автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационно-измерительная система спектрального анализа сигналов скважинной волновой акустики для оценки физико-механических свойств горных пород

На ппп/гтг nvtenniir.ii

И04601407 МУРАВЬЕВ Сергей Анатольевич ^

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА СИГНАЛОВ СКВАЖИННОЙ ВОЛНОВОЙ АКУСТИКИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД

Специальность 05.11.16- «Информационно-измерительные и управляющие системы» (промышленность) (технические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 9 ДПР 2010

МОСКВА-2010

004601407

Работа выполнена на кафедре информационно-измерительных систем Российского Государственного Университета нефти и газа имени И.М. Губкина.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Моисеенко Анатолий Сергеевич

Толстое Алексей Георгиевич

кандидат технических наук Миколаевский Эрнест Юлианович

Ведущая организация - ООО «Геофизическое партнерство» (г. Москва)

Защита диссертации состоится ¿¿^мая 2010 года в на

заседании диссертационного совета Д 212.200.09 при Российском Государственном Университете нефти и газа имени Губкина по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 65, ауд

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского Государственного Университета нефти и газа имени И.М. Губкина

Автореферат разослан /^апреля 2010 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета, кандидат технических наук

Д.Н. ВЕЛИКАНОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации.

Эффективность работы компаний нефтегазовой отрасли во многом зависит от уровня развития применяемых геофизических информационно-измерительных систем (ИИС) и лежащих в их основе физических методов получения информации. В настоящее время одним из ведущих методов скважинной геофизики является акустический метод, объемы применения которого составляют около 10% от общего объема геофизических исследований скважин.

Современные ИИС акустического каротажа позволяют решать широкий круг геолого-технических задач, как-то:

• литологическое расчленение разреза скважины,

• оценка пористости и трещиноватости пород,

• локализация интервалов их напряженного состояния,

• выявление зон нарушений обсадных колонн.

В то же время, существует ряд актуальных задач, самостоятельно не решаемых применением волнового акустического каротажа:

• выделение мелких литологических комплексов,

• количественная и качественная оценка насыщения коллекторов,

• выделение проницаемых интервалов по параметрам продольной и поперечной акустических волн.

Представляется, что их решение требует внедрения новых подходов к интерпретации данных и построению аппаратуры акустического метода.

Одним из перспективных направлений в области расширения возможностей акустического каротажа является применение методов спектрального анализа измерительных сигналов, по образцу других областей науки и техники. Однако их широкое внедрение в течение долгого времени сдерживается отсутствием обоснованной физической модели волновых процессов, протекающих в пористых средах, подходящей для интерпретации спектров акустических сигналов. Создание и дальнейшее развитие такой модели, а также построение на ее основе аппаратуры акустического метода представляется актуальной научно-практической задачей. Решению этой проблемы, разработке принципов устройства методологической и аппаратной составляющих ИИС спектрального анализа акустических сигналов, посвящена настоящая диссертация.

Цель работы - разработка математической модели распространения акустических волн в насыщенных пористых средах, связывающей физические характеристики горных пород со спектральными оценками регистрируемых сигналов. Разработка ИИС спектрального анализа

акустических сигналов, реализующей предлагаемый метод интерпретации данных волнового акустического каротажа.

Задачи исследований.

Реализация обозначенной цели потребовала решения ряда самостоятельных задач, среди которых выделяются следующие:

1. Развитие спектрального метода в описании волновых процессов, протекающих в насыщенных пористых средах.

2. Проведение лабораторных и моделирование натурных акустических измерений.

3. Разработка структурной схемы информационно-измерительной системы, реализующей предложенный метод интерпретации спектров акустических сигналов.

4. Создание вспомогательного программного обеспечения, позволяющего применить на практике полученные аналитические выражения.

Основные защищаемые положения:

1. Аналитические выражения, представляющие математическую модель распространения колебаний в пористой среде, позволяющую оценить влияние пород осадочного комплекса на спектр акустического сигнала. Математическая модель включает в себя критерий выбора эффективной ширины спектра измерительного сигнала.

2. Результаты экспериментов по практическому применению предлагаемого метода для оценки физических характеристик горных пород по спектрам акустических сигналов.

3. Структурная схема ИИС скважинных акустических исследований, ориентированной на спектральный анализ регистрируемых сигналов.

Научная новизна выполненных исследований состоит в следующем:

1. Представлена математическая модель распространения акустических волн в насыщенной пористой среде, позволяющая получить информацию о новых физических характеристиках пласта (вязкость порозаполнителя, средний размер пор, степень сцементированности и др.), не исследуемых традиционным волновым акустическим методом. Большое число оцениваемых параметров позволяет, в целом, увеличить информативность результатов скважинных акустических исследований.

2. Предложенная математической модель может служить методологической основой ИИС акустических исследований скважин, ориентированной на спектральный анализ первичных измерительных данных. В работе приводится ее структурная схема.

3. Установлены неравенства для амплитуд спектров сигналов равноудаленных от источника колебаний приемников акустического зонда, расположенного против исследуемого однородного пласта. Полученные соотношения могут служить критерием выбора полосы анализируемых частот для спектров акустических сигналов.

4. С применением численных методов разработаны алгоритм и компьютерная программа для решения задачи оценки физических характеристик исследуемого пласта по спектрам регистрнруемых акустических сигналов.

Практическая значимость работы заключается в возможности непосредственного применения предложенного метода для анализа измерительных сигналов, регистрируемых существующей аппаратурой акустического каротажа и получении большего, по сравнению с традиционными методами интерпретации данных, объема полезной информации о породе и насыщающем ее флюиде. Метод может применяться для интерпретации данных не только промысловых, но и лабораторных акустических измерений. Разработанные структурная схема, компьютерная программа и алгоритм оптимизации используются в учебных целях при подготовке специалистов на кафедре информационно-измерительных систем РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Реализация работы.

Результаты диссертационной работы использовались при создании лабораторного стенда акустических измерений на кафедре информационно-измерительных систем РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. Стенд и материалы диссертации успешно внедрены в учебный процесс кафедры. По результатам исследования получено авторское свидетельство РФ №57360 [4].

Апробация работы.

Основные результаты по теме диссертационной работы докладывались на 7 и 8 всероссийских конференциях молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам нефтяной и газовой промышленности «Новые технологии в газовой промышленности» (Москва, 25-28 сентября 2007 г. и 6-9 октября 2009 г.), а также в докладе на 8 всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (1-3 февраля 2010 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 3 в рецензируемых изданиях.

Объем и структура диссертационной работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 86 наименований. Объём работы - 157 страниц, включая 20 таблиц и 44 рисунка.

Исходные материалы и личный вклад автора.

Диссертация отражает результаты исследований, выполненных автором в качестве аспиранта на кафедре информационно-измерительных систем РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина с сентября 2006 по февраль 2010 гг.

В диссертации использованы материалы отечественных и зарубежных авторов, опубликованные в разные годы. Среди множества публикаций, посвященных вопросам геофизической акустики, наибольший интерес при написании данной работы представляли исследования таких авторов как Френкель Я.И., Николаевский В.Н., Иванов В.Н., Карус Е.В., Кузнецов O.JL, Добрынин В.М., Дахнов В.Н., Комаров С.Г., Моисеенко A.C., Стрельченко В.В., Biot М.А., Gassman F., Berryman J.G., Cheng C.H., Mavko G. и др.

Работа выполнена благодаря консультациям и поддержке доктора технических наук A.C. Моисеенко. Автор выражает ему искреннюю признательность. Автор искренне признателен Э.Ю. Миколаевскому за высказанные замечания к работе и В.Н. Черноглазову за предоставленные для анализа промысловые данные и априорные сведения об исследуемых пластах. Особую благодарность за конструктивные советы при обсуждении результатов применения численных методов автор выражает профессору А.Г. Толстову.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность разработки ИИС спектрального анализа акустических сигналов, определены цели и задачи исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе обозначен объект исследования - вскрытая скважиной насыщенная флюидом горная порода. В рамках идеализированной модели упругой изотропной среды показана связь его физических характеристик с параметрами акустических волн. Автором подчеркивается, что развитие волновой акустики включает в себя не только методическую, но и аппаратную составляющие. В связи с чем, приводятся основные сведения об аппаратуре акустического метода, рассматриваются конструктивные особенности ее основных компонентов, а также трудности, возникающие при проектировании таких систем. В частности указывается, что существующие модификации акустического каротажа требуют передачи на поверхность большого количества информации, что приводит к вынужденному снижению

скорости измерений и ухудшению разрешающей способности метода по глубине.

В главе перечислены основные геологические задачи, успешно решаемые за счет применения волнового акустического каротажа:

• литологическое расчленение разреза скважины

• определите пористости пород

• оценка трещиноватости и напряженного состояния пород

• выделение проницаемых интервалов по параметрам волны Стоунли

В то же время указывается, что существует ряд актуальных задач, самостоятельно не решаемых акустическим методом:

• детальное расчленение разреза скважины, выделение мелких литологических комплексов

• количественная и качественная оценка насыщения коллекторов

• выделение проницаемых интервалов по параметрам продольной и поперечной акустических волн

Учитывая большое практическое значение указанных задач, делается вывод, что их решение требует внедрения новых подходов к интерпретации данных и построению аппаратуры акустического метода.

Во второй главе рассматриваются три математические модели объекта исследования, показана их эволюционная и аналитическая связь. В качестве обобщенной теоретической основы предлагается теория М.А. Био распространения акустических воли в насыщенных жидкостью пористых средах. Представлены дополнительные сведения о рассматриваемых характеристиках объекта исследования, приведены методики оценки некоторых из них, их типовые значения. Отдельно рассмотрены условия применения теории, сделан вывод о ее применимости к задаче оценки свойств слаботрещиноватых коллекторов с преимущественно межзерновым типом пор.

Далее предлагаются дополнения к теории М.А. Био, учитывающие существенные особенности реальных сред и флюидов, а также общие трудности непосредственного применения изложенных ранее аналитических выкладок:

- предлагаются выражения для определения динамических плотностей фаз исследуемой среды, позволяющие перейти непосредственно к расчетам значений параметров акустических волн:

Ри =(1 -<Р)Р, + ~Р/ Рп =~Фа -ОР/

1

0)

7

(2)

Ра =<Р?аР/

(3)

Здесь ру - динамические плотности фаз, д, р/ - плотности скелета и флюида, (р - пористость, та - извилистость каналов пор.

- указывается, что рассматриваемая в теории М.А. Био реологическая модель порозаполнителя - ньютонова жидкость - в общем случае не соответствует реальным флюидам, насыщающим горные породы. Поэтому предлагается перейти к модели жидкости Максвелла, заменив так называемую «функцию отклонения»1 Р(к) следующим выражением:

где к - зависящее от частоты колебаний волновое число, Т(к) - некоторая промежуточная функция, J0} Ji - функции Бесселя, Я - число Деборы (Deborah number), характеризующее текучесть материала.

- учитывая результаты проводившихся в разные годы экспериментов по практическому применению теории М.А. Био, в работе предлагается ввести поправки, учитывающие не вязкоинерционные механизмы диссипации энергии колебаний. В результате обобщенные выражения для фазовых скоростей V и коэффициентов поглощения а продольной и поперечной волны принимают следующий вид:

где V0, а0 - скорость и коэффициент поглощения волны, рассчитанные по представленным в диссертационной работе аналитическим выкладкам; А, В, К- некоторые поправочные коэффициенты,/-частота колебаний.

С целью учета формы фронта акустической волны, в выражение связывающее значение коэффициента поглощения с амплитудами регистрируемых сигналов вводится специальный параметр п - степень расхождения энергии по фронту волны. В результате последнее запишется в следующем виде:

-i

Т(к) =

F(k) = Re(T(k)) - i ■ ЩТ(к))

(5)

nn = v0(f)(\+K)

a{f) = aü{f) + 2nf-A +B

(6) (7)

(8)

1 Показывает степень отклонения характера движения флюида в порах от течения в потоке Пуазейля в зависимости от частоты акустических колебаний.

где Ао.А, - амплитуды спектров сигналов источника и приемника колебаний, расположенных на расстоянии Ь друг от друга. Приводятся теоретические значения параметра п : 0 — для плоской волны, 0,5 — для цилиндрического фронта, 1 — для сферического. Указывается, что полученное при проведении т БНи серии акустических измерений значение п = 1,5, позволяет утверждать о сложной форме фронта распространяющейся по околоскважинному пространству волны.

С учетом предлагаемых изменений рассматриваются аналитические выражения, связывающие поведение передаточной функции исследуемого участка пласта со спектральными оценками регистрируемых сигналов. Приводятся волновые картины, полученные в ходе численного моделирования влияния горных пород на спектр акустического сигнала (рис. 1)-

В табл. 1 представлен список рассматриваемых в настоящей работе физических характеристик пористой среды и геологические задачи, для решения которых они могут применяться.

Время, с

Рис. 1. Результат моделирования для песчаника «Pecos Sandstone»

Таблица 1. Список физических характеристик пористой среды

и решаемых геологических задач

Усл. обозначение Наименование Ед. изм. Для решения каких задач может использоваться

г Коэффициент извилистости - Цитологическое разделение разреза, оценка проницаемости пород

Ks Объемный модуль скелета ГПа Литологическое разделение разреза

ь Объемный модуль флюида ГПа Оценка характера насыщения пород

N Модуль сдвига среды ГПа Литологическое разделение разреза

<Р Коэффициент пористости - Определение пористости, оценка проницаемости пород

а Коэффициент эффективного напряжения - Оценка степени сцементированности пород

Ps Плотность скелета кг/м3 Литологическое разделение разреза

Pi Плотность флюида кг/м3 Оценка характера насыщения пород

а Средний размер пор мм Литологическое разделение разреза, оценка проницаемости пород

М Динамическая вязкость флюида Пас Оценка характера насыщения пород

X Число Деборы - Литологическое разделение разреза

В третьей главе предлагается алгоритм определения физических характеристик объекта исследования по спектрам сигналов, зарегистрированных аппаратурой волнового акустического каротажа. С учетом условия п > 0 показывается, что в случае соседних равноудаленных приемников многоэлементного акустического зонда, центрированного вдоль оси скважины и расположенного против однородного пласта, справедливо неравенство:

N-NM^I2 W

где St - амплитуды спектров сигналов приемников, взятых на некоторой частоте, причем меньший индекс соответствует наименее удаленному из них от излучателя. На рис. 2 дается графическая интерпретация неравенства (9): если положить длины отрезков OA3 и OA; равными значениям модулей S3, Sj

на некоторой частоте, тогда модуль должен лежать внутри интервала, ограниченного длиной отрезков ОА2 - ОА4, причем ОА2 - высота прямоугольного треугольника А[А2А3, а длины отрезков ОА3 и ОА4 совпадают. Кроме того, учитывая свойства среднего геометрического, можно показать:

Далее делается вывод, что неравенства (9, 10) могут применяться в качестве критерия выбора эффективной ширины спектра исследуемых акустических сигналов и для контроля качества измерительной информации.

Для реализации алгоритма автором предлагается применять численные методы условной оптимизации - в частности, метод Пауэлла с наложенными на значения характеристик пород ограничениями, представленными в виде неравенств. Для каждого параметра подробно рассмотрены ожидаемые интервалы изменения и их вероятные значения, используемые в качестве начальной точки вычислительного процесса.

Суть предлагаемого алгоритма определения физических характеристик пород по спектрам акустических сигналов состоит в следующем (рис. 3). Вначале с помощью изложенного выше критерия определяется эффективная ширина спектров измерительных сигналов - т.е. полоса частот, в пределах которой возможно получить адекватную выборку значений амплитудных и фазовых спектров, соответствующих определенным частотам сигнала. Далее вычисляются фазовые скорости и коэффициенты поглощения волны, а также оценки степени расхождения энергии по ее фронту. Рассчитанные таким образом дискретные зависимости кинематических и динамических параметров волны от частоты сигнала участвуют в формировании функционалов, для которых с помощью

(10)

Рис. 2. Геометрическая интерпретация неравенства (9)

алгоритма Пауэлла ищется наименьшее значение, при условии соблюдения накладываемых в виде неравенств ограничений на допустимые значения физических характеристик породы.

Рис. 3. Блок-схема алгоритма

Приведем аналитические выражения предложенных функционалов невязок для рассчитанных и измеренных значений параметров продольной (11) и поперечной (12) акустических волн:

2лПт^(1 + Кр)

+ 2 т?кАр+В-ар(/к)

ФР(/) = Е

00

ф.ся=Е

К (/к Е] + Ег )0,5

(П)

(12) 12

где Vp/S - фазовые скорости, ар, - коэффициенты поглощения волн;/- частота колебаний; А, В, К - поправочные коэффициенты; z, Er Ej - суть функции, зависящие от физических характеристик пород. Процесс оптимизации начинается из заранее установленной начальной точки и продолжается до выполнения критерия останова счета. Результат представляется минимальным значением функционала, характеризующим ошибку приближения и набором оцениваемых характеристик породы.

Для реализации изложенного алгоритма автором была разработана компьютерная программа, с помощью которой проводились эксперименты по интерпретации данных акустических измерений. В первых двух опытах исходными материалами служили результаты акустических измерений в открытом стволе скважины одного из нефтяных месторождений Тимано-Печорской нефтегазовой провинции в России (в первом опыте) и месторождения «Blackfoot field» в канадской провинции Альберта (во втором соответственно). Суть экспериментов состояла в следующем. Зарегистрированные тремя соседними приемниками полные волновые картины сигналов подвергались предварительной обработке с целью выделения временных интервалов, соответствующих продольной и поперечной акустическим волнам. По полученным таким образом временным рядам, после преобразования Фурье, вычислялись зависимости значений скорости и коэффициента поглощения волны от частоты измерительного сигнала. Дискретные значения, представляющие указанные зависимости поступали на вход программы оптимизации функционалов, результатом работы которой являлись рассчитанные значения ряда физических свойств горной породы и насыщающего её флюида-порозаполнителя. В табл. 2 приведены результаты вычислений для первого эксперимента, в котором, по данным ряда геофизических методов, исследуемый интервал был представлен пластом слабонефтенасыщенного известняка. В табл. 3 представлены справочные значения характеристик некоторых горных пород.

Следует отметить, что в первом эксперименте оптимизация для данных поперечной и продольной волны проводилась раздельно, во втором -совместно. По результатам сопоставления рассчитанных и ожидаемых значений физических свойств горных пород в работе делается вывод о преимуществе второго варианта процедуры оптимизации. На рис. 4 показан ход вычислительного процесса во втором эксперименте. Из рисунка видно, что уже после 30 итераций значение функционала уменьшается более чем на 10 порядков, что говорит о достаточно высокой эффективности применяемого алгоритма.

Усл. обозн-е Наименование Ед. изм. Полученное значение

f Коэффициент извилистости - 2,3

Ks Объемный модуль скелета ГПа 22,5

Ь Объемный модуль флюида ГПа 1,8

N Модуль сдвига среды ГПа 17,2

9 Коэффициент пористости - 0,07

а Коэффициент эффективного напряжения - 0,65

Л Плотность скелета кг/м3 2450

Pf Плотность флюида кг/м3 850

а Средний размер пор мм 0,07

f Динамическая вязкость флюида Пас 0,0365

X Число Деборы - 3790

A/As Поправочные коэффициенты - ЬЭЮ^/З.МО"8

Bp/Bs Поправочные коэффициенты - зл-нИл.в-ю-4

K/Ks Поправочные коэффициенты - -0,015/-0,018

1 19 39 59

Порядковый номер итерации

Рис. 4. Логарифмическая зависимость значения функционала от порядкового номера итерации во втором эксперименте

Таблица 3. Справочные значения некоторых физических

характеристик горных пород

Усл. обозначение Ед. изм. Наименование породы

Слабосце-ментированный песчаник Среднесце-ментированный песчаник Гранит

к, ГПа 14 25 42

Ь ГПа 3,3 3,3 3,3

N ГПа 5,9 12 15

<Р - 0,2 0,06 0,01

а - 0,83 0,64 0,47

fis кг/м3 2300 2500 2600

PS кг/м3 103 103 103

а мм <0,1 <0,1 <0,1

и Пас 0,001 0,001 0,001

В третьем эксперименте первичные данные были получены в ходе проведенных автором лабораторных измерений параметров продольной акустической волны на кернах горных пород. В работе подробно описываются условия их проведения и полученные результаты. В отличие от рассмотренных ранее опытов, зависимости значений скорости и коэффициента поглощения волны от частоты сигнала были измерены непосредственно (т.е. основная частота сигнала контролировалась в процессе измерения), а не вычислены по полученным ранее спектрам. Представляющие соответствующие зависимости дискретные значения параметров волны, как и в рассмотренных ранее случаях, подавались на вход программы оптимизации. Далее рассчитанные значения физических характеристик горных пород сравниваются со справочными. По результатам сравнения делается вывод об их хорошем согласии и возможности применения метода к интерпретации данных не только скважинных, но и лабораторных акустических измерений.

Отдельно отмечается общая особенность проведенных экспериментов - рассчитанные значения показателя п степени расхождения энергии по фронту акустической волны оказались далеки от значения, соответствующего плоской волне. Следовательно, часто встречающиеся в различных источниках расчеты коэффициента поглощения в предположении плоского фронта реальной акустической волны представляются

некорректными. На рис. 5 представлена рассчитанная в первом эксперименте для случая продольной волны зависимость параметра п от частоты измерительного сигнала.

Поскольку результаты проведенных экспериментов подтвердили высказанное ранее предположение о целесообразности применения методов спектрального анализа для расширения возможностей акустического каротажа, автором ставится вопрос об их аппаратной реализации в составе нового вида ИИС акустических исследований скважин.

80QD 9000 МО4 1.1 104 1.2-Ю4 1.3-!04 Частота сигнала, Гц

Рис. 5. Рассчитанные значения показателя расхождения энергии по фронту волны, соответствующие продольной волне в первом эксперименте

В четвертой главе рассматриваются особенности архитектуры современных зарубежных ИИС волнового акустического каротажа, предназначенных для регистрации полных волновых пакетов в открытых и обсаженных скважинах. В качестве примера приводятся системы MAC и DSI компаний Baker Atlas и Schlumberger. По результатам анализа их структур делается вывод о том, что во-первых, предлагаемая ведущими производителями аппаратура ориентирована на исследования волновых пакетов, главным образом, во временной области; во-вторых имеет определенную избыточность и, как следствие, высокую сложность внутренней организации.

С учетом перечисленных особенностей автором предлагается структурная схема системы, реализующей изложенный в работе спектральный метод анализа измерительной информации и обладающей рядом преимуществ по сравнению с рассмотренными ИИС, как-то меньший объем передаваемых на поверхность данных и высокая скорость измерений.

На рис. 6 представлена структурная схема ее скважинной части (акустического зонда).

Скважинная часть системы включает антенну из восьми пьезокерамических приемников (1-8), каждый из которых содержит четыре ортогонально расположенных гидрофона: совместное включение преобразователей соответствует монопольному приемнику, поперечное включение образует два ортогонально расположенных дипольных приемника. Управление конфигурацией приемников осуществляют электронные коммутаторы (9-16), соединенные с шиной управления прибора. После коммутаторов сигналы поступают на входы малошумящих усилителей (17-24) с регулируемым коэффициентом усиления и далее в блок многоканального АЦП (33). После аналого-цифрового преобразования, информация поступает на шину данных устройства.

К шине данных также подключен ЦАП (32), формирующий инициирующий акустический импульс. С выхода преобразователя аналоговый сигнал поступает на вход перестраиваемого ФНЧ (31), соединенного с шиной управления скважинного прибора. После фильтра и буферного усилителя (30) сигнал попадает на вход электронного коммутатора (29), соединяющего выход усилителя с одним из четырех излучателей акустических колебаний (25-28). В системе используются 2 монопольных и столько же дипольных пьезокерамических излучателей, причем из каждой пары один работает в нижнем частотном поддиапазоне (515 КГц), другой - в верхнем (15-40 КГц). Такое решение увеличивает ширину рабочего диапазона устройства, сохраняя высокую эффективность работы преобразователей (25-28).

Синхронизацию работы устройств скважинной части ИИС обеспечивает блок управления (34), соединенный с шинами данных и управления. Именно он интерпретирует указания, поступающие с дневной поверхности в наборы команд отдельным периферийным устройствам.

Для цифровой обработки и преобразования сигналов, их фильтрации, оптимального и помехоустойчивого кодирования используется выделенный ББР-процессор (35). Обработанные процессором данные, могут сохраняться во внутреннем накопителе (36). Для ускоренного считывания данных из накопителя, последний соединяется с контроллером прямого доступа к памяти (37), подключенным ко входу приемопередатчика (38). Приемопередатчик обеспечивает связь скважинной и наземной частей ИИС: в режиме приема, сигнал на его вход поступает с ограничителя амплитуды (40), соединенного с выходом усилителя (41), который через полосовой фильтр (42) подключен к каротажному кабелю. В режиме передачи, сигнал приемопередатчика (38) усиливается буферным усилителем (39) и после фильтра (42) поступает на телеметрическую линию связи.

Рис. 6. Структурная схема скважинной части ИИС

На рис. 7 представлен формализованный алгоритм работы подпрограммы основного цикла измерений, выполняемой блоком управления скважинной части ИИС (блок 34 на рис. 6). Подпрограмма начинает работу с выбора типа задействованных излучателей и приемников сигналов (25-28, 18), а также с выбора используемого частотного поддиапазона (для

излучателей). Затем блок цифровой обработки сигналов (35) через шину данных помещает в буфер ЦАП (32) управляющую последовательность, соответствующую определенной форме инициирующего воздействия. После преобразования ЦАП (32), фильтрации ФНЧ (31) и усиления по мощности (30) сигнал передается на выбранный излучатель и далее в виде акустического импульса поступает в скважину.

Рис. 7. Алгоритм работы подпрограммы основного цикла измерений

Зарегистрированный акустическими приемниками (1-8) и усиленный малошумящими усилителями (17-24) сигнал поступает на вход многоканального АЦП (33). После преобразования, данные сохраняются в буфере АЦП вплоть до запроса со стороны блока управления (34). Извлеченные из буфера, данные через пишу данных поступают в ОЗУ блока управления и далее сохраняются в накопителе (36). После этого информация передается на вход подпрограммы обработки данных, выполняемой в другом потоке управления. Подпрограмма обработки данных осуществляет их дальнейшее преобразование с учетом выбранного режима работы системы. После этого осуществляется проверка флага прерывания работы подпрограммы. Если флаг установлен, работа подпрограммы завершается, иначе происходит возврат к этапу выбора типа задействованных излучателей и приемников сигналов и цикл повторяется. Окончательная обработка информации производится на поверхности после завершения измерений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель распространения акустических волн в насыщенной пористой среде, позволяющая получить информацию о новых физических характеристиках пласта (вязкость порозаполнителя, средний размер пор, степень сцементированности и др.), не исследуемых традиционным волновым акустическим методом. Большое число оцениваемых параметров позволяет, в целом, увеличить информативность результатов скважинных акустических исследований.

2. Показано, что соотношения амплитуд сигналов соседних равноудаленных приемников акустического зонда, расположенного против однородного пласта подчиняются определенным закономерностям. Полученные соотношения могут служить критерием выбора полосы анализируемых частот для спектров акустических сигналов, а также применяться для контроля качества первичной измерительной информации.

3. Разработана компьютерная программа, реализующая решение задачи определения физических свойств горных пород по спектрам акустических сигналов.

4. Получены результаты практического применения предлагаемого метода интерпретации измерительной информации на примере данных промысловых акустических измерений. По результатам сопоставления рассчитанных и ожидаемых значений параметров пород сделан вывод об их хорошем согласовании.

5. Проведены лабораторные акустические измерения на кернах горных пород. Полученные результаты подтвердили возможность применения метода к интерпретации данных не только промысловых, но и лабораторных ультразвуковых измерений.

6. На основе проведенного анализа особенностей архитектуры современных ИИС акустического каротажа разработана структурная схема системы, ориентированной на исследования сигналов, как во временной, так и в частотной областях. Представленная ИИС обладает рядом преимуществ перед существующими системами и реализует изложенный в работе спектральный метод обработки измерительной информации.

Содержание диссертации отражено в следующих печатных работах:

1. Моисеенко A.C., Муравьев С.А. Информационно-измерительная система спектрального анализа акустических сигналов. // «Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности», 2008, 1.

2. Муравьев С.А. Спектральный анализ акустических сигналов, регистрируемых многоэлементными скважинными зондами. // «Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности», 2009, 9.

3. Моисеенко A.C., Муравьев С.А. Интерпретация спектров сигналов скважинной волновой акустики. // «Геофизика», 2010,1.

4. Муравьев С.А., Моисеенко A.C., Стрельченко В.В., Орлов Л.И. Устройство для акустических исследований скважин // Патент РФ № 57360,2006 г.

5. Муравьев С.А. Информационно-измерительная система анализа спектров акустических сигналов с целью определения параметров пористых сред // тезисы докладов седьмой всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России, 25-28 сентября 2007 г.

6. Муравьев С.А. Оптимизационный метод спектральной интерпретации сигналов волнового акустического каротажа II тезисы докладов восьмой всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России, 6-9 октября

2009 г.

7. Муравьев С.А., Моисеенко A.C. Метод спектрального анализа сигналов скважинной волновой акустики для оценки физико-механических свойств горных пород // тезисы докладов восьмой всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России», 1-3 февраля

2010 г.

Подписано в печать:

15.04.2010

Заказ № 3550 Тираж -100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Введение

1 Общие сведения о волновом акустическом методе

1.1 Методология волнового акустического каротажа.

1.2 Состав и особенности аппаратуры акустического метода.

2 Математическая модель объекта исследования

2.1 Некоторые модели горных пород.

2.2 Перспективы практического применения теории М.А. Био

3 Интерпретация спектров акустических сигналов

3.1 Алгоритм определения физических характеристик объекта ^ исследования.

3.2 Применение алгоритма для анализа промысловых данных.

3.3 Лабораторное исследование физических свойств керна.

4 ИИС спектрального анализа акустических сигналов

4.1 Обзор существующих решений.

4.2 Структурная схема информационно-измерительной системы . 108 Заключение 121 Литература 123 Приложение 1 130 Приложение 2 132 Приложение

Эффективность работы компаний нефтегазовой отрасли во многом зависит от уровня развития применяемых геофизических информационно-измерительных систем (ИИС) и лежащих в их основе физических методов получения информации. В настоящее время одним из ведущих методов скважинной геофизики является акустический метод, объемы применения которого составляют около 10% от общего объема ГИС [1].

Современные ИИС волнового акустического каротажа (ВАК) позволяют решать широкий круг геолого-технических задач, как-то:

• литологическое расчленение разреза скважины,

• оценка пористости и трещиноватости пород,

• локализация интервалов их напряженного состояния,

• выявление зон нарушений обсадных колонн.

В то же время, существует ряд актуальных задач самостоятельно не решаемых применением акустического метода:

• выделение мелких литологических комплексов,

• количественная и качественная оценка насыщения коллекторов,

• выделение проницаемых интервалов по параметрам продольной и поперечной акустических волн.

Представляется, что решение указанных задач требует внедрения новых подходов к интерпретации данных и построению аппаратуры акустического метода.

Одним из перспективных направлений в области расширения возможностей ВАК является применение методов спектрального анализа измерительных сигналов, по образцу других областей науки и техники. Кроме того, частотный способ обработки геофизической информации в ряде случаев позволяет устранить некоторые из недостатков, присущих временному способу [2].

Широкое внедрение методов спектрального анализа в течение долгого времени сдерживается отсутствием обоснованной физической модели волновых процессов, протекающих в пористых средах, подходящей для интерпретации спектров акустических сигналов. Создание и дальнейшее развитие такой модели, а также построение на ее основе аппаратуры акустического метода представляется актуальной научно-практической задачей. Решению этой проблемы, разработке принципов устройства методической и аппаратной составляющих ИИС спектрального анализа акустических сигналов, посвящена настоящая диссертация.

В соответствии со сказанным выше, основными задачами диссертации являются:

• Развитие спектрального направления в описании волновых процессов, протекающих в насыщенных пористых средах.

• Проведение лабораторных и моделирование натурных акустических измерений.

• Разработка структурной схемы ИИС, реализующей предложенный метод интерпретации спектров акустических сигналов.

Диссертация состоит из введения и четырех глав.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [3-7]. По результатам 1 и 2 главы опубликована работа [3]. Результаты второй главы докладывались на 7 и 8 всероссийских конференциях молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам нефтяной и газовой промышленности «Новые технологии в газовой промышленности» (Москва, 25-28 сентября 2007 г. и 6-9 октября 2009 г.), а также в докладе на 8 всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (1-3 февраля 2010 г.). По результатам 3 и 4 главы опубликованы работы [4-6]. Для решения задачи определения параметров среды по данным акустических измерений разработана программа, реализующая метод оптимизации Пауэлла (Приложение 2). С ее использованием получены результаты третьей главы.

Заключение

По мнению автора, результаты настоящей работы обладают практической значимостью и имеют следующие перспективы для дальнейшего развития:

1. Необходимо исследовать возможность расчета термоупругой компоненты коэффициентов поглощения волн.

2. Полученные для амплитуд спектров сигналов неравенства (3.4, 3.5) могут быть использованы в качестве основы компьютерной программы оценки качества исходных данных ВАК.

3. Представляется перспективным проследить связь значений введенных поправок с типом порового флюида.

В заключение приведем основные результаты диссертации.

1. Разработана математическая модель распространения акустических волн в насыщенной пористой среде, позволяющая получить информацию о новых физических характеристиках пласта (вязкость порозаполнителя, средний размер пор, степень сцементированности и др.), не исследуемых традиционным волновым акустическим методом. Большое число оцениваемых параметров позволяет, в целом, увеличить информативность результатов скважинных акустических исследований.

2. Показано, что амплитуды сигналов соседних равноудаленных приемников акустического зонда, расположенного против однородного пласта подчиняются определенным неравенствам. Полученные соотношения могут служить критерием выбора полосы анализируемых частот для спектров акустических сигналов, а также применяться для контроля качества первичной измерительной информации.

3. Разработана компьютерная программа, реализующая решение задачи оценки физических свойств горных пород по спектрам акустических сигналов.

4. Получены результаты практического применения предлагаемого метода интерпретации измерительной информации на примере данных промысловых акустических измерений. По результатам сопоставления рассчитанных и ожидаемых значений параметров пород сделан вывод об их хорошем согласовании.

5. Проведены лабораторные акустические измерения на кернах пород. Полученные результаты подтвердили возможность применения метода к интерпретации данных не только промысловых, но и лабораторных ультразвуковых измерений.

6. На основе проведенного анализа особенностей архитектуры современных ИИС акустического каротажа разработана структурная схема системы, ориентированной на исследования сигналов, как во временной, так и в частотной областях. Представленная ИИС обладает рядом преимуществ перед существующими системами и реализует изложенный в работе спектральный метод обработки измерительной информации.

1. Козяр В.Ф., Белоконь Д.В., Козяр Н.В., Смирнов H.A. НТВ «Каротажник» № 063 // Тверь: Изд. АИС.

2. Иванов В.Н., Карус Е.В., Кузнецов O.JI. Акустический метод исследования скважин //М., «Недра», 1978.

3. Моисеенко A.C., Муравьев С.А. Информационнно-измерительная система спектрального анализа акустических сигналов. // М., ОАО «ВНИИОЭНГ», ж.-л. «Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности», 1/2008.

4. Муравьев С.А. Спектральный анализ акустических сигналов, регистрируемых многоэлементными скважинными зондами. // М., ОАО «ВНИИОЭНГ», ж.-л. «Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности», 9/2009.

5. Муравьёв С.А. О применении теории М. А. Био к вопросам спектрального анализа сигналов волнового акустического каротажа. // Электронный журнал "Техническая акустика", http://ejta.org, 2009, 9.

6. Моисеенко A.C., Муравьев С.А. Интерпретация спектров сигналов скважинной волновой акустики //М. ЕАГО, ж.-л. «Геофизика», 1/2010.

7. Моисеенко A.C., Стрельченко В.В., Орлов Л.И., Муравьев С.А. «Устройство для акустических исследований скважин» // Патент РФ №57360.

8. Rambow F., Foggio R. Transducer system for use with borehole televiewer logging tool. // Пат. № 5212353 США, МКИ GO 1 VI/40.

9. Weido V.C. Acoustic borehole televiewer. // Пат № 5179541. США, МКИ G01V1/40.

10. Rorden L.H. Borehole liquid acoustic wave transducer. // Пат. №5263768 США, МКИ G01V1/40.

11. Махов А.А., Ягодов Г.Н. Магнитострикционный преобразователь аппаратуры акустического каротажа. // А.С. SU № 1473863 А 1, МКИ В06В1 1/08 (СССР), Бюл. №15, 1989.

12. Bakemjian B.Y. Malti directional assemblies for sonic logging. // Пат. 4184562 США, MKHG01V1/40.

13. Medlin W.L., King G.A. Borehole acoustic transmitter. // Пат. №4890687 США, МКИ G01V1/40.

14. Maki V.E. Focused planar transducer. // Пат. № 5044462 США, МКИ G01V1/40.

15. Ohya S., Ogura K., Jmai T. The suspension PS velocity logging system. // 16th Annual Offshore Technol. Conf. in Houston, Texas, 1984, May 7-9. Proc. V.I. P. 291-298.

16. Angona F.A., Zemanek J. Shear wave acoustic logging system. // Пат. 4649525 США, МКИ GO 1VI/40.

17. Chung J.Y., Chen S.T. Method and apparaturs for multipole acoustic wave generation. // Заявка Великобритании № 2158581, МКИ G01V1/40.

18. H.A. Смирнов, Е.И. Богданов Акустический изолятор. // а. с. №1770928, МКИ G01V1/40 (СССР).

19. Lester R.A., Wilkinson G.J. Acoustic isolator for a borehole logging tool. // Пат. № 5229553 США, МКИ G01V1/40.

20. Halliburton. Open hole logging. // Equipment. V. 2 of 2.

21. Д.В. Белоконь, А.П. Грузомецкий, В.Ф. Козяр и др. Телеметрическая линия связи в программно-управляемых геофизических скважинных приборах. // НТВ "Каротажник". Тверь: ГЕРС. 1996. Вып. 22. С. 18-31.

22. Лаптев В.В., Коровин В.М., Иванов В.Я. Комплексная аппаратура "ВАР-ТА" для оценки качества цементирования скважин и технического состояния обсадных колонн. //НТВ "Каротажник". Тверь: ГЕРС. 1998. Вып. 42. С. 32-40.

23. Добрынин В.М., Городнов А.В., Черноглазов В.Н. Новая технология определения текущей нефтенасыщенности. // НТВ "Каротажник", Тверь ГЕРС 1996 Вып. 29 С. 57-67.

24. Cheng С.Н. Elastic wave propagation in a fluid-filled borehole and synthetic acoustic logs. // Geophysics. 1981. V. 46. № 7. P. 1042-1053.

25. Cheng C.H. et.al. Effects of in situ permeability on the propagation of Stoneley (tube) waves in a borehole. // Geophysics. 1987. V. 52. № 9. P. 1279-1289.

26. Minear J.W., Fletcher C.R. Full-wave acoustic logging. // CWLS- SPWLA 24th Annual Symposium in Calgary, 1983, June, paper EE. P. 1-13.

27. Уайт Дж.Э. Возбуждение и распространение сейсмических волн. // М. «Недра», 1986.

28. Ляв А.Е. Математическая теория упругости. М., ОНТИ, 1935.

29. Hashin Z., Shreikman S. Note on a variational approach to the theory of composite elastic materials. // J. Franklin Inst., 271, 336-341, 1961.

30. Френкель Я.И. К теории сейсмических и сейсмоэлектрических явлений во влажной почве. // Изв. АН СССР. Сер. геогр. и геофиз., 1944. Т. VIII, №4 с.133-149.

31. Цвиккер К., Костен К. Звукопоглощающие материалы. // М., изд-во иностр. лит., 1952.

32. Gassman F. Elastic waves through a packing of spheres. // Geophysics, 16 and 18, 1951.

33. Biot M.A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid. Low-frequency range. // Journal of the Acoustical Society of America, 28(2), 168-178, 1956.

34. Biot M.A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid. Higher-frequency range. // Journal of the Acoustical Society of America, 28(2), 179-191, 1956.

35. Biot M.A. Mechanics of deformation and acoustic propagation in porous media //Journal of Applied Physics, 33, 1482-1498, 1962.

36. Plona Т. Observation of a Second Bulk Compressional Wave in a Porous Medium at Ultrasonic Frequencies. // Applied Physics Letters, 36, 259-251.

37. Косачевский Л.Я. О распространении звуковых волн в двухкомпонентных средах. // ПММ, 1959. Т. XXIII № 6 с. 1115-1123.

38. D.L. Johnson, J. Koplik, R. Dashen // Theory of dynamic permeability and tortuosity in fluid-saturated porous media. // J. Fluid Mech., 176:379, 1987.

39. J.-F. Allard and Y. Champoux New empirical equations for sound propagation in rigid frame porous materials. // J. Acoust. Soc .Am., 91:3346-3353, 1992.

40. Tsiklauri D., Beresnev I. Properties of Elastic Waves in a Non-Newtonian Fluid Saturated Porous Medium // Transport in Porous Media 53: 39 50, 2003.

41. Tsiklauri D. Phenomenological model of propagation of the elastic waves in a fluid-saturated porous solid with non-zero boundary slip velocity. // J. Acoust. Soc. Am., 112, 843-849, 2002.

42. J.G. Berryman Confirmation of Biot's theory. // Appl. Phys. Lett. 37, 382-384, 1980.

43. J.G. Berryman Seismic wave attenuation in fluid-saturated porous media. // J. Pure Appl. Geophys. (PAGEOPH) 128, 423-432, 1988.

44. J.G. Berryman Long-wavelength propagation in composite elastic media I. Spherical inclusions. //J. Acoust. Soc. Am. 68, 1809-1831 (1980).

45. J.G. Berryman, Long-wavelength propagation in composite elastic media II. Ellipsoidal inclusions. //J. Acoust. Soc. Am. 68, 1820-1831 (1980).

46. Николаевский B.H., Басниев K.C., Горбунов A.T„ Зотов Г.А. Механика насыщенных пористых сред. //М., «Недра», 1970.

47. Е. Detournay, Alex H.D. Cheng Fundamentals of Poroelasticity. // Comprehensive Rock Engineering, Pergamon Press, p. 113-171, 1993.

48. M.A. Biot, D.G. Willis The elastic coefficients of the theory of consolidation. // J. Appl. Mech., p. 594, 1957.

49. Wissa A.E. Pore Pressure Measurement in Saturated Stiff Soils. // J. Soil Mech. Fdns. Div., Am. Soc. Civ. Engrs. 95 (SM4), 1063-1073, 1969.

50. Laurent de Ryck Acoustical Characterization of Microscopically Inhomogeneous Porous Materials //PhD, Katholieke Universiteit Leuven, 2008.

51. R.J.S. Brown. Connection between formation factor for electrical resistivity and fluidsolid coupling factor in biot's equations for acoustic waves in fluid-filled media. // Geophys., 45:1269-1275, 1980.

52. K. L. Williams, D.R. Jackson, E.I Thorsos Comparision of sound speed and attenuation measured in a sandy sediment to predictions based on the Biot theory of porous media. // IEEE J. Oceanic Eng., vol 27 pp. 413-428, July 2002.

53. Stoll R.D. Acoustic waves in ocean sediments. // Geophys., vol .42 no 4, pp. 715-725, 1977.

54. Stoll R.D. Marine sediment acoustic. // J. Acoust. Soc. Am., 1985, V.77 №5 p.1789-1799.

55. Dvorkin J., Nur A. Dynamic poroelasticity: A unified model with the squirt and the Biot mechanisms. // Geophysics, 1993. V. 58 №4 p. 524-533.

56. Nagy P.B., Adler L., Bonner P.B. Slow wave propagation in air-filled porous materials and natural rocks. // Appl. Phys. Lett. 1990. v. 56. №25 p.2504-2506

57. King M.S. Wave velocities in rocks as a function of changes in overburden and pore fluid saturations. // Geophysics, 31, 50 — 73, 1970.

58. Johnson D.L., Hemmic D.L., Kojima H. Probing porous media with first and second sound. // J. Appl. Phys. 1994 v. 76 p. 104-125.

59. Pride S.R., Gangi A.F., Morgan F.D. Deriving the equations of motion for porous isotropic media. // J. Acoust. Soc. Am. 92, 3278-3290, 1992.

60. L. De Ryck, J.P. Groby, P. Leclaire Acoustic wave propagation in a microscopically inhomogeneous porous medium saturated by a fluid. // K.U. Leuven, Labaratorium voor Alcoestik en Termishe Fysica, 2008.

61. Berryman J.G., Thigpen L. Extensions of Biot's Theory of Poroelasticity to Complex Porous Media. // Proceedings of the Second International Symposium on Physics and Chemistry of Porous Media, Schlumberger-Doll Research, October 15-17, 1986, p. 209-228.

62. Kenneth W. Winkler and William F. Murphy Acoustic Velocity and Attenuation in Porous Rocks. // Rock Physics and Phase Relations a handbook of physical constants, Am. Geoph. Union, 1995.

63. T. Bourbie, O. Coussy, and B. Zinszner Acoustics of Porous Media. // Gulf Publishing, Houston, 1987.

64. Николаевский B.H. Механика пористых и трещиноватых сред. // М., 1984.

65. Булатова Ж.М., Волкова Е.А., Дубров Е.Ф. Акустический каротаж. // JI. «Недра», 1970.

66. K.L. Williams, D.R. Jackson, E.I. Thorsos Comparision of sound speed and attenuation measured in a sandy sediment to predictions based on the Biot theory of porous media. // IEEE J. Oceanic Eng., vol. 27 p. 413-428, July 2002.

67. R. Stoll Acoustic waves in ocean sediments. // Geophys., vol .42 no 4, p. 715725, 1977.

68. Steven G. Schock A Method for Estimating the Physical and Acoustic Properties of the Sea Bed Using Chirp Sonar Data. // Journal of Oceanic Engineering, vol. 29, 2004.

69. R.T. Bachman Acoustic and physical property relationships in marine sediments. // J. Acous. Soc. Am., v.2 no 2 pp. 616-621, 1985.

70. L.J. Poppe, A.H. Eliason, J.J. Fredericks, R.R. Rendigs, D. Blackwood, and C. F. Polloni USGS east-coast sediment analysis Procedures, database, and georeferenced displays. // U.S. Geological Survey Open File Rep. 00-358, 2000.

71. Флоренский П.В., Милосердова JI.B., Балицкий В.П. Основы литологии. // Учебное пособие. М., РТУ Нефти и газа им. И.М.Губкина, 2003 105 с.

72. Mavko, G., Mukerji, Т., Dvorkin, J. The rock physics handbook. // Cambridge Univ. Press, 1998.

73. William D. McCain Properties of Petroleum Fluids. (2nd edition) // PennWell, 2008.

74. Robb G.B.N. The in situ compressional wave properties of marine sediments. // University of Southampton, Faculty of Engineering, Science and Mathematics, Institute of Sound and Vibration Research, PhD Thesis, 233 p., 2004.

75. Mayer L., Kraft B. Measurement of in situ Acoustic Properties for the ONR Geoclutter Program. // Center for Coastal and Ocean Mapping University of New Hampshire, Durham, N.H. 03824.

76. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. // М., «Мир», 1975.

77. Chabot L. Single-Well Imaging Using Full-Waveform Sonic Data. // PhD, University of Calgary, 2003.

78. Химическая энциклопедия (в 5 томах). // М., «Советская энциклопедия», 1988.

79. Jeremic M.L. Strata mechanics in coal mining. // Taylor and Francis Ltd, 1985.

80. HDR Engineering Inc. Handbook of public water systems. (2nd edition)//New York, Wiley, 2001.

81. Bell F.G. Engineering properties of soils and rocks. (4th edition) // New York, Wiley, 2000.

82. Schlumberger. Wireline Services Catalog (Сервисный каталог по каротажным работам). //Houston. June (русск. яз.) 1995.

83. Peter A. Franaszek A DC-Balanced, Partitioned-Block, 8В/10В Transmission Code. // IBM Journal of Research and Development, № 27 (5), 1983.