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДАВЛЕНИЯ ВОЛН-ПОМЕХ ИЗОЛЯТОРАМИ РАЗЛИЧНОЙ КОНФИГУРАЦИИ

3.1. Формулировка требований к изолятору акустической скважинной аппаратуры автономного типа

3.2. Постановка задач исследования и выбор оптимальной конструкции изолятора

для автономного прибора

3.2.1. Результаты прочностного и модального анализа для оболочки изолятора

3.2.2. Моделирование влияния упругих заполнителей изолятора

3.3. Моделирование изолятора для акустического прибора в процессе бурения

ГЛАВА 4. ПРИНЦИПЫ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИИ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ АНТЕНН И ПРИЕМНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ АППАРАТУРЫ МУЛЬТИПОЛЬНОГО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

4.1. Принципы выбора параметров многоэлементной антенны

4.2. Оптимизация параметров конструкции антенны в мультипольных режимах работы акустического прибора и численные оценки точности алгоритмов определения интервальных времен

4.3. Компьютерное и физическое моделирование пьезокерамических приемных

преобразователей

ГЛАВА 5. АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ АППАРАТУРЫ МУЛЬТИПОЛЬНОГО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

5.1. Автоматизация алгоритмов определения интервальных времен по волновым картинам

5.2. Примеры обработки полевых материалов в программном пакете SignPro

5.3. Результаты улучшения отношения сигнал-помеха в высоко- и низкоскоростных разрезах

5.4. Результаты апробации опытной аппаратуры мультипольного акустического каротажа

5.4.1. Высокоскоростной разрез (АМАК90Д, открытый ствол)

5.4.2. Низкоскоростной разрез (АМАК90Д, открытый ствол)

5.4.3. Контроль ГРП (АМАК90Д)

5.4.4. Апробация опытного образца акустического прибора в процессе бурения

5.4.4.1. Апробация квадрупольного режима излучения

5.4.4.2. Апробация монопольного режима излучения

5.4.5. Апробация блока излучателей макета кабельного прибора ВАК32М

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Компьютерное и физическое моделирование приборов мультипольного акустического каротажа для исследований нефтяных и газовых скважин»

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшими задачами нефтегазовой отрасли РФ являются поддержание и рост добычи углеводородов, поиск и освоение новых месторождений, в том числе нетрадиционных залежей с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Эти задачи должны решаться, главным образом, на основе постоянного совершенствования технологии ГИС, опирающейся на передовую каротажную аппаратуру и современные методики обработки и интерпретации скважинных измерений.

Одним из наиболее информативных методов ГИС является, как известно, волновой акустический каротаж (ВАК), которому отводится ведущая роль в акустических исследованиях нефтегазовых скважин. Современная технология измерений полных волновых пакетов, включающая скважинные приборы и программные средства обработки, нацелена на решение комплекса геолого- и геофизических задач, включая количественный анализ наиболее сложных свойств горных пород (трещиноватость, азимут трещин, проницаемость интервалов, анизотропия и т. д.) [29]. Кроме того, рассчитанные интервальные времена упругих волн, точность которых повышена путем многократных измерений, позволяют оптимально подобрать алгоритмы инверсии с дальнейшим прогнозом фильтрационно-емкостных свойств разреза и созданием геологических моделей месторождений [1]. Наконец, новые возможности акустического каротажа, такие как радиальное профилирование, картирование отражающих границ пласта и акустических неоднородностей расширяют границы применимости метода [71].

Специфика акустических измерений во многом определяется типом скважинной аппаратуры — кабельной, автономной на трубах, в процессе бурения (logging-while-drilling — далее LWD). Упрощенный вариант кабельных приборов содержит монопольные широкополосные излучатели и антенну с одной линейкой монопольных приемников. К более сложным, но и совершенным, относятся кабельные приборы с монопольными и дипольными излучателями и приемной многоэлементной антенной. Их отличают дополнительные возможности

измерений, касающихся оценки анизотропии и интервального времени поперечной волны в низкоскоростных разрезах [29].

Автономные акустические приборы получили определенное развитие в РФ в связи с бурением горизонтальных скважин и необходимостью доставки на бурильных трубах [25, 52].

Акустические приборы в процессе бурения интенсивно развиваются за рубежом [58, 87], однако пока уступают приборам на кабеле по информативности и качеству измерений. В них также используются, кроме монопольного, другие режимы генерации волновых полей, например, кросс-дипольный в ХВАТ [74], квадрупольный в БошсБсоре [58, 129], дающие возможности измерений скорости поперечной волны в любой породе, а также анализа геомеханических свойств породы.

Наиболее востребованными, в силу максимальной информативности представляются акустические приборы, получившие название многополюсных или мультипольных (шиШро1е), или приборов мультипольного акустического каротажа (МАК), к которым в той или иной степени могут относиться указанные выше типы скважинных приборов.

Для российского геофизического приборостроения характерным оказалось серьезное отставание в отношении приборов МАК по ряду причин. Начиная с середины 80-х годов прошлого века за рубежом интенсивно развивались теоретические основы мультипольного каротажа, сопровождавшиеся выпуском аппаратуры, в то время как сначала в СССР, а затем в РФ происходил обратный процесс, связанный с деградацией экономики, распадом научных школ и оттоком специалистов за рубеж. Ведущими западными компаниями за последние десятилетия было разработано и освоено несколько поколений приборов, в то время как в РФ в начале нулевых годов практически единственная компания ООО «Нефтегазгеофизика» (г. Тверь) под руководством Хаматдинова Р.Т. смогла разработать и наладить серийный выпуск кабельного прибора АВАК-11 с монопольными и кросс-дипольным излучателями и упрощенной антенной из

монопольных и дипольных приемников [39], который эксплуатируется и по сей день российскими сервисными компаниями. В то же время, появление на рынке геофизических услуг в РФ в начале XXI века зарубежных кабельных приборов мультипольного каротажа XMAC (BakerHughes — далее BH), SonicScanner (ScЫumberger — далее SLB), MPAL и др. в большей степени

стимулировало развитие отечественных методик обработки и геофизической интерпретации получаемых полевых данных, но практически затормозило разработку аналогичной аппаратуры, в основном, из-за отсутствия заинтересованности и должного финансирования НИОКР.

Наконец, такие факторы, как устаревшие, несовершенные подходы к выполнению НИОКР, поверхностно учитывающие физические особенности и возможности новых теоретически изученных волновых процессов, касающихся, в частности, скважинных мод, отсутствие отечественного специализированного ПО для компьютерного моделирования и соответствующего технического обеспечения, ограниченный выбор специализированных метрологических средств, высокая стоимость, либо отсутствие необходимых комплектующих — в целом, также сдерживали появление передовых акустических приборов российского производства.

Таким образом, крайне важной задачей на современном этапе развития ГИС, учитывая неоспоримые преимущества и большую роль мультипольного акустического каротажа, представляется разработка конкурентоспособной аппаратуры и сопутствующих технологий. Учитывая сложность и масштабность данной задачи, требуется новый, более эффективный подход к проектированию с целью обоснованного выбора оптимальной конфигурации скважинной аппаратуры, практической реализации полученных результатов в опытных образцах приборов и их апробации в метрологических и полевых условиях.

В данной работе представлен системный подход к разработке аппаратуры МАК, основанный на использовании компьютерного (КМ) и физического моделирования (ФМ) в процессе исследования комплекса акустических задач,

касающихся основных компонентов приборов — излучателей и приемников, антенн, звукоизоляторов. КМ проводилось с применением метода конечных элементов (МКЭ), реализованного в лицензионном (ООО «ТНГ-Групп») программно-вычислительном комплексе АКБУЗ/ЬБ-БУКА [123]. Обработка результатов вычислений выполнялась с помощью разработанного автором программного обеспечения, включающего математические алгоритмы фильтрации, вейвлет-преобразование, определения скоростей головных волн и скважинных мод во временной и частотной областях и др. ФМ проводилось в лабораторных условиях, в гидроакустическом бассейне с целью подтверждения расчетных характеристик акустических преобразователей. Звукоизоляторы и приемная антенна проверялись в составе опытных образцов приборов в стальном волноводе, заполненном жидкостью. Для комплексной сравнительной проверки с другими акустическими приборами использовалась контрольная скважина с вертикальным участком открытого ствола. Диссертационная работа отражает основные результаты, полученные с применением нового подхода к разработке автономного прибора кросс-дипольного акустического каротажа АМАК90Д, модифицированного кросс-дипольного прибора на кабеле ВАК32М, а также акустического модуля в процессе бурения АКПБ.

Важными преимуществами предлагаемого подхода является сокращение времени проектирования новой аппаратуры и объемов физического моделирования, за счет большей нагрузки на компьютерное моделирование, снижение технических рисков и последствий возможных ошибок, возможность отказаться от длительных натурных испытаний и дорогостоящих метрологических моделей. Кроме того, помимо основного назначения в качестве прикладного инструмента для создания приборов МАК, заявленный подход может служить важным дополнением к акустическим методам геофизических исследований нефтегазовых скважин. Материалы диссертации рекомендуются разработчикам скважинных приборов, а также могут быть полезны специалистам по обработке и интерпретации волнового акустического каротажа.

Цель диссертационной работы

Исследование компьютерных и физических моделей в процессе разработки приборов мультипольного акустического каротажа для исследования нефтяных и газовых скважин.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Сформулировать основные принципы системного подхода к разработке современной аппаратуры МАК.

2. Изучить закономерности акустических волновых полей, возбуждаемых мультипольным излучением в различных скважинных условиях.

3. На основе результатов компьютерного и физического моделирования (КФМ) определить оптимальные характеристики ключевых компонентов приборов МАК — излучателей, приемников, антенн, звукоизоляторов.

4. Разработать программное обеспечение с реализацией вычислительных алгоритмов для обработки и интерпретации результатов моделирования.

5. Апробировать полученные результаты в процессе разработки приборов МАК различных типов — кабельной, автономной и в процессе бурения. Используемые методы исследования

1. Компьютерное моделирование акустических постановок во временной области для выяснения свойств волновых полей в зависимости от способа их возбуждения и скважинных условий.

2. Компьютерное моделирование электромеханических постановок, касающихся пьезокерамических акустических преобразователей.

3. Физическое моделирование акустических преобразователей, макетов излучателей, опытных образцов отдельных блоков и приборов в целом.

4. Тестирование и апробация разработанного программного обеспечения для обработки и интерпретации результатов КФМ.

5. Обработка и анализ результатов КФМ с целью оценок интервального времени для упругих волн, спектров излучателей, характеристик антенн и звукоизоляторов.

6. Обработка и анализ результатов измерений, полученных опытными образцами акустических приборов в различных скважинных условиях. Научная новизна

1. Предложен новый системный подход к разработке аппаратуры МАК, суть которого заключается в совместном применении результатов компьютерного и физического моделирования при проектировании ключевых компонентов — акустических излучательных и приемных преобразователей, звукоизоляторов, приемных антенн.

2. Проанализированы скоростные и амплитудные параметры акустических волновых полей для широкого диапазона скважинных условий (низко- и высокоскоростные породы, диаметр скважины, учет корпуса прибора) в мультипольных режимах излучения — на основе трехмерного конечно-элементного моделирования систем «жидкость-скважина-порода» и «прибор-жидкость-скважина-порода», а также разработанного программного пакета SignPro для обработки синтетических волновых пакетов. Показаны особенности регистрации характерных типов волн при отсутствии и наличии корпуса прибора, влияние материала и геометрии. Изучено влияние скважинных условий на параметры волны Стоунли, изгибную и винтовую моды скважины; сделана оценка радиальной глубины исследования скважинных мод.

3. Установлено по результатам компьютерного моделирования в электромеханической постановке и физического моделирования на макетах влияние параметров конструкции и импульса запуска на спектры сигналов пьезокерамических моно-, ди- и квадрупольного излучателей. Предложены оптимальные варианты широкополосного осесимметричного кольцевого излучателя, состоящего из 4-х пьезокерамических колец, квадрупольного

излучателя на основе сегментированных пьезокерамических колец, дипольного излучателя с низкочастотными изгибными преобразователями.

4. Найдена для многоэлементной приемной антенны методами подобия для временной и частотной областей количественная взаимосвязь погрешности интервального времени продольной, поперечной волн и скважинных мод с количеством приемников и шагом между ними, предложены оптимальные конфигурации для автономного прибора и модуля в процессе бурения. Предложена и запатентована конструкция многоэлементной антенны, содержащая приемные станции и герметичные блоки предусилителей, предназначенная для использования в кабельных и автономных приборах мультипольного каротажа.

5. Получены спектры и определена чувствительность сигналов для компьютерных моделей в электромеханической постановке и экспериментальных макетов многослойных пьезокерамических приемников; предложен оптимальный вариант широкополосного преобразователя, состоящего из двух пьезопластин со встречной поляризацией.

6. Установлена и подтверждена количественно, — по результатам конечно-элементного анализа модели звукоизолятора жесткого типа и путем физического моделирования на опытном образце автономного прибора, — возможность эффективной акустической изоляции с отношением сигнал/шум не менее 40 дБ. Аналогичные результаты получены для некоторых компьютерных моделей звукоизоляторов, предназначенных для приборов в процессе бурения. Полученные результаты легли в основу патента на конструкцию звукоизолятора жесткого типа, выполненного на основе пластиковой трубы, в полости которой находится поглотитель звуковых колебаний, включающий локально резонирующие твердые включения, а импедансы трубы и поглотителя выравнены за счет подбора

свойств последнего. Также получен патент на акустический изолятор для прибора в процессе бурения. Защищаемые научные положения

1. Численный анализ акустических постановок во временной области по определению параметров волновых полей, возбуждаемых мультипольным излучением, на основе трехмерных КЭ-моделей скважины, содержащей невязкую жидкость и окруженную идеально упругой изотропной породой, с заранее известными параметрами (тензор упругости, плотность породы и жидкости, диаметр волновода), позволяет вычислить скорости упругих волн, а также погрешности по сравнению с исходными значениями, что обеспечивает надежную верификацию моделей и дает возможность оценить их достоверность.

2. Оптимальное возбуждение волновых полей в скважине и повышение качества регистрируемых сигналов обеспечивается в МАК за счет правильного выбора спектра и мощности монопольного, дипольного, либо квадрупольного излучения с учетом скважинных условий, которые фильтруют и, таким образом, корректируют первичное излучение, регистрируемое в безграничной жидкости.

3. Многоэлементный прием сигналов обеспечивает достоверность регистрации возбуждаемого волнового поля мультипольной конфигурации за счет параметров акустических преобразователей (равномерности АЧХ, диаграммы направленности), а также их количества в каждой линейке, шага между ними и количества линеек в антенне.

4. Акустическая изоляция для минимизации волн по корпусу скважинного прибора с жестким звукоизолятором достигается за счет использования эффектов выравнивания импедансов корпуса звукоизолятора и внутреннего заполнителя, а также поглощения звука с помощью секционирования заполнителя на объемы с контрастным импедансом четвертьволновых размеров, а также за счет локально резонирующих твердых включений.

Теоретическая значимость и практическая ценность

Предложенный подход может быть использован для получения рекомендаций при проектировании ключевых компонентов приборов мультипольного акустического каротажа различного назначения (кабельных, автономных и в процессе бурения) для проведения исследований в низко- и высокоскоростных разрезах нефтегазовых скважин, так как этим достигается:

1. Расширение понимания физических свойств акустических волновых полей в скважине при возбуждении мультипольным излучением, так и в безграничной жидкости для лабораторных и метрологических целей.

2. Выяснение особенностей моно-, ди-, и квадрупольных излучателей и приемных акустических преобразователей, их характеристик и конфигурации.

3. Выбор оптимальной конфигурации многоэлементной антенны, заключающийся в количестве линеек, числа приемников и шага, с возможностью количественной оценки погрешности определения интервального времени продольной и поперечной волн и скважинных мод.

4. Возможность исследования и поиск вариантов эффективных конструкций звукоизоляторов, в том числе и с вариантами внутреннего заполнения.

5. Проведение с помощью разработанного программного обеспечения для обработки результатов моделирования SignPro — автоматизированного вычисления интервального времени целевых волн в режиме реального времени непосредственно в скважинных приборах.

Применение и апробация результатов работы

Результаты диссертационной работы были использованы следующим образом. Предложенный подход, включающий компьютерное и физическое моделирование, был взят за основу при проектировании автономного прибора кросс-дипольного акустического каротажа АМАК90Д, акустического модуля в процессе бурения АКПБ, а также для модификации опытного прибора на кабеле ВАК32М за счет усовершенствованного блока излучателей. При этом

учитывалась специфика, присущая каждой разработке, и особенности измерений в разнообразных скважинных условиях. Так, автономный прибор АМАК90Д диаметром 92 мм представляет собой многоканальную (до 128 каналов измерений) акустическую систему измерений с монопольным осесимметричным излучателем (10-12 кГц) и мультипольным низкочастотным излучателем (2.5 кГц). Прибор оснащен антенной с 4-мя линейками из 8-ми широкополосных приемников в каждой. В зондовом промежутке между излучателями и антенной содержится звукоизолятор жесткого типа, имеющий высокую несущую способность (усилие на растяжение-сжатие не менее 150 кН).

Модуль в процессе бурения АКПБ выполнен в диаметре 120 мм из блоков излучателя, звукоизолятора и приемной антенны, соединяемых бурильными резьбами. Излучатель обеспечивает 3 режима работы — монопольный, кросс-дипольный и квадрупольный, однако на практике пока опробованы моно- и квадрупольный. Антенна содержит 4 линейки по 6 приемников в каждой, расположенных с шагом 0.15 м. Звукоизолятор выполнен в 2-х взаимозаменяемых вариантах: в виде несущей стеклопластиковой трубы со стальными окончаниями и толстостенной стальной трубы с наружными канавками.

Модификация опытного кабельного прибора ВАК32М диаметром 95 мм предусматривала замену блока ранее использованного блока излучателей на более совершенный, содержащий монопольный и более мощный низкочастотный кросс-дипольный излучатели. Приемная антенна состоит из 32-х сферических пьезоприемников, расположенных с шагом 0.1 м в виде 4-х линеек. Звукоизолятор представляет собой наборную конструкцию из чередующихся шайб с контрастным импедансом.

Применение нового подхода позволило существенно сократить сроки проектирования, уменьшить объем и трудоемкость лабораторных и натурных испытаний, повысить качество и достоверность измерений, а также добиться необходимой информативности за счет многоканальности и применения кросс-дипольных и квадрупольных излучателей в аппаратуре. Теоретические

результаты проверялись и отрабатывались на макетах излучателей и приемников при испытаниях в гидробассейне. На этапе метрологических испытаний опытного образца АМАК90Д использовался вертикальный стальной волновод, заполненный водой под давлением 5 МПа.

Апробация опытных образцов приборов осуществлялась в контрольных и полевых скважинах. Большая часть каротажных материалов получена автономным прибором АМАК90Д, опытный образец которого неоднократно проходил полевые испытания в производственном режиме в обсаженных скважинах для контроля гидроразрыва, в вертикальных и слабонаклонных открытых стволах скважин низко- и высокоскоростных разрезов. Отмечается высокое качество измерений и полноценная информативность как монопольного, так и кросс-дипольного режима работы —по данным экспертных заключений по обработке и интерпретации. Приводится несколько характерных примеров обработки в виде геофизических планшетов (с разрешения С.В. Добрынина).

Положительные результаты получены в контрольной скважине для опытного модуля в процессе бурения (АКПБ). С использованием стеклопластикового изолятора получено хорошее соответствие интервального времени для поперечной волны в породе в квадрупольном режиме. Применение стального изолятора с канавками показало его преимущество при измерении продольной волны в тех же условиях в монопольном режиме и поперечной волны от квадруполя. Сравнения производились с кросс-дипольным прибором МРАЬ. Измерения модулем АКПБ в горизонтальной скважине показали хорошее качество как монопольного, так и квадрупольного режима работы.

Получены данные сравнительных измерений в контрольной скважине для модификации многоканального прибора на кабеле ВАК32М с экспериментальным блоком кросс-дипольного излучателя новой конструкции и прибора МРАЬ, которые показали близкие значения для продольной и поперечной волны.

Апробация ПО, разработанного для анализа синтетических волновых полей, производилась также при обработке полевых материалов и включала определение

интервального времени головных волн, построение дисперсионных кривых скважинных мод, спектральный анализ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АППАРАТУРЫ МУЛЬТИПОЛЬНОГО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН

1.1. Историческая справка Становление и развитие акустических исследований нефтегазовых скважин продолжается уже более полувека. В СССР, а затем и в РФ, создавались предпосылки и научно-технический задел для реализации акустического метода, как наиболее информативного и перспективного направления. Существенный вклад в технологию волнового акустического каротажа связан с именами отечественных ученых и ведущих специалистов — Е.В. Каруса, О. Л. Кузнецова, Б.Н. Ивакина, П.В. Крауклиса, И.П. Дзебаня, В.Ф. Козяра, Д.В. Белоконя, Н.А. Смирнова, В.И. Ищенко, В.М. Добрынина, Е.А. Аркадьева и др. Заложенные основы продолжили развивать в своих работах: по методикам и алгоритмам обработки и интерпретации — Р. Д. Ахметсафин, В. А. Горгун, А.В. Городнов, С.В. Добрынин, Н.В. Козяр, В.Е. Косарев, В.И. Рыжков, А.В. Стенин, В.Н. Черноглазов, А.В. Шумилов и др.; по разработке алгоритмов обработки скважинных мод, вопросам математического моделирования акустических полей в скважинах — Т.В. Жарников, А.А. Никитин, Б.Д. Плющенков, В.И. Турчанинов и др. Конструкторскими разработками аппаратуры ВАК занимались научно-производственные коллективы российских геофизических компаний, из которых наиболее значимых результатов достигли в первом десятилетии XXI века — ОАО НПП «ВНИИГИС» (г. Октябрьский) — автономный прибор с монопольными преобразователями для горизонтальных скважин «Горизонт ВАК-90» под руководством Л.Г. Леготина; СК ПетроАльянс (г. Москва) — автономный прибор с монопольным источником и многоэлементной антенной для горизонтальных скважин АВАК-3 — А.А. Махов, А.Г. Вершинин; ООО «Нефтегазгеофизика» (г.

Тверь) — кабельный прибор с монопольным и кросс-дипольным излучателями АВАК-11 — под руководством Р.Т. Хаматдинова. Далее последовали новые разработки и выпуск опытных образцов, максимально приближающихся к зарубежным приборам мультипольного каротажа по ряду основных критериев — автономный прибор АМАК90Д (ООО «МегаПойнт», г. Москва), кабельные МАК-МП (ОАО НПФ «Геофизика», г. Уфа), 8АД73 (ООО «КарСар», г. Саратов), ВАК-32 (ООО «ТНГ-Групп», г. Бугульма). Кроме того, в ООО «ТНГ-Групп» в рамках НИОКР осуществляется разработка акустического модуля в процессе бурения диаметром 120 мм с монопольным и квадрупольным режимами излучения и регистрации. Отечественные разработки акустической аппаратуры сопровождались обширными исследованиями различных вопросов, изложенных в работах [2, 15, 16, 17, 18, 21, 23, 24, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 36, 38] и др.

За рубежом фундаментальными вопросами, связанными с распространением упругих волн в скважинах, занимались White J.E. [147, 148, 149], Biot M.A. [61, 62], Rosenbaum J.H. [124, 125], Paillet F.L. [90, 91] и др. В теоретических и экспериментальных исследованиях волновых полей, характерных для мультипольного каротажа, принимали участие Schmitt D.P., Winbow G.A., Kimball C.V., Cheng C.H., Toksoz M.N., Kurkjian A.L., Tang X.-M., Patterson D.J., Dubinsky V., Asvadurov S., Sinha B.K., Pistre V., Valero H.P., Market J. и др. Им принадлежат многочисленные труды, рассматривающие особенности акустических волновых полей в различных скважинных условиях, поведение скважинных мод, учет анизотропии и неоднородностей породы, влияние напряженно-деформированного состояния на свойства волновых полей, геомеханические аспекты, алгоритмы обработки результатов многоканальных измерений, вопросы дальнейшего применения технологии МАК. Инженерными центрами геофизических компаний Запада в 90-е гг. XX века была разработана акустическая аппаратура на кабеле МАС (Western Atlas), DSI (SLB), WaveSonic (HB), содержащая монопольные и кросс-дипольные излучатели и многоэлементные антенны. В начале XXI в. появляются кабельные приборы

нового поколения — XMAC F1 (BH), SonicScanner (SLB), XSI (HB), MPAL (CNPC), CXD (Weatherford — далее WF). Акустические приборы LWD также интенсивно развивались от интегральных (с монопольными излучателями и приемниками) — ISonic (SLB), APX (BakerHughesInteq — далее BHI), BAT (HB) — до мультипольных вариантов — SonicScope (SLB), SoundTrak (BHI), XBAT (HB).

Появлению акустической аппаратуры мультипольного каротажа способствовала идея White J.E. о возможности измерений изгибных и крутильных колебаний скважины, помимо осесимметричных [148]. С десятилетним перерывом Kitsunezaki C. обосновал концепцию косвенного измерения скорости поперечной волны в породе путем регистрации изгибной волны по стенке скважины, возбуждаемой асимметричным источником, действующим через жидкость по нормали к оси скважины [82]. Это дало импульс к последующим исследованиям, теоретическому обоснованию и аппаратурной реализации акустического каротажа с дипольными и квадрупольными источниками излучения, нацеленного на регистрацию поперечных волн, особенно в низкоскоростных породах, в которых головная поперечная волна от монопольного источника отсутствует [66, 67, 68, 83, 84, 85, 151, 152]. В работах [59, 132, 150] анализируются дисперсионные кривые для диполя и квадруполя на основе синтетических волновых полей для высоко- и низкоскоростной пород, рассмотрено влияние измененной прискважинной зоны.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вершинин Святослав Андреевич, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ампилов Ю.П., Барков А.Ю., Яковлев И.В., Филиппова К.Е., Приезжев ИИ. Почти все о сейсмической инверсии. Часть 1 // Технологии сейсморазведки, № 4, 2009. С. 3-16.

2. Аркадьев Е. А., Блюменцев А. М., Забнев Е. В., Цирульников В. П. Аппаратурно-методический комплекс многозондового акустического каротажа АМАК-2 // НТВ «Каротажник», № 8 (122), 2004. С. 66-76.

3. Ахметсафин Р. Д. Математические решения оценки скоростей и разделения составляющих волн многоэлементного волнового акустического каротажа: автореф. дисс. ... доктора техн. наук. МГРИ-РГГРУ, Москва, 2017.

4. Балабаев С.М. Компьютерное моделирование пьезопреобразователей и анализ их параметров методами конечных и граничных элементов. Диссер. д. ф.-м.н., Владивосток, 1998. 331 с.

5. Бобровницкий Ю.И. Нерассеивающее покрытие для цилиндра // Акустический журнал, том 5, №6, 2008. С. 879-889.

6. Вершинин А.Г., Вершинин С.А., Добрынин С.В. Разработка современной аппаратуры волнового кросс-дипольного акустического каротажа с применением компьютерного моделирования // Технологии сейсморазведки, № 1, 2013. С. 87-95.

7. Вершинин А.Г., Вершинин С.А., Мухамадиев Р.С. Исследование мультипольного излучателя для аппаратуры акустического каротажа в процессе бурения нефтяных и газовых скважин // Геофизика, № 6, 2014. С. 46-59.

8. Вершинин А.Г., Вершинин С.А., Стрельченко В.В. Компьютерное моделирование изолятора автономного прибора акустического каротажа // НТВ «Каротажник», № 8, 2015. С. 65-80.

9. Вершинин А.Г., Вершинин С.А., Стрельченко В.В. Системный подход к созданию аппаратуры волнового акустического каротажа для исследования нефтегазовых скважин // Геофизика, № 2, 2018. С.58-67.

10. Вершинин С.А. Компьютерное моделирование многоэлементной антенны прибора мультипольного акустического каротажа // Тезисы докладов XXI Губкинских чтений, Москва, 24-25 марта 2016.

11. Вершинин С.А., Стрельченко В.В. Оптимальные характеристики дипольных излучателей для аппаратуры кросс-дипольного акустического каротажа // НТВ «Каротажник», № 8, 2018. С. 5870.

12. Вершинин С.А., Стрельченко В.В. Программный пакет SignPro для обработки волновых полей при разработке приборов мультипольного акустического каротажа // НТВ «Каротажник», № 12, 2015. С. 81-98.

13. Викторова Р. Н., Тютекин В. В. Физические основы создания звукопоглощающих материалов с использованием среды с комплексной плотностью // Акустический журнал, т. 44, № 3, 1998. С. 331-336.

14. ГОСТ 26116-84 Аппаратура геофизическая скважинная, 1984.

15. Дзебань И.П. Акустический метод выделения коллекторов с вторичной пористостью. — М.: Недра, 1981.

16. Дзебань И.П. О распространении упругих волн в трещиноватых и кавернозных средах.— М.: Физика Земли, 1970.

17. Добрынин В.М., Городнов А.В., Черноглазов В.Н. Новая технология определения текущей нефтенасыщенности // НТВ «Каротажник», № 29, 1996.

18. Добрынин В.М. Проблемы подсчета запасов нефти по залежам со сложными коллекторами // Методы подсчета запасов нефти и газа. — М.: Наука, 1986.

19. Дубинский В., Танг К., Паттерсон Д., Петписит К. Новые разработки в области акустического каротажа в процессе бурения (LWD) для измерения продольной и поперечной скоростей в горных породах при изменяющихся условиях бурения // Тезисы докладов секции В VII Конгресса нефтегазопромышленников России, Уфа, 26-29 мая 2009. С. 25-32.

20. Еремин В. Н. Разработка аппаратуры электромагнитного каротажа в процессе бурения с корпусом из полимерного композиционного материала. Диссер. к.т.н., Новосибирск, 2006. 92 с.

21. Ивакин Б. Н., Карус Е. В., Кузнецов О. Л. Акустический метод исследования скважин. — М.: Недра, 1978. 320 с.

22. Исследования кросс-дипольным акустическим каротажом комплексом Карсар 8АД73 // URL: geoft.ru (дата обращения 01.02.2022).

23. Ищенко В.И. Система компьютеризованной обработки и интерпретации волновых сигналов акустического каротажа в нефтегазовых скважинах. Автореф. дисс. ... доктора техн. наук. ВНИИгеосистем, Москва, 1994.

24. Карус Е.В., Сакс М.В. Сопоставление результатов ультразвукового каротажа и сейсмических наблюдений. Геоакустика. — М.: Наука, 1966.

25. Каталог компании НПФ АМК «Горизонт» // URL: amk-gorizont.ru (дата обращения 01.02.2022)

26. Каталог продукции НПФ «Геофизика», МАК-МП // URL: npf-geofizika.ru (дата обращения 01.02.2022).

27. Каталог продукции ООО «КАРСАР», КарСар 8АД73 // URL: geoft.ru (дата обращения 01.02.2022).

28. Кауфман А.А., Левшин А.Л., Ларнер К.Л. Введение в теорию геофизических методов. Часть 4. Акустические и упругие волновые поля в геофизике. — М.: Недра, 2003. 661 с.

29. Козяр В.Ф., Белоконь Д.В., Козяр Н.В., Смирнов Н.А. Акустические исследования в нефтегазовых скважинах: состояние и направления развития // НТВ «Каротажник», № 63, 1999. С.11-117.

30. Козяр В.Ф., Белоконь Д.В., Козяр Н.В, Смирнов Н.А. Измерения параметров упругих волн зондами с монопольными и дипольными преобразователями // НТВ «Каротажник», № 42, 1998. С.14-30.

31. Козяр В.Ф., Плохотников А.Н. Акустический каротаж в комплексе методов для оценки карбонатных коллекторов. Акустические методы исследования нефтяных и газовых скважин. — М.: ОНТИ ВНИИЯГГ, 1972.

32. Козяр В.Ф., Ручкин А.В., Яценко Г.Г. Геофизические исследования подсолевых отложений при аномальных пластовых давлениях. — М.: Недра, 1983.

33. Крауклис П.В., Ибатов А.С. К теории одного метода каротажа на поперечных волнах. — Л.: Препринт ЛОМИ Р-5-83, 1983.

34. Крауклис П.В., Ибатов А.С. О влиянии поглощения в среде на затухание гидроволн в скважине. Интерференционные волны в слоистых средах. — Л.: Наука, 1980.

35. Крауклис П.В., Крауклис Л.А. О дисперсии гидроволн в цилиндрическом кольце // Вопросы динамической теории распространения сейсмических волн, вып.16, 1976. С. 54-59.

36. Крауклис П.В., Перельман А.А., Рабинович Г.Я. Об одном способе определения скоростей поперечных волн при акустическом каротаже. Вопросы динамической теории распространения сейсмических волн. — JL: Наука, № 11, 1971.

37. Крынкин С. В., Тютекин В. В. Оптимизация характеристик звукопоглощающих материалов на основе резиноподобных сред с тяжелыми включениями // Акустический журнал, т. 48, № 4, 2002. С. 523-532.

38. Кузнецов О.Л. Методы разведки и контроля за разработкой нефтегазовых месторождений, основанные на регистрации акустических и термоакустических полей в средах, пересеченных обсаженными скважинами. Автореферат докторской диссертации. — М.: ВНИИЯГГ, 1974.

39. Методическое руководство по применению аппаратуры волнового акустического каротажа АВАК-11 // ООО «Нефтегазгеофизика», Тверь, 2011. 74 с.

40. Михайлов М. М., Демченко А. И., Лебедев Е. Ю., Савин И. М. Высокопрочные стеклопластиковые корпуса для геофизических исследований в процессе бурения // Материалы научно-практической конференции «Пути развития и повышения эффективности электрических и электромагнитных методов изучения нефтегазовых скважин», Новосибирск, 27-30 сентября, 1999.

41. НИИ ЭЛПА, сегнетомягкие пьезокерамические материалы // URL: elpapiezo.ru (дата обращения 01.02.2022).

42. Пат. 1045188 СССР, кл. G01V1/40. Акустический герметичный изолятор / Шариязданов Ш.Ш., Гуторов Ю.А., Ахмадеев Р.Н.; заявитель и патентообладатель ВНИИПИ ГИГРС. — Заявл. 12.02.1982, опубл. 30.09.83, бюл. № 36. — 3 с.

43. Пат. 170989 Российская Федерация, МПК G01V11/00. Устройство для измерения геофизических параметров горных пород в процессе бурения / Костылев В.В., Харисов Р.Г., Мухамадиев Р.С., Вершинин А.Г., Онищенко С.В., Комлык Е.В., Власов В.Е., Иванов А.А.; заявитель и патентообладатель ООО «ТНГ-Групп». — № 2016101954; заявл. 22.01.2016; опубл. 17.05.2017.

44. Пат. 1770928 СССР, кл. G01V1/40. Акустический изолятор / Богданов Е.И., Смирнов Н.А.; заявитель и патентообладатель ВНИИПИ ГИГРС. — Заявл. 02.07.1990, опубл. 23.10.1992, бюл. № 39. — 3 с.

45. Пат. 2353955 Российская Федерация, МПК G01V5/10. Устройство для каротажа горизонтальных скважин / Стенин В.П., Костылев В.В., Косенков О.М., Белолипецкий Д.В., Комлык Е.В., Зюзин В.Т., Вершинин А.Г., Махов А.А., Викторов О.В.; заявитель и патентообладатель ПетроАльянс Сервисис Компани лимитед (Кипр). — № 2007134507/28; заявл. 18.09.2007; опубл. 27.04.2009.

46. Пат. 2598406 Российская Федерация, МПК G01V3/28. Многоэлементная антенна прибора акустического каротажа / Мухамадиев Р.С., Вершинин А.Г., Вершинин С.А.; заявитель и патентообладатель ООО «ТНГ-Групп». — № 2015136326/28; заявл. 27.08.2015; опубл. 27.09.2016, бюл. № 27. — 2 с.

47. Пат. 2604561 Российская Федерация, МПК G01V01/40, G01V01/52. Изолятор прибора акустического каротажа в процессе бурения / Мухамадиев Р.С., Вершинин А.Г., Вершинин С.А.; заявитель и патентообладатель ООО «ТНГ-Групп». — № 2015136327/28; заявл. 27.08.2015; опубл. 10.12.2016, бюл. № 34. — 2 с.

48. Пат. 2609440 Российская Федерация, МПК G01V01/40, G01V01/52. Изолятор автономного прибора акустического каротажа / Мухамадиев Р.С., Вершинин А.Г., Вершинин С.А.; заявитель и патентообладатель ООО «ТНГ-Групп». — № 2015142613; заявл. 07.10.2015; опубл. 01.02.2017, бюл. № 4. — 2 с.

49. Пат. CN202330735 КНР, Дипольный излучатель / Бин Вэй и др., опубл. 11.07.2012.

50. Рыбянец А.Н., Наседкин А.В., Щербинин С.А., Петрова Е.И., Швецова Н.А., Швецов И.А., Луговая М.А. Конечно-элементное моделирование низкочастотных биморфных преобразователей для диагностики и активации нефтяных скважин // Акустический журнал, т. 63, № 6, 2017. С. 685-691.

51. Рыжков В.И., Добрынин С.В., Городнов А.В., Черноглазов В.Н., Шубин А.В., Логовской В.И. Выбор оптимальной технологии измерений и обработки волнового акустического каротажа в открытых и обсаженных стволах скважин // Геофизика, № 2, 2017.

52. Стенин А. В. Комплексная технология обработки и интерпретации данных многоканальных акустических систем при исследовании нефтяных и газовых скважин: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. РГУНиГ им. И. М. Губкина, Москва, 2009.

53. Стрельченко В.В., Вершинин А.Г., Вершинин С.А. Мультипольный акустический каротаж в низкоскоростных разрезах — принципы измерений и обработки сигналов // Тезисы докладов XXI Губкинских чтений, Москва, 24-25 марта 2016.

54. Сыресин Д.Е., Жарников Т.В., Петров И.Б. Метод расчета дисперсионных кривых, волновых полей и упругих параметров среды в скважинах с радиально-неоднородной зоной нарушения // Труды МФТИ, Том 4, № 4. 2012. С. 169-176.

55. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. — М.: Наука, 1974. 560 с.

56. Шарапов В.М, Мусиенко М.П., Шарапова Е.В. Пьезоэлектрические датчики. — М.: Техносфера, 2006. 632 с.

57. Шутилов В. А. Основы физики ультразвука. — Л: изд-во Ленинградского университета, 1980. 280 с.

58. Alford J., Crowe J., Loreto J., Pistre V., Rodrigues-Herrera A. Sonic Logging While Drilling - Shear Answers // Oilfield Review Spring 2012: 24. No. 1. 2012.

59. Baker L.J., Winbow G.A. Multipole P-wave logging in formations altered by drilling // Geophysics, Vol. 53, 1988. P. 1207-1218.

60. BakerHughes, XMAC-F1 // URL: www.bakerhughes.com (дата обращения 01.02.2022)

61. Biot М.А. Propagation of elastic waves in a cylindrical bore containing a fluid // Appl. Phys., Vol. 23, 9, 1952.

62. Biot M.A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid saturated porous solid // Acoust. Soc. Am., Vol. 28, 2, 1956.

63. Brie A.et al. New directions in sonic logging. OilField Review, Spring, 1998. P.40-55.

64. Byun J., Toksoz M.N. Analysis of the acoustic wavefields excited by the logging-while-drilling (LWD) tool // Geosystem Eng., 6(1), (Mart 2003). P. 19-25.

65. Chang et all. Reservoir Maps from the Borehole // Oilfield Review, Spring 1998. P. 1-11.

66. Chen S.T., Eriksen, E.A. Compressional- and Shear-Wave Logging in Open and Cased Holes Using a Multipole Tool // Geophysics Vol. 56, 4. 1991. P. 550-557.

67. Chen S.T. Shear-wave logging with dipole sources // Geophysics, Vol. 53, 1988. P. 659-667.

68. Chen S.T. Shear-wave logging with quadrupole sources// Geophysics, Vol. 54, 1989. P. 590-597.

69. Cifuentes A. Using MSC/NASTRAN. Static and Dynamics. NY: Springer-Verlag, 1989. 458 p.

70. Ekstrom M. P. Dispersion estimation from borehole acoustic arrays using a modified matrix pencil algorithm // Conference record of the 29th Asilomar conference on, Vol.1, 1995. P. 449-453.

71. Franco A., Ortiz M., Gopa S. De, Renlie L., Williams S. Sonic investigations in and around boreholes // Oilfield Review, Spring 2006. P. 14-33.

72. Geerits T.W., Tang X.-M., Hellwig O., Bohlen T. Multipole borehole acoustic theory: source imbalances and the effects of an elastic logging tool // Journal of Applied Geophysics, v.70, 2010, p. 113-143.

73. Halliburton, Xaminer Sonic Imager // URL: www.halliburton.com (дата обращения 01.02.2022).

74. Halliburton, ХВАТ Azimuthal sonic and ultrasonic LWD tool and service // URL www.halliburton.com (дата обращения 01.02.2022).

75. Johnson C., Webb S., Cooper G., Frescura F. Wavelet-based semblance analysis applied to geophysical borehole data // 11th SAGA Biennial Technical Meeting and Exhibition Swaziland, 16-18 September 2009. P.155-160.

76. Johnson D. A Modular Wireline Sonic Tool for Measurements of 3D (Azimuthal, Radial, and Axial) Formation Acoustic Properties // SPWLA 46th Annual Logging Symposium, June 26-29, 2005.

77. Joyce B., Patterson D., Leggett J., Dubinsky V. Introduction of a new omni-directional acoustic system for improved real-time LWD sonic logging-tool design and field test results // SPWLA 42 Annual Logging Symposium, June 22-25, 2001. P. 1-13.

78. Karpfinger F., Valero H.-P., Gurevich B., Bakulin A., Sinha B. Spectral-method algorithm for modeling dispersion of acoustic modes in elastic cylindrical structures // Geophysics, v. 75, 2010, p. H19-H27.

79. Kimball C.V., Marzetta T.L. Semblance processing of borehole acoustic array data // Geophysics, Vol.49, 1986. P. 274-281.

80. Kimball C.V. Shear slowness measurement by dispersive processing of the borehole flexural mode // Geophysics, Vol. 63, 1998. P. 337—344.

81. Kinoshita T., Dumont A., Hori H., Sakiyama N., Morley J., Garcia-Osuna F. LWD Sonic Tool Design for High-Quality Logs // SEG Denver Annual Meeting, 2010. P. 513-517.

82. Kitsunezaki C. A new method for shear-wave logging // Geophysics. Vol. 45, No. 10, October 1980. P. 1489-1506.

83. Kurkjian A. L., Chang S.-[K. Acoustic multipole sources in fluid-filled boreholes // Geophysics, v.51, No 1. January 1986. P. 148-163.

84. Kurkjian A. L. Numerical computation of individual far-field arrivals excited by an acoustic source in borehole // Geophysics, v.50, No 5. May 1985. P. 852-866.

85. Kurkjian A.L. Theoretical far-field radiation from a low-frequency horizontal acoustic point force in a vertical borehole // Geophysics, Vol. 51, 4. April 1986. P. 930-939.

86. Lang et al. Estimating slowness dispersion from arrays of sonic logging waveforms // Geophysics, vol. 52, No. 4. April 1987. P. 530-544.

87. LWD Sonic Technology Focus of Emerging Technology Workshop // JPT, October 2008. P. 28-30.

88. Market J., Bilby C. Introducing the first LWD crossed-dipole sonic imaging service // SPWLA 52th Annual Logging Symposium, May 14-18, 2011. P. 1-16.

89. Market J., Canady W., Elliott P., Hinz D. Wellbore profiling with broadband multipole sonic tools // SPE Annual Technical conference and exhibition - SPE 123865. New Orleans, Louisiana, USA. Ocrober 4-7, 2009. P. 1-14.

90. Paillet F.L., Cheng C.H. Acoustic waves in boreholes, CRC Press, Inc., 1991. 264 p.

91. Paillet F.L., White J.E. Acoustic modes of propagation in the borehole and their relationship to rock properties // Geophysics, Vol. 47, 1982.

92. Patent app. US № 20040104068A1 Acoustic isolator for downhole applications / Egerev S., Belov V., Dubinsky V., Bolshakov A., Tiutekin V., Yushin V.; Baker Hughes, July 1, 2003.

93. Patent app. US № 20050000688A1 Quadrupole acoustic shear wave logging-while-drilling. January 6, 2005.

94. Patent app. US № 20050173185A1 Acoustic logging tool sleeve / Pabon J., Chang C., Johnson D.L., Pistre V., Habashy T., Zeroug S., Kinoshita T., Sugiyama H., Hori H., Saito A. August 11, 2005.

95. Patent app. US № 20090022011 Acoustic transmitter comprising a plurality of piezoelectric plates. January 22, 2009.

96. Patent app. US № 20090107757 Acoustic isolator / Lindner H.P.. Zheng Y.; Baker Hughes, October 22, 2008.

97. Patent app. US № 20140192618 Active attenuation of vibrations resulting from firing of acoustic sources / Pabon J., Casoetto G.; Schlumberger. January 8, 2013.

98. Patent US № 2016/0072040 Bipolar bender transducer having stacked encapsulated actuators / Fripp et al. Mar.10, 2016.

99. Patent US № 2016/0114354 Asymmetric bender bar transducer / Chang et al. Apr. 28, 2016.

100. Patent US № 2016/0288167 Bender bar transducer with a least three resonance modes/ Jin et al. Oct. 6, 2016.

101. Patent US № 3191141 Logging tool housing with acoustic delay / Schuster N.A. June 22, 1965.

102. Patent US № 4606014 Winbow et al / Acoustic dipole shear wave logging device. Aug.12, 1986.

103. Patent US № 4649526 Method and apparatus for multipole acoustic wave borehole logging / Winbow G.A., Baker L.J. August 24, 1983.

104. Patent US № 4782910 Bipolar bender transducer for logging tools / Sims C.C. November 8, 1988.

105. Patent US № 4862991 Sonic well loging tool transmitter/ Hoyle et al. Sep.8, 1989.

106. Patent US № 5036945 Sonic well tool transmitter receiver array including an attenuation and delay apparatus / Hoyle D.C., Wignall A.H., Aron J.B.; Schlumberger, March 17, 1989.

107. Patent US № 5229553 Acoustic isolator for a borehole logging tool / Lester R.A., Wilkinson G.J. July 20, 1993.

108. Patent US № 5289433 Acoustic multi-mode wide-band logging device / Cowles C.S., Leveille J.P., Hatchell P.J., Mireles J.A., Clifton R.D. October 13, 1992.

109. Patent US № 5387767 Transmitter for sonic logging-while-drilling / Aron J.B., Airey P.J. February 7, 1995.

110. Patent US № 5753812 Transducer for sonic logging-while-drilling / Aron J.B., Chang S.-K., Klasel D.A., Lau T.M. May 19, 1998.

111. Patent US № 6237404B1 Apparatus and methods for determining a drilling mode to optimize formation evaluation measurements / Crary S.F., Heidler R., Esmersoy C., Poitzsch M.E. May 29, 2001.

112. Patent US № 6474439B1 Dipole logging tool / Hoyle D., Tashiro H., Froelich B., Brie A., Hori H., Sugiyama H., Pabon J., Morris F. November 5, 2002.

113. Patent US № 6494288B1 Acoustic logging tool / Tashiro H., Pabon J., Morris F., Sugiyama H., Hoyle D., Leslie D., Kato K. December 17, 2002.

114. Patent US № 6631327B2 Quadrupole acoustic shear wave logging-while-drilling / Hsu C.-J., Pabon J., Sinha B. Oct. 7, 2003.

115. Patent US № 6643221 Structures and methods for damping tool waves particularly for acoustic logging tools / Hsu C.-J., Pabon J., Joyce R.D., D'Angelo R.M., Aron J.B., Campanac P., Reid L., Straub H.C., Esmersoy C., Grigor D.; Sclumberger, November 6, 2001.

116. Patent US № 7207397B2 Multipole transmitter source / Miyamoto K., Saito A. April 24, 2007.

117. Patent US № 7216737B2 Acoustic isolator between downhole transmitters and receivers / Sugiyama H. May 15, 2007.

118. Patent US № 7828082 Methods and apparatus for attenuating drillstring vibrations / Pabon J., Sihler J., Pafitis D.G., Hsu C.-J.; Schlumberger, September 20, 2006.

119. Patent US № 9952344 High-performance dipole acoustic transmitter/ Chang et al. Apr.24, 2018.

120. Patterson D. Acoustic logging // Chapter 3C. Petroleum Engineering Handbook, Vol. 5 — Reservoir Engineering and Petrophysics. P. 167-242.

121. Pistre V., Kinoshita T., Endo T., Schilling K., Pabon J., Sinha B., Plona T., Ikegami T., Johnson D. A Modular Wireline Sonic Tool for Measurements of 3D (Azimuthal, Radial, and Axial) Formation Acoustic Properties // SPWLA 46th Annual Logging Symposium, June 26-29, 2005.

122. Pryor R. Multiphysics Modeling Using COMSOL 4: A First Principles Approach. Mercury Learning and Information, 2012. 553 p.

123. Qasim H. Shah, Hasah M. Abid From Ls-Prepost to Ls-Dyna: An Introduction. — Saarbrucken, Germany: Lambert Academic Publishing, 2011. 132 p.

124. Roever W. L., Rosenbaum J. H., Vining T. F. Acoustic waves from an impulsive sourse in a fluid-filled borehole. // Acoust. Soc. Am., Vol. 55, 6, 1974.

125. Rosenbaum J.H. Sinthetic microseismograms: logging in porous formations // Geophysics, Vol. 39, 1, 1974.

126. Saxena V., Krief M., Adam L. Handbook of Borehole Acoustics and Rock Physics for Reservoir Characterization. Elsevier. 2018. 455p.

127. Schlumberger, DSI dipole shear sonic imager // URL: www.slb.com (дата обращения 01.02.2022).

128. Schlumberger, Pathfinder // URL: www.slb.com (дата обращения 01.02.2022).

129. Schlumberger, SonicScope multipole sonic-while-drilling service // URL: www.slb.com (дата обращения 01.02.2022).

130. Schlumberger, SonicVISION / URL: www.slb.com (дата обращения 01.02.2022).

131. Schlumberger, Through-the-bit logging solutions // URL: www.slb.com (дата обращения 01.02.2022).

132. Schmitt D.P. Shear wave logging in elastic formations // Journal Acoust. Soc. Am. Dec. 1988. P. 2215-2229.

133. Sherman C.H., Butler J.I. Transducers and arrays for underwater sound. Springer, 2007. 610 p.

134. Sinha B.K., Simsek E, Asvadurov S. Influence of pipe tool on borehole modes // Geophysics, v.74 (May-June 2009). P. 111-123.

135. Su Y.-D., Zhuang C.-X., Tang X.-M. Collar mode wave attenuation in characteristics acoustic logging while drilling and isolator design // Chinese Geophysics, Vol. 54, 5, 2011. P. 690-701.

136. Tang X.-M., Cheng A. Quantitative borehole acoustic methods. V. 24: Elsevier Ltd. Kidlington, 2004. 255 p.

137. Tang X.-M., Dubinsky V., Wang T., Bolshakov A., Patterson D. Shear-wave measurement in the logging-while-drilling environment: modeling and field evaluations // SPWLA 43 Annual Logging Symposium, June 2-5, 2002. P. 1-13.

138. Tang X.-M., Patterson D., Dubinsky V., Harrison C.W. and Bolshakov A. Logging-while-drilling shear and compressional measurements in varying environments // SPWLA 44 Annual Logging Symposium, June 22-25, 2003. P. 1-13.

139. Tang X.-M., Patterson D., Wu L. Measurement of formation permeability using Stoneley waves from an LWD acoustic tool // SPWLA 50 Annual Logging Symposium, June 21-24, 2009. P. 1-14.

140. Tofiqul I. Analysis and Evaluation Of A Vibro-Acoustic Metamaterial // Wayne State University Theses, 2010. p. 62.

141. Valero H.P., Peng L., Yamamoto M., Plona T., Murray D., Yamamoto H. Processing of monopole compressional in slow formation // SEG Int'l Exposition and 74th Annual Meeting, 10-15 October 2004.

142. Walsh J., Tagbor K., Plona T., Yamamoto H., De G. Acoustic characterization of extremely slow formation in California // SPWLA 46th Annual Logging Symposium, June 26-29, 2005, paper U, p.1-7.

143. Wang H., Tao G., Zhang K. Wavefield simulation and analysis with the finite-element methods for acoustic logging while drilling in horizontal and deviated wells // Geophysics, v.78 (November-December 2013). P. 525-543.[

144. Wang P., Bose S., Sinha B., Lei T., Blyth. M.P. Logging-while-drilling dipole shear logging in fast formations using a higher-order flexural mode // SPWLA 58th Annual Logging Symposium, June 1721, 2017

145. Wang T., Dawber M., Boonen P. Theory of Unipole Acoustic Logging Tools and Their Relevance to Dipole and Quadrupole Tools for Slow Formations // SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, 0ct.30-Nov.2, 2011.

146. Weatherford, Compact Cross-Dipole Sonic // URL: www.weatherford.com (дата обращения 01.02.2022).

147. White J. E. Elastic waves along a cylindrical bore // Geophysics, 27, 1962.

148. White J.E. The hula log: A proposed acoustic tool.SPWLA-1967-I. p.1-5

149. White J. E. Seismic waves: radiation, transmission and attenuation. NY, McGrow - Hill Book С, 1965.

150. Winbow G.A. Compressional and shear arrivals in a multipole sonic log // Geophysics, Vol. 53, 1988. P. 1334-1342.

151. Winbow G.A., Rice J.A. Theoretical Performance of Multipole Sonic Logging Tools // SEG 54th Ann. International Meeting, 1984. P. 37-40.

152. Zemanek J., Angona F.A., Williams D.M., Caldwell R.L. Continuous acoustic shear wave logging // SPWLA 25th Annual Logging Symposium. 10-13 June, 1984.

153. Zhu Z., Toksoz M.N., Rao R., Burns D.R. Experimental studies of monopole, dipole, and quadrupole acoustic logging-while-drilling (LWD) with scaled borehole models // Geophysics, v.73 (July-August 2008). P. E133-E143.