SA90110043B1 - قياس الاستمرارية continuity logging بتتبع الاشارة الفرقية differenced signal detection - Google Patents

Abstract

الملخص: يكشف هذا الاختراع عن طريقة لتحديد استمرارية continuity طبقة حجرية lithographic واقعة بين ثقبي استطلاع رأسيين. يدلى مصدر زلزالي seismic في ثقب الاستطلاع الأول وفي نفس الوقت يدلى زوج من المستقبلات، ويفضل زوج سماعات أرضية geophones رأسية تبعد الواحدة منهما عن الأخرى حوالي 0.61 متر، في ثقب الاستطلاع الثاني لإظهار إشارة فرقية differenced signal. إن تسجيل إشارات ذات سعة عالية داخل طبقة هو دليل على وجود طبقة مستمرة continuous متدنية السرعة low velocity. ويمكن أيضا اكتشاف منتصف الطبقة باستخدام مستقبل رأسي مفرد وتحديد مكان انعكاس الطور phase reversal.

Description

بز قياس الاستمرارية ‎continuity logging‏ بتتبع الإشارة الفرقية ‎differenced signal‏ ‎detection‏ ‏الوصف الكامل خلفية الاختراع: يتعلق هذا الاختراع بقياس الاستمرارية ‎continuity logging‏ ويتناول على وجه التحديد تتبع موجات موجهة ‎guided waves‏ في طبقات حجرية واقعة بين ثقبي استطلاع كمقياس للاستمرارية. ° يعتبر تسجيل القياسات البثرية ‎well logging‏ باستخدام أجهزة متنوعة وسائل مهمة منذ القدم لتسجيل القياسات الطبيعية للتكوينات التي يقطعها ثقب استطلاع ‎borehole‏ كدالة في العمق داخل الثقب. وتستخدم هذه القياسات عموما للتعرف على التكوينات وتحديد كمية ونوع السائل في التكوينات. وتقتصر هذه القياسات بطبيعة الحال على المنطقة المجاورة بشكل مباشر لثقب الاستطلاع. ‎١‏ بالإضافة إلى تقنيات القياسات البثرية؛ تستخدم ثقوب الاستطلاع ‎well bores‏ أيضا في التتقيب الزلزالي ‎seismic exploration‏ وتستخدم معظم القراءات الزلزالية وضع مصادر زلزالية ومستقبلات على سطح الأرض أو في مواضع تحت أرضية قليلة العمق. وعلى أية حال؛ فإنه يتم استخدام ثقوب الاستطلاع؛ متى توفرت؛ في عملية التنقيب ‎IH‏ ‏ْ مادام أن هنالك بعض الميزات التي يوفرها ثقب الاستطلاع القائم. ولعل الميزة الرئيسية مي ‎Vo‏ إمكانية وضع المصدر أو المستقبل أو كليهما في مكان اقرب إلى الأسطح الجيولوجية العاكسة؛ مما يمكن أن يحققه استخدام المواقع السطحية فقط. وعند وجود أكثر من ثقب استطلاع فمن الممكن عندئذ استخدام ثقوب متباعدة لتنقيب زلزالي لا يمكن إجراؤه باستخدام ثقب استطلاع وحيد. فعلى سبيل المثال؛ تصق براءة الاختراع الأمريكية رقم 714777؟ لناراسيمان ‎Narasimhan‏ وزملاؤه؛ الصادرة في ‎YY‏ ‎Ye‏ _يونيو 1580م؛ طريقة لتوليد صورة شعاعية ‎tomograph‏ طبقية لتركيب تحت سطحي بين ‎AY |‏

ا ثقوب استطلاع بوضع سماعات أرضية ‎geophones‏ متباعدة في ثقب استطلاع وبتوليد سلسلة من الطلقات (التفجيرات) ‎Shots‏ في مواقع متباعدة في ثقب الاستطلاع الآخر. وتستخدم أوقات وصول أو سعات الموجات الأولية (التضاغطية ‎(compressional‏ المرسلة التي تسير مباشرة بين كل موقع إطلاق وسماعة أرضية لإنتاج صورة للتركيب بين ثقوب الاستطلاع. © وفي مثال آخرء تصف براءة الاختراع الأمريكية رقم 479457 لهوكينز ‎«Hawkins‏ ‏الصادرة في “ نوفمبر ‎AMY‏ )0 طريقة لتوفير صورة جانبية أفقية لعاكس يقع بين تقوب استطلاع باستخدام مواقع متعددة للإطلاق والاستقبال في ثقوب الاستطلاع. وفي هذه الحالة؛ ; تستخدم أوقات وصول الموجات الأولية المنعكسة؛ التي تسير من المصدر إلى العاكس وبعدئذ إلى السماعات الأرضية؛ لتصوير العاكس.

‎Ve‏ وينطوي نوع آخر من التنقيب الزلزالي تحت السطحي على وضع مصادر ومستقبلات داخل طبقة فحم ‎cool seam‏ و على طول امتداد ‎Gohl‏ في المناجم. وفي هذا التطبيقء تستخدم ‎Cla ge‏ موجهة؛ يتم اصطيادها داخل الفحم وتدعى موجات طبقية ‎seam waves‏ أو موجات قنوية ‎channel waves‏ لتحديد مواقع التصدعات في الطبقة. وبخلاف الموجات ‎body waves its‏ كالموجات الأولية والثانوية (التضاغطية ‎compressional‏ ‎Vo‏ والمستعرضة ‎(shear‏ فإن الموجات الموجهة ‎guided waves‏ تكون محصورة في حيز. وتصطاد هذه الموجات الموجهة في طبقات متدنية السسرعة ‎Jow-velocity layers‏ كالفحم بانعكاسات حرجة للموجة عند الحدود العليا والسفلى للطبقات. ولأن هذه الموجات الموجهة ' تحت أعلى سعات لها في ‎anil‏ فإنه يمكن استخدامها للتحقق من الفجوات (عدم الاستمرارية) ‎discontinuity‏ في الفحم. وكثيرا ما تستخدم الموجات الموجهة لقياس الفجوات في طبقات ‎٠‏ الفحم التي بسماكة ‎١,91‏ مترء مع أن الطول الموجي ‎Cla gall‏ الكتلية الناشئة عن نفس المصدر يمكن أن يصل إلى ‎Ye‏ مترا. أن التحليل للتصوير الزازالي باستخدام موجات كتلية

‏ينحصر في نصف طول الموجة والذي غالبا ما يكون أكبر بكثير من سمك طبقة الفحم. ولقد تم تطوير عدد من التقنيات لتحسين تتبع الموجات الموجهة في طبقات الفحم. وتتطلب هذه التقنيات وضع أجهزة التتبع ‎detectors‏ في المنجم في موضع محدد ضمن طبقة

‎AY

¢ الفحم. فعلى سبيل المثال؛ تستخدم براءة الاختراع الأمريكية رقم 3787778 لكري ‎(Krey‏ الصادرة في ‎١4‏ نوفمبر ‎AVI‏ أزواجاً من السماعات الأرضية. توضع سماعة أرضية قرب الحدود العليا للطبقة وتوضع الأخرى قرب الحدود السفلى للطبقة. تطرح ‎substract‏ الإشارات من كل زوج من السماعات الأرضية. وفي براءة اختراع أمريكية أخرى رقم ‎VACANIY‏

© لستاس ‎Stas‏ وزملاؤه؛ الصادر في ‎TY‏ ديسمبر ‎cad AVE‏ توضع السماعات الأرضية في مركز الطبقة وتوجه في اتجاه معين لتوفير الحد الأقصى من الحساسية للموجات الطبقية. والتقنية الموصوفة في براءة الاختراع الأمريكية رقم 435178 لبوشانان ‎Bushanan‏

‎olay :‏ الصادرة في ‎YY‏ سبتمبر ‎GAY‏ )2( تتطلب صفا من السماعات الأرضية موضوعة على طول امتداد طريق لتكوين صورة ‎holograoph ALS‏ للطبقة.

‎٠١‏ إن تطوير طريقة للتحقق من وجود استمرارية في طبقة واحدة أو أكثر مقابل التحقق من وجود فجوة في طبقات أخرى يمكن أن يكون مفيدا إلى أقصى حد لكل من عمليات استكشاف وإنتاج الزيت والغاز. وفي عمليات ‎cll‏ على سبيل المثال؛ فإن قياس الاستمرارية يمكن أن تكون مفيدة في بناء نماذج جيولوجية ‎geologic models‏ والربط بين خصائص التكوين ‎correlating formation properties‏ بين ثقوب الاستطلاع؛ والتحقق

‎Lg Yo‏ إذا كانت هناك أية تصدعات. وفي الإنتاج؛ فإن قياس الاستمرارية يمكن استخدامه كمؤشر على الاستمرارية في المستودع 07 بين ثقوب الاستطلاع وعلى وجود موائع نفاذية ‎permeability barriers‏ كذلك؛ فإن قياس الاستمرارية يمكن أن يكون مفيدا في تخطيط

‏ّ| استخراج الفحم والمعادن الأخرى. لذلك؛ فإن من النواحي البارزة للاختراع الحالي هو توفير طريقة محسنة للكشف عن ‎٠‏ وجود طبقة متصلة بين تقوب الاستطلاع في التكوينات الصخرية تحت الأرضية فيما بينها. وناحية بارزة أخرى للاختراع الحالي هي توفير طريقة محسنة للكشف عن وجود موجات موجهة في طبقات صخرية معينة كوسيلة للتحقق من الاستمرارية في مثل تلك الطبقات. ‎AY‏

° وصف عام للاختراع: والطريقة المفضلة لقياس الاستمرارية طبقا للاختراع الحالي تتضمن استخدام ثقبي استطلاع الواحد منهما على مسافة من الآخر يمتدان إلى أسفل عبر التكوين الصخري المراد استكشافه بقياس الاستمرارية. يوجد مصدر زلزالي في ثقب الاستطلاع الأول بجوار الطبقات المتدنية ‎٠‏ السرعة في التكوين الصخري بموجب أعمال سابقة استوجبت ذلك؛ كأن يكون بموجب ‎CS‏ ‏سابقة للبئر بالطرق المألوفة مثلا. تكون ‎Jia‏ هذه الطبقات ‎Logue‏ أقل كثافة أو أكثر مسامية من الطبقات على أي من الجانبين. وفي نفس الوقت؛ يتم إنزال جهازي استقبال (مستقبلين) عبارة عن سماعتين أرضيتين متطابقتين بصفة أساسية في ثقب الاستطلاع الثاني؛ وتثبت السماعتان ‎Lae‏ مع وجود مسافة قصيرة بينهماء عادة حوالي 0,76 متر. وبذا يكون هناك في ثقب ‎٠‏ الاستطلاع؛ جهاز استقبال واحد على مسافة ‎١,7‏ متر تقريباً فوق الآخر. ويمكن أن تكون مصادر الزلزلة إما من النوع الذي يصدر موجة صوتية مستمرة على مدى فترة زمنية طويلة ‎Gans‏ أو على نحو مفضلء من النوع الذي يمكن إثارته مرة بعد أخرى لتوليد إشارة زلزالية على شكل نبضة 00156-1:68. في أي من الحالتين» ولأغعراض هذا الشرح؛ فإنه سيشار إلى أن الحركة الموجية المتولدة السارية في التكوين على أنها تولد ‎Vo‏ نبضات ‎dmpulses‏ ومصادر الزلزلة الملائمة لتنفيذ الاختراع معروفة جيدآ في التقنية الصناعية. يضم خرج الإشارة الكهربية للمستقبلين بحيث يطرح خرج أحدهما من الآخر؛ وبذلك ‎Zan‏ "إشارة فرقية" ‎differenced signal‏ ويدلى المصدر في ثقب الاستطلاع الأول ليتواجد مقابل طبقة أولى وتدلى مجموعة المستقبل في ثقب الاستطلاع الثاني إلى نفس المسافة تقريباً ‎٠‏ بحيث تتواجد ‎Lua) gl‏ مقابل نفس الطبقة. عندئذ يشغل المصدر. تقلل الإشارة الفرقية الناتجبة عن مجموعة المستقبلين قيم الموجات الكتلية الفردية (كلا من الموجات الأولية والثانوية) الموجودة بينما تعزز وجود الموجات الموجهة. وهكذا؛ فإنه إذا كانت هناك إشارة يمكن إدراكها موجودة أو تم اكتشافهاء فإن هذا دليل على وجود موجات موجهة؛ وبالتالي ‎ay‏ ‏استمرارية في الطبقة. ومن ناحية أخرى؛ إذا كانت هناك إشارة فرقية صغيرة أو لا شيء على ‎AY‏

< الإطلاق؛ 1368 يعني أنه لا يوجد أثر لموجة موجهة أو أن هناك أثر تافه لا يعتد به؛ وبالتالي وجود فجوة في الطبقة. يمكن مسح كامل مجال الطبقات متدنية السرعة بذات الطريقة بالإنزال المتزامن للمصدر ومجموعة الاستقبال في ثقب الاستطلاع المختص وإعادة الخطوات أعلاه. ‎ve‏ استخدام سماعات أرضية حساسة للحركة الرأسية ‎vertical motion sensing‏ ‎geophones ©‏ أو مستقبلات أخرى كمستقبلين في مجموعة الاستقبال؛ فإن معلومات إضافية أخرى يمكن الحصول عليها. ان السماعة الأرضية الحساسة للحركة الرأسية حساسة للكشف عن موجة موجهة متماثلة ‎symmetric‏ تتذبذب في التكوين بحيث تظهر نقطة صفرية أو نقطة تقاطع صفرية ‎null or zero cross-over point‏ في الطبقة عند حوالي نقطة الانتصاف ‎Los‏ (على فرض تجانس الطبقة). لهذا السبب؛ فإنه عند استخدام متل هذه السماعات الأرضية ‎٠‏ التكوين الإشارة الفرقية للموجة الموجهة كما جاء ‎Wil‏ فسوف يحدث انعكاس طوري ‎phase‏ ‏21 في مثل هذه الموجة حينما يتم إنزال إحدى السماعتين الأرضيتين إلى ما بعد نقطة انتصاف الطبقة المتصلة متدنية السرعة. وهكذا فإنه لا يتم فقط تقرير وجود الطبقة؛ وإنما يمكن أيضاً تحديد نقطة انتصافها وذلك بتواجد القطبية ‎polarity‏ أو الانعكاس الطوري. شرح مختصر للرسوم: ‎Yo‏ للتوصل إلى كيفية إدراك الملامح البارزة والمميزات والأهداف المذكورة أعلاه للاختراع ولامور أخرى سوف تتضح فيما بعد ولفهمها بالتفصيل»؛ فإن وصفآ أكثر دقة للاختراع الملخص أعلاه بإيجاز يمكن الحصول عليه مع الإشارة إلى تطبيقاته الموضحة في الرسوم؛ وهي الرسوم التي تكون ‎Te Ja‏ من هذه المواصفة. وجدير بالملاحظة على أية حال أن الرسوم المرفقة توضح فقط التطبيقات المفضلة ‎٠‏ للاختراع ولذلك لا ينبغي اعتبارها ‎Teas‏ لمجاله حيث أن الاختراع يمكن أن ينطوي على تطبيق آخر له نفس الفعالية. ض الرسوم: الشكل ‎:)١(‏ هو بيان تخطيطي لثقبي استطلاع يستخدمان لقياس الاستمرارية لطبقة صخرية متدنية السرعة ‎low velocity lithographic layer‏ بينهما ‎Gila‏ للطريقة المفضلة للاختراع ‎NY‏

ل الحالي ‎٠‏ وفيه يوضع مصدر زلزالي في ثقب استطلاع أول بينما توضع سماعتان أرضيتان الواحدة منهما على مسافة من الأخرى في ثقب استطلاع ثان. الشكلان ‎(IY)‏ و(7ب): هما بيانان تخطيطيان لثقبي استطلاع يستخدمان لقياس الاستمرارية لطبقة صخرية متدنية السرعة بينهما ‎Goda‏ لطريقة بديلة مفضلة طبقاً للاختراع الحالي» ‎Ley‏ ‏يوضع مصدر زلزالي في ثقب استطلاع أول ويوضع مستقبل واحد فقط ‎Jie‏ سماعة أرضية في ثقب استطلاع ثان في موقع أول أثناء إطلاق أول وفي موقع ثان أثناء إطلاق ثان. الشكل (©): وهو بيان لقراءات موجة أحدثت بين ثقبي استطلاع في تركيب حجري فحمي اعتيادي ‎typical coal lithographic structure‏ باستخدام سماعة أرضية حساسة للحركة الأفقية كمستقبل. ‎٠‏ الشكل (4) : وهو بيان لقراءات موجة أحدثت بين قطبي استطلاع في نفس التركيب ‎Goad‏ ‏الفحمي كما صور في الشكل (©) باستخدام سماعة أرضية حساسة للحركة العمودية كمستقبل. الشكل (©): هو بيان لقراءات موجة أحدثت بين ثقبي استطلاع في نفس التركيب الحجري الفحمي كما وصف في الشكل (7) باستخدام مجموعة استقبال من سماعتين أرضيتين حساستين للحركة الرأسية متباعدتين رأسياً. ‎٠5‏ الشكل )1( : هو بيان لقراءات موجة أحدثت بين ثقبي استطلاع في تركيب من طين صفحي حجري اعتيادي ‎typical shale lithographic structure‏ باستخدام سماعة أرضية حساسة للحركة الأفقية كمستقبل. ض الشكل (7) : هو بيان لقراءات موجة أحدثت بين ثقبي استطلاع في نفس التركيب من الطين الصفحي الحجري كما وصف في الشكل )1( باستخدام سماعة أرضية حساسة للحركة الرأسية ‎٠‏ كمستقبل. الشكل ‎(A)‏ : هو بيان لقراءات موجة أحدثت بين ثقبي استطلاع في نفس التركيب من الطين الصفحي الحجري كما وصف في الشكل )1( باستخدام مجموعة استقبال من سماعتين أرضيتين حساستين للحركة الرأسية متباعدتين رأسياً. ‎AY‏

A

‏الوصف التفصيلي:‎ ‏و(موجات موجهة)‎ body waves ‏نورد فيما يلي تعريفات ل (موجات كتلية)‎ led ‏وذلك للمساعدة على فهم الاختراع الموصوف‎ guided waves ‏الموجات الكتلية على أنها الاضطرابات التي تستطيع الانتقال خلال وسط.‎ ge ‏والموجات الكتلية غير محصورة في حيز ما. وفي وسط صلب؛ يمكن أن يتواجد نوعان من‎ © ‏والموجات المستعرضة‎ compressional waves ‏الموجات الكتلية هي الموجات التضاغطية‎ ‏توع واحد من الموجات لا يعد موجات كتلية وتلك هي الموجات السطحية‎ .shear waves ‏وتتناقص سعات الموجات السطحية بسرعة بالابتعاد عن السطح.‎ surface waves ‏يمكن تحت ظروف معنية حبس (اصطياد) طاقة موجة داخل طبقة؛ تعرف عندئذ بدليل‎ ‏وللموجات الموجهة سعات عادية في مثل تلك الطبقة؛ بينما في المواد‎ owave guide ‏الموجة‎ Ve ‏المحيطة فإن السعات تقترب من الصفر بسرعة مع تزايد البعد عن الطبقة. ويمكن أن تحبس‎ ‏الموجات الموجهة أو تحبس جزئياً في طبقة متدنية السرعة بانعكاسات حرجة للموجات عند‎ ‏الحدود العليا والسفلى للطبقة. ولان الموجات الموجهة تكون لها أكبر سعات في الطبقة متدنية‎ ‏فجوات (عدم استمرارية) في الطبقة. وتستخدم‎ AY ‏السرعة؛ فإنه يمكن استخدامها لتقصي‎ ‏متر حتى ولو أن الطول‎ ١9١ ‏الموجات الموجهة لقياس الفجوات في طبقات الفحم بسمك‎ Vo ‏الموجي يمكن أن يكون 70,5 متر طولا. وفي جيوفيزياء الفحم فغالباً ما تدعى الموجات‎ .channel waves ‏أو موجات القناة‎ seam waves ‏الموجهة بموجات طبقية‎ |ّ ‏أولاء؛ تظهر طبقة متدنية السرعة أو طبقة‎ )١( ‏وبالإشارة الآن إلى الرسوم وإلى الشكل‎ receiver ‏وثقب استطلاع مستقبل‎ (VY) source borehole ‏بين ثقب استطلاع مصدر‎ )٠١( ‏فحم‎ ‎. ‏ثقبا الاستطلاع عن بعضها البعض بمسافة تصل إلى بضع مئات من‎ دعبي.)٠١‎ ) borehole ٠ ‏متر. ويعرف على الأقل من القياسات البئرية أو أية معلومات‎ 0٠0 ‏الأمتارء على سبيل المثال؛‎ ‏قائمة؛ بأن الطبقة متدنية السرعة توجد؛ على العمق المبين تقريبا. وبقصد التوضيح؛ فان‎ ٠١٠١ ‏الطبقة متدنية السرعة؛ تستطيع أن تتحمل موجات زلزالية تسري فيها بسرعة‎ ‏متر/الثانية؛ بينما تتحمل كل الطبقات الأخرى المجاورة موجات زازالية من نفس المصدر‎

AY q ‏بسرعات أعلى.‎ ‏هو مصدر زلزلة ميكانيكي نمطي؛‎ (VY) ‏في ثقب الاستطلاع‎ (V1) ‏والمصدر الزلزالي‎ ‏يمكن تشغيله بالأمر بطريقة تقليدية معروفة جيدا في التقنية الصناعية لتوليد‎ vibrator ‏كهزاز‎ : ‏حيث يوجد المصدر. وتوضع‎ (VY) ‏موجات صوتية في الطبقات المجاورة لثقب الاستطلاع‎ ‏على نفس عمق‎ (VE) ‏في ثقب الاستطلاع‎ )٠١( ‏و‎ (VA) ‏(توجد) السماعتان الأرضيتان‎ © ‏المصدر )11( تقريبا عند أي زمن محدد. وفي كل مرة يشغل فيها المصدر؛ يبث المصدر نفس‎ ‏الإشارة بصيغة جوهرية إلى داخل التكوين؛ وترتحل هذه الموجات في التكوينات المعترضة‎ ‏بين ثقبي الاستطلاع.‎ ‏عنصر تحسس أو استقبال حساس‎ )7١(و‎ (VA) ‏تتضمن كل من السماعتين الأرضيتين‎ horizontal ‏للحركة من نفس النوع. أي انهما إما أن تكونا كلاهما سماعتان أرضيتان أفقيتان‎ ٠ ‏اعتمادا على اتجاهية عنصر‎ vertical geophones ‏أو سماعتان أرضيتان رأسيتان‎ geophones ‏التحسس. وتوضع السماعتان الأرضيتان بحيث تكون أحداهما على مسافة من الأخرى‎ ‏وذلك لإبقاء السماعتين على نفس التباعد. والتباعد المعهود‎ (YY) linkage ‏باستخدام الوصلة‎ ‏كهربائية ممثلة للموجة‎ voltage ‏متر. وعادة ما تولد كل سماعة أرضية إشارة جهد‎ ١,76 ‏هو‎ ‏الموجات المتمتلة في‎ patterns ‏الصوتية التي سجلتها السماعة الأرضية. عند دراسة أشكال‎ ٠ ‏أدناه فيفترض أن سماعة أرضية واحدة تعمل. بيد انه طبقا‎ (V) ‏الأشكال (©) و )8( و (1) و‎ ‏للاختراع فإنه يتم تشغيل كلا السماعتين وهما متصلتان كهربيا بطريقة تؤدي إلى كون خرج‎ ‏الإشارة هذا ينتج‎ development ‏من الأخرى. إن تكون‎ subtracted ‏السماعتين يطرح‎ (saa) |ّ ‏كما هو موضح على وجه اكمل أدناه فيما يختص بإيضاح‎ "differenced signal ‏"إشارة فرقية‎ : (A) ‏الشكلين )0( و‎ ٠ ‏الذي يمثل تكون نموذج موجي فيما يتعلق بموجة‎ oF) ‏وبالإشارة الآن إلى الشكل‎ ‏ناشئة عن‎ (Y£) ‏ناتجة عن سماعة أرضية أفقية واحدة؛ موجهة لاستقبال موجات في الاتجاه‎

AY) ‏ويذكر أن ثقبي الاستطلاع يبعد الواحد منهما عن‎ .)١( ‏و‎ (VY) ‏ثقبي الاستطلاع‎ ‏متر أو ما يقارب‎ VA ‏مترا. ومن المعلوم أن الطبقة متدنية السرعة تقع ضمن‎ 04Y ‏بمسافة‎ ‎AY

أ ذلك بالرسم البياني. أي أن المسافة بين كل خط رأسي وآخر تمثل مسافة ‎١,705‏ متر. وتظهر خصائص السرعة للطبقات الممسوحة ضمن مدة البحث في الجزء العلوي من الرسم بوحدات متر/ثانية؛ مع انه يفترض أن هذه الطبقات غير معروفة بالتحديد في البداية. وما هو معروف هو أن هناك طبقة متدنية السرعة موضع اهتمام تقع في مكان ما ضمن المدى العام. ° يوضع كل من المصدر والمستقبل في ثقبي الاستطلاع المخصصين لهما على نفس العمق التقريبي ويبادر بإصدار الموجات الصوتية. في هذه الحالة؛ هناك مستقبل واحد فقط يعمل وهذا المستقبل هو سماعة أرضية "أفقية". يظهر تسجيل خرج المستقبل للعمق الأول على : الجانب الأيسر للرسم. يبقى المصدر مثبتا في الطبقة ويدلى المستقبل مسافة 0706 متر ويشغل المصدر مرة أخرى لإنتاج إشارة على الخد الثاني. تستمر هذه العملية لكل خط تال ‎٠‏ حتى يكتمل كامل الرسم البياني. توجد سلسلتان من الموجات المتكونة؛ الأولى منهما يمكن تحديدها على أنها الموجات الأولية (التضاغطية) والثانية على أنها الموجات الثانوية (المستعرضة). ولا يوجد فرق بارز في المظهر بين الطبقة متدنية السرعة في الوسط والطبقات المجاورة. أي أن الإشارات المسجلة للطبقة متدنية السرعة مشابهة تماما لتلك المسجلة فوق وتحت الطبقة ولا تكون الطبقة ‎Vo‏ محددة قطعياً. تم تكوين الشكل (؛) بنفس الطريقة التي كون بها الشكل (©) ‎Lad‏ عدا استخدام سماعة ارضية "رأسية" كمستقبل. ومرة أخرى؛ هناك مجموعتان من نماذج ‎ela gall‏ ولكن مظهر ّ| النماذج لا يختلف كثيرا بالنسبة للطبقة متدنية السرعة والطبقة اعلاها والطبقة أسفلها. غير انه يمكن رؤية انعكاس طوري ‎phase reversal‏ في الوسط مما يحدد تقريبا الطبقة متدنية السرعة. ‎٠‏ علاوة على ذلك؛ كما سيلاحظ؛ فان هذا الجزء من الإشارة سوف يزداد اتضاحاً عند إحداث الإشارة الفرقية. وبالإشارة الآن إلى الشكل )0( حيث يتم تكوين سلسلة اشارات بنفس الطريقة كما في الشكلين )¥( و ‎o£)‏ عدا انه في هذه الحالة؛ تستخدم سماعتان ارضيتان 'رأسيتان" متصلتان ‎Lae‏ ومتباعدتان ‎NY‏ ,+ متر عن بعضهما البعض كمستقبل واحد؛ ويكون خرجيهما هو ‎AY‏

‎١١ |‏ "الإشارة الفرقية". وتكون الطبقة متدنية السرعة الان محدد بشكل قطعي لمجموعتي الموجات كلتيهما. علاوة على ذلك؛ تكون حدود الطبقة كلها معينة وليس فقط وسطها او مركزها. وما يظهر من الرسم البياني ليس فقط مجرد انه توجد طبقة متدنية السرعة في الوسط؛ ولكن ان تلك الطبقة تحمل الموجات وهي لذلك تبين استمرارية الطبقة. 0 وتظهر سلسلة من الرسوم البيائية مماثلة للأشكال (©) و (4) و (*) في الاشكال )7( و ‎5(Y)‏ (8). وفي حالة الاخيرة فان التركيب موضع الدراسة هو تركيب طين صفحي متحجر ‎cshale‏ وليس بالاحرى تركيب فحم. وفي هذه الحالة يبعد تقب استطلاع المصدر عن ثقب استطلاع المستقبل بحوالي 5 مثر فقط. وهكذا فان الموجتان الاولية والثانوية غير منفصلتين زمنيا. وفيما عدا ذلك فان الاحوال هي نفسها. بمعنى ان الشكل )1( يبين نتائج ‎٠ :‏ استخدام سماعة ارضية أفقية واحدة كمستقبل؛ والشكل ‎(V)‏ يبين نتائج استخدام سماعة ارضية راسية واحدة؛ والشكل ‎(A)‏ يبين نتائج استخدام زوج من السماعات الارضية الرأسية التي تبعد الواحدة منهما عن الاخرى بمسافة ‎١,764‏ متر ويكون الخرج ‎output‏ هو الإشارة الفرقية. وفي حالة طبقة الطين الصفحي المتحجر؛ فان خصائص السرعة لكامل الطبقة قد لا تكون متجانسة ‎homogeneous‏ على الرغم من ان طبقة الطين الصفحي المتحجر تشتمل على مادة ذات سرعة ‎Yo‏ تقل عن الطبقات المجاورة. لذلك فكما أنه قد تحقق بالنسبة لنموذج الفحم؛ فان الإشارات الفرقية الكبيرة لنموذج الطين الصفحي المتحجر تحدد بكل وضوح حواف الطبقة (شكل ‎((A)‏ على نحو لم يكن واضحاً من الرسوم البيانية للمستقبل المفرد (الشكلان 76 و 7). علاوة على ذلك فان كل من الطبقات الفرعية ‎sublayers‏ الثلاث للطبقة الرئيسية المكتشفة تكون محددة أيضاً. يجب ملاحظة ان القراءات المبينة في الاشكال (©) إلى ‎(A)‏ قد سجلت فعليا بينما كان ‎٠‏ المصدر مثبتا في موقع واحد؛ وبينما كان المستقبل موضوعا في مواقع او أماكن مختلفة بالنسبة للطبقة. وهذا يوضح ان التقنية الموضحة هنا قادرة على تمييز الحالات التي يكون فيها المصدر في الطبقة بينما لا تكون المستقبلات في الطبقة. وتأتي أهمية ذلك لأن موقع الطبقة قد لاايكون معروفا بالقطع. إضافة إلى ذلك؛ فان الطبقة يمكن في بعض الحالات أن تقطع ثقوب الاستطلاع عند أعماق مختلفة بدلا من نفس العمق كما فرض هنا من قبل. ‎AY‏

"١ ‏يمكن ملاحظة ان السماعة الارضية‎ (V) ‏وبالإشارة مرة أخرى إلى الشكلين (؛) و‎ ‏الرأسية المفردة تظهر في كل حالة انعكاسا طوريا في الجزء المركزي او جزء المنتصف‎ ‏التقريبي للطبقة المكتشفة. وهكذاء بواسطة سلسلة من الإشارات؛ يمكن تمييز حدود الطبقات‎ ‏متدنية السرعة في التكوين والجزء المركزي لها.‎

0 وعلى الرغم من ان الشكلين )0( و ‎(A)‏ قد تم تكوينهما باستخدام سماعات ارضية رأسية؛ فان رسوما بيانية مماثلة يمكن تكوينها باستخدام زوج من السماعات الارضية الأفقية. يفضل الوضع الرأسي لزوج السماعات؛ بسبب عدم ضرورة صفهما في اتجاهيهما الأفقي المحدد ليكونا في خط مستقيم مع اتجاه التكوين بين ثقوب الاستطلاع.

علاوة على ذلك؛ يمكن؛ عند الرغبة؛ استخدام سماعات مائية ‎hydrophones‏ او ‎٠‏ مستقبلات فيها عناصر حساسة لتغيرات الضغط؛ تحت ظروف جوية ملائمة لتشغيلهاء ‎die‏ ‏على سبيل المثال؛ في ثقب استطلاع مملوء بسائل. بينما تم توضيح ووصف تطبيقين مفضلين للاختراع على وجه التحديد؛ ‎CEI AYE‏ لا يقتصر عليهما إذ يمكن إجراء تعديلات ‎sae‏ واضحة لأولئك الماهرين في التقنية الصناعية. ‎AY‏

Claims (1)

1. ١ ‏عناصر_الحماية‎ ‏في‎ continuity logging guided waves Aga go ‏صطريقة لقياس استمرارية موجات‎ -١ ١ ‏وتشتمل‎ cboreholes ‏الواقعة بين ثقبي استطلاع‎ lithographic region ‏المنطقة الصخرية‎ Y ‏و على:‎ ‏من مصدر زلزالي عند موقع عمق أول في ثقب استطلاع‎ seismic sourcing ‏إصدار زلزالي‎ «first borehole JJ ° ‏النبضات المباشرة من المصدر المذكور عند حوالي نفس موقع العمق الأول في ثقب‎ Jd, first seismic ‏من مستقبل زلزالي أول‎ JS ‏بواسطة‎ second borehole ‏ل استطلاع ثان‎ ‏يبعد الواحد منهما عن الأخر‎ second seismic receiver ‏زلزالي ثان‎ Jia 5 receiver A ‏الفرق‎ Jud ‏بقيمة‎ differenced signal value ‏مسافة رأسية قصيرة؛ وتكوين إشارة فرقية‎ A ‏بين قيم الإشارات المقابلة لها الناتجة من المستقبلين الأول والثاني؛‎ Ve ‏عند مواقع أعماق منفصلة متتالية في ثقب الاستطلاع الأول‎ seismic sourcing ‏إصدار زلزالي‎ ١١ ‏المذكور‎ first borehole VY ‏من الإصدارات الزلزالية‎ seismic sourcing ‏والقيام بما يلي بالنسبة لكل إصدار زلزالي‎ VY ‏المتتالية:‎ ً ‏استقبال النبضات المباشرة من المصدر المذكور عند حوالي نفس موقع العمق في قب‎ ٠ seismic ‏الممائل لموقع العمق للإصدار الزلزالي‎ second borehole ‏الاستطلاع الثاني‎ ١ first seismic receiver ‏بواسطة كل من المستقبل الزلزالي الأول‎ Wh sourcing ١ ‏المذكورء‎ second seismic receiver ‏المذكور والمستقبل الزلزالي الثاني‎ YA ‏وتكوين إشارة فرقية بقيمة تمثل الفرق بين قيم الإشارات المقابلة الناتجة من المستقبلين الأول‎ 14 ‏والثاني المذكورين»‎ Y. ‏ووفقا للطريقة يدل وجود إشارة فرقية كبيرة نسبيا عند عمق محدد على وجود موجات موجهة‎ YY continuous low-velocity ‏في طبقة صخرية متدنية السرعة مستمرة‎ guided wavs YY AY

   \R3 ‏عند ذلك العمق المحدد.‎ lithographic layer ‏تق‎ ‏والتي‎ )١( ‏وفقا لعنصر الحماية رقم‎ continuity logging ‏طريقة لقياس الاستمرارية‎ -7 ١ ‏الأول والثاني المذكورين‎ seismic receiver ‏فيها يتضمن كل من المستقبلين الزلزاليين‎ Y vertical seismic motion sensing element ‏عنصر إحساس بالحركة الزلزالية الرأسية‎ 3 ‏لعنصر الحماية رقم ) \ ( والتي فيها‎ ad continuity logging ‏طريقة لقياس الاستمرارية‎ —Y \ ‏الأول والثاني المذكورين عنصر‎ seismic receiver ‏يتضمن كل من المستقبلين الزلزاليين‎ Y -horizontal seismic motion sensing element ‏ؤ إحساس بالحركة الزلزالية الأفقية‎ Led ‏والتي‎ )١( ‏وفقا لعنصر الحماية رقم‎ continuity logging ‏لقياس الاستمرارية‎ Gk - 4 ١ ‏الأول والثاني عنصر إحساس‎ seismic receiver ‏يتضمن كل من المستقبلين الزلزاليين‎ Y .pressure sensing element ‏بالضغط‎ ¥ ‏وفقا لعنصر الحماية رقم )1( وتتضمن‎ continuity logging ‏طريقة لقباس الاستمرارية‎ © ١ ‏ربط المستقبلين الأول والثاني المذكورين بحيث يبعدان عن بعضيهما البعض بمسافة‎ ‏ثابتة.‎ 1 ‏وفقا لعنصر الحماية رقم )0( والتي فيها‎ continuity logging ‏لقباس الاستمرارية‎ yk ١ ١ ‏متر تقريبا.‎ ١,6١ ‏المسافة الثابتة المذكورة هي‎ Y ‏وفقا لعنصر الحماية رقم ) \ ( والتي فيها‎ continuity logging ‏ا طريقة لقياس الاستمرارية‎ ١ ‏يستخدم نفس المصدر في كل حادثة إصدار زلزلة ويستخدم نفس المستقبلين | لأول‎ Y ‏والثاني في كل حادثة استقبال.‎

   AY

   ١١

   ‎A ١‏ — طريقة لقياس الاستمرارية ‎continuity logging‏ وفقا لعنصر الحماية رقم ) ‎١‏ ( حيث كل ‎Y‏ حادثة إصدار الزلزلة وحادثة الاستقبال المقابلة لها تستخدم» على الترتيب؛ مصادر 1 زلزالية مختلفة ومستقبلات زلزالية ‎seismic receivers‏ أولى وثانية مختلفة. ‎١9 ١‏ - طريقة لقياس الاستمرارية ‎continuity logging‏ وفقا لعنصر الحماية رقم ‎(A)‏ والتي فيها ‎Y‏ تجري حادثتي الزلزلة والاستقبال المقابلة لها المذكورة؛ بصورة أساسية؛ في أن واحد. ‎٠ ١‏ طريقة لقياس الاستمرارية ‎continuity logging‏ وفقا لعنصر الحماية رقم ) ‎١‏ ( والتي فيها ‎Y‏ تكون المسافة الرأسية الفاصلة بين حادثتي زلزلة هي ‎١,706‏ متر تقريبا.

   ‎١١ yo‏ طريقة لقياس الاستمرارية ‎continuity logging‏ وفقا لعنصر الحماية رقم ‎)١(‏ والتي فيها يتضمن المستقبلان الأول والثاني المذكوران عناصر إحساس بالحركة الزلزالية الرأسية ‎vertical seismic motion sensing element 7‏ ويشير وجود إزاحة للطور ‎phase shift‏ في الموجات الموجهة المذكورة من موقع عمق أول إلى الموقع التالي له إلى اجتياز ° نقطة المنتصف المتعلقة بالطبقة الصخرية متدنية السرعة المستمرة ‎continuous low-‏ ‎velocity lithographic layer 1‏ . ‎VY ١‏ طريقة لقياس الاستمرارية ‎continuity logging‏ وفقا لعنصر الحماية رقم ‎)١(‏ والتي فيها يتضمن المستقبلان الأول والثاني عناصر إحساس بالحركة الزلزالية الرأسية ‎vertical‏ ‎cseismic motion sensing element 7‏ ويثبت وجود إزاحة للطور ‎phase shift‏ في الإشارة ¢ الفرقية ‎differenced signal‏ من عمق إلى العمق التالي له إلى وجود موجات موجهة عند هه هذين العمقين.

   ‎AY

   ١ ‏في‎ continuity logging guided waves ‏طريقة لقياس استمرارية موجات موجهة‎ ١“ ١ ‏وتشتمل‎ boreholes ‏الواقعة بين ثقبي استطلاع‎ lithographic region ‏المنطقة الصخرية‎ Y ‏على 7ل‎ 3 ‏عند موقع عمق أول في ثقب استطلاع أول‎ first seismic sourcing ‏؛ أ - إصدار زلزالي أول‎ . first borehole ° ‏"ب - استقبال أول للنبضات المباشرة من موقع العمق الأول المذكور في ثقب استطلاع ثان‎ . ‏وتكوين قيمة إشارة أولى‎ seismic receiver ‏عند مستقبل زلزالي‎ second borehole ‏ل‎ ‏عند موقع العمق الأول المذكور في ثقب‎ second seismic ‏زلزالي ثان ع800170610‎ Saal z A , ‏المذكور بنفس الكيفية جوهريا مثل الإصدار الزلزالي‎ first borehole ‏الاستطلاع الأول‎ q ‏المذكور.‎ first seismic sourcing ‏الأول‎ ٠١ second seismic sourcing ‏د — استقبال ثان للنبضات المباشرة من الإصدار الزلزاني الثاني‎ ١١ ‏على مسافة رأسية‎ second borehole ‏المذكور عند موقع عمق في ثقب الاستطلاع الثاني‎ VY seismic ‏قصيرة محددة مسبقا من موقع الاستقبال الأول المذكور عند المستقبل الزلزالي‎ VV ٠ ‏المذكور وتكوين قيمة إشارة ثانية‎ receiver ‏تن"‎ ‏وذلك بطرح واحدة من الإشضارتين الأولى‎ differenced signal ‏تكوين إشارة فرقية‎ a 5 . ‏والثانية من الاخرى‎ 1 ‏و - إعادة الخطوات من (أ) إلى (ه) عند مواقع عمق منفصلة متتالية في ثقبي الاستطلاع‎ ١١7 ‏الأول والثاني حيث يدل وجود إشارة فرقية كبيرة عند عمق محدد على وجود موجات‎ VA continuous low-velocity ‏موجهة في طبقة صخرية متدنية السرعة مستمرة‎ 3 ‏عند ذلك العمق المحدد.‎ lithographic layer Ye ‏والتي‎ (VF) ‏وفقا لعنصر الحماية رقم‎ continuity logging ‏طريقة لقياس الاستمرارية‎ -١؛‎ ١ ‏فيها تتضمن كل من المستقبلات الزلزالية المذكورة عنصر إحساس بالحركة الزازالية‎ -vertical seismic motion sensing element ‏الرأسية‎ Y AY

   VV ‏والتي‎ (VY) ‏وفقا لعنصر الحماية رقم‎ continuity logging ‏طريقة لقياس الاستمرارية‎ ١١ ١ ‏فيها تتضمن كل من المستقبلات الزلزالية المذكورة عنصر إحساس بالحركة الزلزالية‎ Y .horizontal seismic motion sensing element ‏الأفقية‎ 3 ‏والتي‎ (VF) ‏وفقا لعنصر الحماية رقم‎ continuity logging ‏طريقة لقياس الاستمرارية‎ ١١“ ١ ‏المذكورة عنصر إحساس‎ seismic receivers ‏فيها تتضمن كل من المستقبلات الزلزالية‎ Y .pressure sensing element ‏بالضغط‎ v : ‏والتي‎ (VF) ‏وفقا لعنصر الحماية رقم‎ continuity logging ‏طريقة لقياس الاستمرارية‎ ١١7 ١ ‏المتعلقة بها هو‎ seismic sourcing ‏فيها المسافة الرأسية بين حادثتي الإصدار الزلزالي‎ ‏“,؛ متر تقريبا.‎ ‏والتي‎ (VF) ‏وفقا لعنصر الحماية رقم‎ continuity logging ‏طريقة لقياس الاستمرارية‎ ١8“ ١ vertical seismic ‏تتضمن المستقبلات المذكورة عناصر إحساس بالحركة الرأسية‎ Led Y ‏في الموجات‎ phase shift ‏ويدل وجود إزاحة للطور‎ cmotion sensing element ‏و‎ ‏المذكورة من موقع عمق أول إلى الذي يليه على اجتياز نقطة‎ guided waves ‏الموجهة‎ 3 continuous low-velocity ‏منتصف الطبقة الصخرية متدنية السرعة المستمرة‎ o lithographic layer 1 ‏والتسي‎ (VF) ‏وفقا لعنصر الحماية رقم‎ continuity logging ‏طريقة لقياس الاستمرارية‎ ١١١ vertical ‏فيها تتضمن المستقبلات المذكورة عناصر إحساس بالحركة الزلزالية الرأسية‎ Y ‏في الإشارة‎ phase shift ‏للطور‎ dal 3) ‏ويثبت وجود‎ cseismic motion sensing element v ‏الرقية من عمق إلى الذي يليه وجود موجات موجهة عند هذين العمقين.‎ ¢ AY