Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Изучение свойств околоскважинного пространства и резервуара с использованием трубных волн

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Изучение свойств околоскважинного пространства и резервуара с использованием трубных волн"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЗИАТДИНОВ Сергей Ринатович

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ОКОЛОСКВАЖИННОГО ПРОСТРАНСТВА И РЕЗЕРВУАРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРУБНЫХ ВОЛН

Специальность 25 00 10 — ГЕОФИЗИКА, ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Саикг-Петсрбург 2007 г

003069790

Работа выпотнена на кафедре физики Земли Санкт-Петербургского государственного университета

Научный руководит ель докюр физико-математических наук Кашган Борис Маркович

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук Крауклис Павел Владимирович

доктор физико-математических наук Максимов Герман Адольфович

Ведущая организация ГФУП «ВНИИГеофизика», Москва

Защита состоится 31 мая 2007 г в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д 212 232 19 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу 199034, СПб , Университетская набережная, 7/9, Геологический факультет (здание бывшего НИФИ), ауд 347

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им М Горы ого в СПбГУ по тому же адресу

Автореферат разослан «_»_2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность диссертации

Важнейшей проблемой нефти азовой промышленности является повышение нефтеотдачи и мониториш резервуара в процессе добычи при помощи сейсмических волн Наиболее эффективными для мониторинга являются скважинные сейсмические источники Кроме объемных волн в межскважинпом пространстве они возбуждают трубные1 волны, которые часто рассматриваются как помехи

Однако трубные волны содержат полезную информацию и могут использоваться как для определения физических свойств пористых проницаемых зон, трещиноватых пластов, гидроразрывов, так и геометрических параметров, таких как толщина пласта либо трещины Ввиду того, что традиционные методы позволяют оценить длину трещины лишь на основании косвенных измерений, например, по количеству закаченного в трещину нропаната, весьма актуальной задачей является оценка длины трещины при помощи трубной волны Ее решение упростит процесс оконтуривания гидроразрыва и позволит получить более точные сведения об естественных трещинах

Другой возможностью применения трубных волн для изучения вмещающей среды и резервуара является метод межскважинного зондирования, при котором источник колебаний размещается в одной скважине, а приемники - в скважине, расположенной на некотором удалении, но также пересекающую резервуар (Watanabe, 2005) Приближенное решение задачи межскважинного просвечивания для случая упругой вмещающей среды дается в работе (De Hoop, 1994), в которой вычислены диаграммы направленности источника и приемника, расположенных в скважине Но оно не учитывает проницаемости и поглощения реальной среды, окружающей скважину В связи с этим актуальным и важным является построение диаграмм направленности от источника, расположенного в скважине, помещенной в пористую среду Френкеля-Био Ее решение позволит более полно описать волновые процессы при межскважинном зондировании Схему межскважинного просвечивания также можно реализовать путем использования трубных волн как вторичного источника

1 Обращаем внимание на следующее несоответствие В советской литературе принято было называть такие волны гидроволнами (Крауклис П В , 1985) Трубной волной называли высокочастотную волну, распространяющуюся по обсадной колонне В диссертации же new трубной во-шой подразумевается bojuiа, распространяющаяся па столбу жидкости, заполняющей скважину, что соответствует западной терминологии и встречается в современной российской научной литературе (Крауклис П В , 200Ь)

колебаний Такой источник генерируется при взаимодействии трубной волны с высококонтрастными границами, пересекающими скважину, а также в местах изменения ее диаметра При этом возбуждаются объемные волны, распространяющиеся во вмещающей среде с ботыпей амплитудой, чем прямые объемные волны, возбужденные источником Однако применение метода межскважинного просвечивания для мониторинга резервуара требует высокой точности выполнения наблюдений Поэтому актуальной является проблема контроля положения источников и приемников колебаний, особенно при проведении повторных наблюдений

Цель и задачи работы

1 Разработка приближенного аналитического метода для описания распространения трубной волны в скважине и ее взаимодействия с тонкой трещиной конечной длины

2 Оценка волнового поля точечного источника, расположенного в скважине, окруженной пористой средой

3 Обоснование применения разработанных приближенных аналитических решений при помощи численного моделирования методом конечных разностей

4 Разработка методики применения трубных волн и объемных волн, возбуждаемых трубными волнами при взаимодействии с высококонтрастными границами, для контроля положения приемников и источников во время проведения эксперимента по межскважинному зондированию при мониторинге резервуара

Экспериментальный материал

В диссертации использованы материалы межскважинного просвечивания, полученные на газогидратном месторождении Маллик, Канада Три повторные съемки были произведены в течение трех дней (Geological survey of Canada 2005 Bul 585)

Научная новизна работы

В процессе исследований в диссертации впервые разработан приближенный метод описания взаимодействия низкочастотной трубной волны, распространяющейся в скважине с цилиндрической трещиной конечного размера Волновое поле в скважине представлено в виде суперпозиции отраженной и преломленной от устья трещины трубных волн, а также кратных каналовьгх волн, отраженных от края трещины и конвертирующихся в кратные трубные волны Представлены коэффициенты отра-

жения от края трещины, а также упрощенное описание конверсии каналовой волны в трубную волну

Получено асимптотическое решение для волнового поля, возбуждаемого на большом расстоянии от скважины точечным источником, расположенным в скважине, размещенной в пористой среде Френкеля-Био на большом расстоянии от скважины Построены диаграммы направленности объемных быстрой и медленной продольных, в также поперечной волн

Достоверность результатов, полученных при численной реализации приближенного аналитического решения, проверена при помощи вычислений методом конечных разностей

Практическая ценность

Полученное в диссертации приближенное описание отражения трубной волны от трещины конечною размера может служить основой для определения местоположения и размеров гидроразрыва, а также для локализации трещин и определения ее геометрических размеров

Асимптотическое описание волнового поля, возбужденного в пористой среде от источника, расположенного в скважине, может служить теоретической основой для построения практических алгоритмов для межскважинного просвечивания методом дифракционной томографии

Разработанный в диссертации метод контроля положения источников и приемников при межскважинном просвечивании позволяет повысить точность и достоверность результатов мониторинга резервуара

Апробация работы

Основные результаты исследований, представленных в работе, докладывались на следующих конференциях 5-я международная конференция "Проблемы Геокосмо-са"(г Санкт-Петербург, 2004), Научно-практическая конференция "ВСП и трехмерные системы наблюдений Гальперинские чтения - 200-1" (г Москва, 2004), VI международная научно-практическая конференция "Геомодель-2004" (г Геленджик, 2004), 67ift EAGE Conférence and Exhibition (Madrid, Spam, 2005), Seismic Waves in Laterally Inhomogeneous Media V (SWLIM V) (Hruba Skala, Czech Republic, 2005), Международный семинар "День Дифракции - 2005" (г Санкт-Петербург, 2005), 75th SEG Annual Conférence and Exhibition (Houston, USA, 2003), 68th EAGE Conférence and

Exhibition (Vienna, Austria, 2006), VIII международная научно-практическая конференция Теочодечь-2006" (г Геленджик, 2006), 76"1 SEG Annual Conference and Exhibition (New Orleans, USA, 2006), 69'Л EAGE Conference and Exhibition (London, Great Britain, 2007)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 работ (3 статьи и 5 публикаций в виде тезисов докладов)

Защищаемые положения

Разработан приближенный метод расчета акустического поля в скважине, пересеченной тонкой цилиндрической трещиной конечной протяженности Поле в скважине представлено в виде суперпозиции трубных волн, образующихся на трещине, а также трубных волн, возникающих при конверсии многократных каналовых волн, распространяющихся в конечной трещине

Построено асимптотическое решение для поля источника, помещенного в скважину, окруженную пористой средой Френкеля-Био Построены диаграммы направленности для возбуждаемых объемных быстрой и медленной продольной, а также поперечной волн

Разработан метод контроля координат источников и приемников в процессе меж-скважинного просвечивания Метод основан на наблюдении трубных волн в скважинах, между которыми осуществляется сейсмическое зондирование При проведении повторных съемок разработанный метод позволяет повысить точность результатов мониторинга резервуара в процессе добычи

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений Общий объем работы — 175 страниц машинописного текста, включая 56 рисунков и литературу из 100 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования Кратко изложены структура и содержание работы, дается характеристика научной новизны и определена практическая ценность полученных результатов

В первой главе содержится обзор результатов, полученных при изучении распространения волн в скважинном, околоскважинном и межскважинном пространствах различными методами Впервые о трубной волне упоминается в работе Лэмба (Lamb H , 1898) В статье M А Вио (Biot M А , 1952) получено дисперсионное уравнение для трубной волны, построены ее фазовые и групповые скорости Полное аналитическое решение задачи о цилиндре, заполненном жидкостью и окруженном упругой однородной изотропной средой на основе повторных интегралов Фурье и Мел-лина, построено в работе (Крауклис П В , 1976) В дальнейшем результаты данных работ были обобщены на более сложные модели скважин с обсадкой, при наличии обсадной колонны и заколонного пространства и многие другие Рассмотрены также различные модели окружающей среды слоистые, пористые, анизотропные Большой вклад в теоретические и экспериментальные исследования внесен российскими учеными Крауклисом П В , Амировым А H , Крутиным В H , Кузнецовым О Л , Гальпериным Е И , Шехтманом Г А , а также зарубежными исследователями Biot M А , White J Е , Paillet F L , Cheng С H , Noms A N , Rosenbaum J H , Johnson D L , Aki К Аналитические результаты сравнивались с экспериментальными лабораторными измерениями (Chao G , 2004) На этой основе появлялись более реалистичные модели добывающих скважин Было показано, что трубная волна может применяться для обнаружения проницаемых слоев, пересекающих скважину, для локализации гидроразрывов и трещин в скважине

Наряду с этим, в некоторых работах (Aronstam Р S , 2004) обсуждается вопрос использования трубной волны для возбуждения "вторичных" источников объемных волн Такая возможность позволяет использовать трубные волны для реализации как схемы обратного вертикального сейсмического профилирования, так и схемы межскважииного сейсмического зондирования

Однако большинство теоретических работ обладает существенными недостатками Обычно точные решения удается довести лишь до уровня дисперсионных кривых и функций возбуждения трубных волн Что касается численных результатов, то они,

как и экспериментальные наблюдения в лаборатории и реальных скважинах, нуждаются в объяснении и интерпретации

В диссертации делается попытка восполнить существующей пробел путем комбинации моделирования трубных волн численным методом конечных разностей и матричным методом для цилиндрически симметричной модели среды Предлагаемые в диссертации приближенные подходы сопоставляются с вычислениями методом конечных разностей

Во второй главе рассматриваются результаты моделирования распространения трубных волн в сложных моделях скважин при помощи численных и аналитических методов Применение точного аналитического решения позволяет получить наиболее полную картину физических процессов, происходящих и внутри скважины, и в среде, окружающей скважину Однако основным недостатком такого подхода является тот факт, что количество моделей, которые могут быть решены аналитически строго, ограничено К ним относятся лишь простейшие модели скважин, расположенных в однородной изотропной либо анизотропной среде Для описания более реалистичных моделей скважин используются либо приближенные аналитические методы, либо методы численною моделирования

В главе рассмотрены четыре модели сложпых скважин Первый пункт второй главы посвящен необсаженной скважине с изменяющимся радиусом, пересеченной как проницаемыми, так и непроницаемыми слоями Для аналитического вычисления коэффициентов огражения-нреломления трубной волны при ее распространении в слоистой среде существует приближенный метод, базирующийся на решении одномерного волнового уравнения (Уайт, 1983) С помощью данного метода можно достаточно просто описывать взаимодействие трубной волны со слоистой пористой или упругой средой, окружающей скважину с изменяющимся радиусом Свойство пересекающего скважину слоя характеризуется эффективным волновым числом, определяемым из решения соответствующего дисперсионного уравнения

В диссертации проведен анализ точности этого метода для случая низкочастотной трубной волны, распространяющейся в необсаженной скважине, окруженной средой, состоящей из плоскопаралельных упругих слоев и пористых слоев в рамках теории Фрепкеля-Био Сравнивались результаты аналитического решения, полученные этим методом , с результатами вычислений методом конечных разностей при помощи программы, разработанной компанией Шелл совместно с Инсгигутом прикладной ма-

тематики им М В Кечдытпа (ПКР)

Во втором пункте изучается возможность использования перфорации в скважине в качестве вторичного источника волн В диссертации на основе сравнения аналитических результатов и результатов численного моделирования показано, что каналовые волны, которые возбуждаются от реального источника в слое, заполненном жидкостью и расположенном между двумя одинаковыми упругими полупространствами, схожи по динамике с волнами, возбуждаемыми при конверсии трубной волны в каналовые волны в слое При этом на уровне сейсмограмм, построенных при помощи программы конечных разностей, проанализированы свойства симметрии трех первых мод капаловой волны в слое Воспользовавшись способом разделения поля на симметричные и антисимметричные моды, можно предсказать поведение волнового поля с хорошей степенью точности для модели с перфорацией, аналитическое решение для которой отсутствует

В третьем, пункте рассмотрено приближенное решение задачи об отражении трубпой волны от расположенной перпендикулярно к оси скважины трещины конечных размеров В низкочастотном приближении поле в скважине определяется лишь полем трубной волны, а поле в трещине - лишь вкладом медленной интерференционной каналовой волны

Волновое поле в скважине над трещиной можно представить в виде суперпозиции нескольких трубных волн падающей трубной волны от источника с единичной амплитудой и волны с коэффициентом отражения Л, отраженной ог трещины (рис 1, б) (Коз1ек, 1998), а также суммы трубных воли, возникающих в результате обратной конверсии медленной каналовой волны в трубную волну с коэффициентом <58( (см рис 1, г), и многократно отражающихся с коэффициентом Яир от конца трещины (см рис 1, в)

Для полного описания явления отражения-преломления от трещины конечной длины решаются три независимых задачи 1 Нахождение коэффициентов отражения Я и преломления Т трубной волны от трещины бесконечных размеров, а также коэффициента конверсии <3(!, трубной волны в каналовую волну в трещине Для решения этой задачи в диссертации применен подход, предложенный в работе (Коэ1ек, 1998) 2 Определение коэффициента отражения Лйр от конца трещины 3 Нахождение коэффициента отражения Ято^н от устья скважины и коэффициента конверсии каналовой волны в трубную волну <59{

гз

5 Ягд

Конверт кв

г

Расход. КВ

I И-Ыр Сход КВ

Яяь

пШ Расход. КВ

Сход.КВ

Рис 1 Геометрия модели (а) и схема распространения волн (б-г)

Вычисление коэффициента отражения Яир от края трещины в диссертации осуществляется в приближении двумерной модели, представленной бесконечным цилиндром радиуса г = 6, заполненным жидкостью и расположенным в окружающей упругой среде с линейным источником на оси скважины В качестве скорости распространения волны в жидкости взята фазовая скорость Ус\у распространения медленной каналовой волны в трещине

Для определения иитерференциопного коэффициента отражения к от конца трещины в диссертации используются граничные условия на конце трещины при г = Ь, сводящиеся к непрерывности радиальных компонент смещения и вектора напряжений Полученный интерференционный коэффициент

г //¿2)(М) - гн¥\ктЬ)

4 МктЬ)~ гзу{кть)

в котором

2 = —

(1)

(2)

Ус\ун[2)(у-Ь) Усууи' описывает поло в жидкости, включающее в себя как волпы, сходящиеся к центру после отражения, так и волны, расходящиеся от центра (исключая прямую расходящуюся волну ог источника волпу) Искомый коэффициент отражения каналовой волпы от конца трещины

Л,

_ гЯ<2)(М>)(1 - ¿^2)]

(3)

получается представлением интерференционного коэффициента (1) в виде суммы геометрической прогрессии

Для решения третьей задачи в диссертации используется приближенный метод нахождения коэффициента конверсии трубной волны в медленную каналовую волну в трещине, базирующийся на результатах работ (Hornby, 1989, Kostek, 1998, Краук-лис, 2005) При этом в отличие от статьи (Крауклис, 2005) в диссертации при обратной конверсии учитываются лишь каналовые волны в трещине и трубные волны в скважине

Исходное возмущение в трещине представляется в виде поля давления сходящейся к скважине каналовой волны

Pfrac( ) + ЯьлМНРСЬг)

Поле давления в скважине представляется нисходящей и восходящей трубными волнами с равными амплитудами

Г1М = Qgt(")e~'kTZ, z > О, P£r(w) = Q9t(uyk?>, z < О

Коэффициент отражения медленной каналовой волны от ствола скважины

, ,hkr И?Нкта) R Г,- ° ito^iM)

(4)

а также коэффициент конверсии медленной каналовой волны в трубную волну

= ' (5)

I, thkr я; '(кга) a

получены путем подчинения суммарного поля каналовых и трубных воин на линии (г = 0, г = а) условию непрерывности давления

Pfrac(r = а) = PL(z = 0) = Plr{z = 0) и непрерывности потока жидкости через поверхность, образующуюся в результате пересечения трещины со скважиной,

Vnds = 0

s

В формулах (1-5) кт = v^r _ волновое число трубной волны, £:Г = - волновое число каналовой волны, V = Vrw(w), VGw(ui) — фазовая скорость трубной либо каналовой волны, а — радиус скважины, Ь — радиус трещины Окончательно поле давления в трещине

оо

Pfrac(u>) = £ (G^H$\krr) + С<">Я«(^г)) ,

G? = <?„, С,'1' = G^Rtlp, С.® = G^Rmth, G™ = G?Rttp, , и в скважине

= c~,kTZ + e,kTZ + g Г<П) j > 2 < °>

РМ = e~,kTZ (т + g j , г > О,

= QtgRttpQgt,T^2'1 = QtgRtiiiRmouthRupQgt, , X*™' = ^Qäii

представляется в виде суперпозиции кратных каналовых и кратных трубных волн

На основе разработанного приближенного описания в диссертации построены теоретические сейсмограммы для поля как внутри скважины, так и в самой трещине Сравнение приближенных результатов с результатом вычисления волнового поля методом конечных разностей подтверждает обоснованность сделанных длинноволновых приближений

Четвертый пункт посвящен изучению распространения низкочастотной трубной волны в простых моделях газо- и нефтедобывающих скважин Обычно добывающие скважины состоят из двух стальных труб насосно-компрессорной (НКК) и обсадной колонн Пространство между этими двумя колоннами называют кольцевым зазором (КЗ), оно заполнено жидкостью Волновое поле моделировалось с помощью программы конечных разностей Полученные в диссертации выводы дополняют результаты работы (Крауклис П В , Крауклис JT А , 1987), посвященной в основном изучению эффектов поглощения трубных волн в указаннной модели Численные результаты, полученные методом конечных разностей, сравнивались с аналитическим решением, построенным матричным методом для осесимметрической слоистой системы (монографии Молоткова JI А , 1984, 1985, Schmidt Н , 1986) и реализованным в виде компьютерной программы

На основании результатов численного моделирования в диссертации показано, что в стандартной добывающей скважине с НКК и обсадной колонной распространяются две трубные волны быстрая и медленная Соотношение между амплитудами этих двух фундаментальных осесимметричных мод зависит от местоположения источника Однако существует ряд общих закономерностей для всех моделей

• в волноводе, в котором находится источник, быстрая и медаенная волны всегда обладают одинаковой полярностью, в то время как в волноводе без источника

волны имеют разную полярность,

• быстрая волна всегда распространяется в фазе в НКК и КЗ (имеют одинаковую полярность),

• медленная волна всегда распространяется в противофазе в НКК и в КЗ

В третьей главе, основываясь на точном решении задачи о волновом поле, возбуждаемом точечным источником, расположенным в заполненной жидкостью скважине, окруженной пористой средой (Chang S К , 1988), построены асимптотические оценки полей объемных поперечной и быстрой и медленной продольных волп В связи с громоздкостью ампли!удпых коэффициентов, они изучаются при малых частотах íü << шь, ниже критической частоты Био Такое приближение позволяет построить аналитическое решение задачи и получить простые аналитические выражения для представления поля смещений продольных (быстрой и медленной) и поперечной волп вне скважины в виде повторных интегралов Фурье

оо оо

ur= J [J [с171Яр)(71г) + С272Я{2)(72'~) + СзгдЯ1(2)(7з»-)]е-1''г£г<?)еш1^,

-со -оо (g)

ОС оо

—оо —оо

где 7i,2,3 = y9i,2,3 ~ Ч2> 9i.2,3 = vi77 - функции Хаикеля нулевого и первого

порядков, иг и аг - радиальная и вертикальная компоненты смещения в цилиндрической системе координат

Коэффициенты, входящие в формулы (6), зависят от условий взаимодействия флюида в пористой среде со скважинной жидкостью В случае "закрытых пор", те при отсутствии взаимодействия жидкости в скважине с поровым флюидом, полученные для пористой среды выражения переходят в соответствующие формулы для упругой среды из работы Ли (Lee, 1982)

В случае "открытых пор", те при наличии взаимодействия жидкости в скважине с поровым флюидом, амплитудные коэффициенты CíyC2,C3 в представлениях (6)

принимают следующий вид

(V - ф

С! = -

»2 и + ^ + «-п, а) пиХ12То)

_272_Я!(2)(72Г0)

~ГоТ2 [I + -Ч + - - -А1 но2)ЫгоУ

С2 —-г -г, (8)

^/^(ъп.) + £ + - - £]

^ =__2г9^Ьз_

^ [1 + -Ц. + - - А1

И«/ 2 '¡¡^(щго) 1

Оценивая рнутренние интегралы в представлении (6) методом перевала поле источника в дальней зоне можно записать в сферической системе координат в следующем виде

-шЛ

.7/1 р V^ л ,1 & >'2

г,я(со, Я, в) и 20^)-——- + 2С2(Со)--—-, " '2 "

^(ш, л,(9) и гСзССо)^-1-!^-л

Значения амплитудных множителей из выражений (7-9) вычислены в соответствующих седловых точках и представляют собой диаграммы направленности для объемных продольных (быстрой и медленной) и поперечной волн Они также определяют и затухание волн в процессе их распространения вне скважины

В диссертации диаграммы направленности продольной и поперечных волн (10) анализируются в зависимости от значений подвижности фчгоида пористой среды2 Выполненное сравнение аналитических результатов с результатами конечно-разностных вычислений выявляет хорошее совпадение полей на динамическом уровне

В диссертационной работе показано, что пористая среда с низкой подвижностью флюида (маленькой проницаемостью либо большой вязкостью порового флюида) с хорошей степенью точности может быть заменена упругой средой независимо от частотного диапазона наблюдений Распределение энергии между быстрой продольной волной и поперечной волной практически не зависит от частоты

2 Подвижность флюида (отношение проницаемости пористой среды К ВЯЗКОСТИ порового фиоида) учитывается в форму та* (7-9) посредством отношения -Д-

Пористая среда с высокой подвижностью флюида, особенно в диапазоне низких частот, сильно отличается от упругой среды С ростом частоты происходит перераспределение энергии от быстрой продольной волны к поперечной волне

На рассматриваемых расстояниях полем медленной продольной волны можно пренебречь

В четвертой главе на основе сопоставления результатов моделирования с данными эксперимента с месторождения Маллик, Канада (Geological survey of Canada 2005 Bul 585) подтверждается возможность проведения межскважинного просвечивания сейсмической среды при помощи трубных волн, распространяющихся в скважинах, а также объемных волн, распространяющихся во вмещающей среде и возбуждаемых взаимодействием трубной волны с высококонтрастными границами слоев, пересекающих скважину

Предлагается метод контроля координат источников и приемников в процессе проведения межскважинного зондирования

Предлагается методика использования трубных волн и объемных волн, возбуждаемых трубными волнами, для обнаружения изменений в резервуаре в процессе добычи

В заключении приведены основные результаты проведенных исследований Благодарности

Автор выражает огромную благодарность научному руководителю Борису Марковичу Каштану за обучение, советы и рекомендации в течение всего периода исследований и Андрею Викторовичу Бакулину за поддержку, консультации и постоянное внимание к автору и к работе в процессе ее выполнения

Хочется также высказать признательность Александру Сидорову, Денису Кия-щенко, Константину Быкову за научные дискуссии и дружескую поддержку во время моего обучения в аспирантуре Большое спасибо Валерию Александровичу Корнееву за обсуждение научных результатов

Особая благодарность - Владимиру Николаевичу Трояну за условия, которые были созданы автору в процессе обучения в аспирантуре и неоценимую поддержку при выполнении настоящего исследования

Данная диссертационная работа была выполнена при финансовой поддержке компании Шелл [грант CKDF (RG0-1318(9))], гранта РФФИ (05-05-65301), гранта Президента РФ по ведущей научной школе (НШ-8667 2006 5)

Результаты исследования были опубликованы в следующих работах-

1 Зиатдинов С Р, Бакулин А В Каштан Б М , Троян В Н Влияние конечной трещины на распространение трубной волны // Геофизика — 2006 — Т 5 — С 22-27

2 Зиатдинов С Р, Каштан Б М , Бакулин А В , Головнина С М Поле точечного источника, помещенного в скважину, окруженную пористой средой Био // Вопросы геофизики — 2005 — Т 38 — С 24-37

3 Зиатдинов С Р, Каштан Б М , Бакулин А В , Головнина С М Трубные волны в добывающих скважинах с насосно-компрессорпой и обсадной колоннами // Вопросы геофизики — 2005 — Т 38 — С 28-45

4 Зиатдинов С, Каштан Б Изучение геофизических свойств околоскважинного пространства и резервуара методом сейсмического зондирования // Гальперин-ские Чтения-2004 - М , 2004 — С 26-30

5 Зиатдинов С , Каштан Б , Бакулин А Распространение трубных воли в добывающих скважинах // Геомодель-2004 — Геленджик, 2004 — С 64-65

6 Ziatdinov S R , Bakulin А , Kashtan В М et al Tube waves ш producing wells with tubing and casing // 67th EAGE Conference & Exhibition Expanded abstracts — Madrid, 2005 — 4 p

7 Ziatdinov S R-, Bakulin A , Kashtan В M Tube-wave interaction with a fluid-filled circular fracture of a finite radius // 68th EAGE Conference & Exhibition Expanded abstracts — Vienna, 2006 — 4 p

8 Ziatdinov S , Bakulin A , Kashtan В et al Tube-wave monitoring at Mallik field comparing modeled and experimental time-lapse responses // 76th SEG Annual Conference & Exhibition Expanded abstracts — New Orleans, 2006 — Vol 25

Отпечатано копировально-множительным участком отдела обслуживания учебного процесса физического факультет СПбГУ. Приказ № 571/1 от 14.05 03 Подписано в печать 16.04 07 с оригинал-макета заказчика. Ф-т 30x42/4, Уел печ. л.1 Тираж 100 экз., Заказ № 517/с 198504, СПб, Ст. Петергоф, ул Ульяновская, д 3, тел. 428-43-00.

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Зиатдинов, Сергей Ринатович

Введение

1 Применение трубных волн в нефте-газовой промышленности

2 Моделирование распространения трубных волн в сложных моделях скважин при помощи численных и аналитических методов

2.1 Одномерный метод эффективного волнового числа (ОМЭВЧ)

2.2 Перфорация как вторичный источник.

2.3 Взаимодействие трубной волны с трещиной конечной длины

2.4 Скважина с насосно-компрессорной и обсадной колоннами.

3 Асимптотический анализ поля источника в скважине, окруженной пористой средой Био

3.1 Построение асимптотического решения.

3.2 Диаграммы направленности.

3.3 Сравнение с результатами вычислений программой конечных разностей.

4 Мониторинг резервуара с использованием межскважинных данных с месторождения Маллик

4.1 Постановка задачи.

4.2 Трубные волны при межскважинном просвечивании.

4.3 Моделирование изменений резервуара в процессе добычи

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Изучение свойств околоскважинного пространства и резервуара с использованием трубных волн"

Актуальность и научная значимость исследований. Важнейшей проблемой при добыче полезных ископаемых - нефти и газа - является количественная оценка состояния резервуара, позволяющая определить его запасы. Особенно актуальной является оценка запасов коллекторов в процессе добычи на продуктивных скважинах. Однако условия проведения исследований позволяют использовать лишь источники малой мощности, что вынуждает проводить сейсмическое зондирование при помощи волн, амплитуда которых слабо затухает с глубиной в процессе распространения вдоль оси скважины. Таким волновыми образованиями являются слабо диспергирующие трубные волны 1 (волны Стоунли).

Обычно трубные волны рассматривались как высокоамплитудные волны-помехи, в связи с чем разрабатывались многочисленные методы и алгоритмы их подавления в наблюдаемых сейсмических записях [68, 76]. В диссертации рассматривается возможность использования трубных волн как при проведении акустического каротажа, когда источник и приемники расположены в одной скважине, так и при межскважинном просвечивании, когда источники и приемники находятся в разных скважинах.

В первом случае трубная волна может найти применение при установле

1 Обращаем внимание на следующее несоответствие. В советской литературе принято было называть данную волну гидроволной [14]. Трубной волной называли высокочастотную волну, распространяющуюся по обсадной колонне. В диссертации же под трубной волной подразумевается волна, распространяющаяся по столбу жидкости, заполняющей скважину, что соответствует западной терминологии и встречается в современной российской научной литературе [19]. нии свойств и местоположения проницаемых слоев, определении границы газ-жидкость в стволе скважины. Кроме этого, трубная волна используется при проведении гидроразрыва пласта как для определения уровня давления, при котором происходит раскрытие пласта, так и геометрических свойств трещины. В эксперименте обнаруживаются многократные отражения трубной волны при ее распространении вдоль ствола скважины, которые позволяют восстановить неоднородное строение скважины.

Во втором случае использование трубных волн как зондирующего сигнала позволяет реализовать схему межскважинного сейсмического зондирования, при которой источник колебаний размещается в одной скважине, а приемники - в скважине, расположенной на некотором удалении, но также соединяющейся с резервуаром. Возможность такого межскважинного просвечивания подтверждается экспериментом [29, 30, 31, 33, 32, 57, 92, 96, 99]. Регистрируемые трубные волны обнаруживают хорошую корреляцию со структурой резервуара (в частности, с его пористостью и проницаемостью) [7, 53]. Сейсмическая томография с использованием трубных волн позволяет удешевить проведение съемок, так как для изучения нефтегазоносного пласта и изменений в пласте опускать источники и приемники на уровень изучаемого пласта не требуется.

Трубные волны переносят основную часть сейсмической энергии вдоль ствола скважины, а интерференционные волны, распространяющиеся по волноводам, осуществляют передачу энергии в резервуарах - пористых и жидких нефтегазоносных пластах.

Цель данной работы: изучение распространения трубной волны в скважине и взаимодействия трубной волны с жидкими, упругими либо пористыми слоями, пересекающими скважину, приближенными аналитическими методами и методами численного моделирования; изучение физических закономерностей распространения упругих волн при, сейсмическом меж-скважинном зондировании аналитическими методами и методами численного моделирования.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (100 наименования) и трех приложений. В работе приведено 56 рисунков. Общий объем диссертации составляет 175 страниц.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Зиатдинов, Сергей Ринатович

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

Разработан приближенный метод расчета акустического поля в скважине, которая пересечена тонкой цилиндрической перпендикулярной оси скважины трещиной конечной протяженности. Поле в скважине представлено в виде суперпозиции отраженной и преломленной волн, возникающих при взаимодействии трубной волны с трещиной, а также дополнительных трубных волн, образующихся при конверсии многократных ка-наловых волн, отраженных от конца трещины. Получены приближенные аналитические выражения для коэффициента отражения каналовой волны от конца трещины, а также для коэффициента конверсии каналовой волны в трубную. Результаты численного моделирования задачи методом конечных разностей доказывают возможность применения приближенного аналитического описания процесса в низкочастотной области, когда радиус скважины и толщина трещины много меньше длины волны.

Изучено распространение трубных волн в моделях сложных добывающих обсаженных скважин с насосно-компрессорной (НКК) и обсадной колонной. В аналитическом и численном виде показано, что в низкочастотной области волновое поле может быть представлено первыми двумя фундаментальными модами (быстрой и медленной). Распределение энергии в этих модах зависит от расположения источника колебаний. Установлены следующие общие закономерности для изученных моделей добывающих скважин:

Поля в НКК и кольцевом зазоре (КЗ) при распространении быстрой волны совпадают по фазе (в отличие от медленной волны, при распространении которой частицы внутри КЗ и НКК колеблются в противофазе). При этом в волноводе КЗ или в НКК, в котором располагается источник, быстрая и медленная волны обладают одинаковой полярностью. В дополнительном же волноводе (НКК или КЗ) эти волны колеблются в противофазе.

На основе точного решения задачи о поле, возбуждаемом точечным источником в скважине, окруженной пористой средой Био, построены асимптотические оценки для полей поперечной и быстрой и медленной продольных волн в окружающей пористой среде. Оценки показывают, что полем медленной волны на рассматриваемых расстояниях можно пренебречь.

Проанализированы диаграммы направленности продольной быстрой и поперечной волн в зависимости от подвижности флюида. Показано, что пористая среда с малой подвижностью флюида (с маленькой проницаемостью и большой пористостью) в широком частотном диапазоне может быть заменена упругой средой. В случае большой подвижности флюида наблюдается сильное различие между диаграммами направленности объемных поперечной волны и быстрой продольной волны по сравнению с аналогичными диаграммами в случае упругой среды, особенно в области низких частот.

Показано, что при увеличении частоты колебаний происходит перераспределение энергии от быстрой продольной волны к волне поперечной.

Проведен анализ реальных экспериментальных данных, зарегистрированных на месторождении Маллик (Канада), на основании которого показана возможность межскважинного мониторинга с использованием трубных волн. Показано, что межскважинное зондирование возможно как с использованием первичных источников, размещенных непосредственно в скважине, так и вторичных источников, образующихся в результате дифракции трубной волны на высококонтрастных сейсмических границах, пересекаемых скважиной. При этом амплитуды волн, возбуждаемые вторичными источниками, могут на порядок превышать амплитуды волн, образующихся от первичного источника, расположенного в скважине.

Показано, что механизм взаимодействия скважина-скважина при помощи волн типа трубная волна-объемная волна-трубная волна может быть эффективно использован для контроля координат источников и приемников при проведении мониторинга месторождения.

Путем численного моделирования задачи сейсмической томографии по данным месторождения Маллик показана возможность обнаружения низкоскоростной аномалии в резервуаре, окруженном высокоскоростными карбонатными слоями. Показано, что трубные волны могут быть использобй--ны для получения вторичного источника, расположенного на глубине контролируемого резервуара.

Благодарность

Автор выражает огромную благодарность научному руководителю Борису Марковичу Каштану за обучение, советы и консультации на протяжении всего периода исследований и Андрею Викторовичу Бакулину за поддержку, советы и постоянное внимание к работе и к ее автору в процессе ее выполнения. Хочется высказать признательность также Александру Сидорову, Денису Киященко, Константину Быкову за научные дискуссии и дружескую поддержку во время моего обучения в аспирантуре. Большое спасибо Валерию Александровичу Корнееву за обсуждение научных результатов. Особая благодарность Владимиру Николаевичу Трояну за условия, которые были созданы автору в процессе обучения в аспирантуре.

Данная работа была выполнена при финансовой поддержке фирмы Шелл [грант CRDF (RG0-1318(9))], гранта РФФИ (05-05-65301), гранта Президента РФ по ведущей научной школе (НШ-8667.2006.5).

Заключение

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Зиатдинов, Сергей Ринатович, Санкт-Петербург

1. Амиров А. Н., Семакин Б. В., Знатокова Г. Н. Изучение трещиновато-сти карбонатных пород наблюдениями ВСП на нефтяных месторождениях Татарии // Нефтегеофизика. — 1992. — № 3. — С. 47-51.

2. Бреховских JI. М. Волны в слоистых средах. — М.: Наука, 1973. — 343 с.

3. Гальперин Е. И. Вертикальное сейсмическое профилирование. — М.: Недра, 1971. 261 с.

4. Гальперин Е. И. Вертикальное сейсмическое профилирование. Опыт и результаты. — М.: Недра, 1994. — 320 с.

5. Гальперин Е. И., Амиров А. Н., Хохлушкин О. И. Гидроволны в ВСП и их разведочные возможности // Нефтегеофизика. — 1992. № 2. -С. 11-15.

6. Джоши С. Д. Основы технологии горизонтальной скважины. — Краснодар: Советская Кубань, 2003. — 420 с.

7. Ионов А. М., Кашик А. С., Козлов О. В. и др. Моделирование прямой задачи ВСП на волнах давления во флюидонаполненной скважине // Физика Земли. 1997. - Т. 7. - С. 42-54.

8. Ионов А. М., Максимов Г. А. Возбуждение трубной волны в скважине внешним сейсмическим источником // Акустический журнал. —1999.-Т. 45.-С. 354-362.

9. Козяр В. Ф., Глебочева Н. К.г Медведев Н. Я. Выделение проницаемых пород-коллекторов по параметрам волны Стоунли (результаты промышленных испытаний) // Материалы SPWLAN98. — 1998.

10. Крауклис П. В. О некоторых низкочастотных колебаниях жидкого слоя в упругой среде // ПММ. 1962. - Т. 26(6). - С. 1111-1115.

11. Крауклис П. В., Голошубин Г. М., Крауклис J1. А. Низкоскоростная волна в слое жидкости, моделирующем нефтяной пласт // Записки науч. семин. ЛОМИ. 1992. - Т. 203. - С. 101-112.

12. Крауклис П. В., Голошубин Г. М., Крауклис Л. А. Медленная волна в слое с конечной пористостью // Записки науч. семин. ЛОМИ. — 1994.-Т. 210.-С. 146-153.

13. Крауклис П. В., Крауклис Л. А. Волновое поле точечного источника в скважине // Вопросы динамической теории распространения сейсмических волн. 1976. - Т. XVI. - С. 41-53.

14. Крауклис П. В., Крауклис Л. А. О дисперсии гидроволн в цилиндрическом кольце // Вопросы динамической теории распространения сейсмических волн. 1976. - Т. XVI. - С. 54-60.

15. Крауклис П. В., Крауклис Л. А. Кинематика и динамика гидроволны, распространяющейся в обсаженной зацементированной скважине // Вопросы динамической теории. — 1979. — Т. XII. — С. 91-98.

16. Крауклис П. В., Крауклис Л. А. К задаче определения высоты подъема цементной смеси в заколонном пространстве скважины // Вопросы динамической теории распространения сейсмических волн. — 1987. Т. XXVI. - С. 126-132.

17. Крауклис П. В., Крауклис JI. А. Возбуждение,трубной юлны в скважине медленной волной, распространяющейся в жидком слое // Записки науч. семин. ПОМИ. 1995. - Т. 230. - С. 115-124.

18. Крауклис П. В., Молотков JI. А. К теории сейсмического каротажа в обсаженных скважинах // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. — 1968.-№9.-С. 39-46.

19. Крауклис П. В., Молотков JI. А., Крауклис А. П. Трубная волна от точечного источника, находящегося вне скважины // Записки науч. семин. ПОМИ. 2006. - Т. 332. - С. 99-122.

20. Крутин В. Н., Марков М. Г., Юматов А. Ю. Скорость и затухание волн Лэмба-Стоунли в скважине, окруженной насыщенной пористой средой // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1987. - № 9. - С. 3338.

21. Молотков JI. А. Об эквивалентности слоисто-периодических и трансвер-сально-изотропных сред // Записки науч. семин. ЛОМИ. — 1979. — Т. 89(10).-С. 219-233.

22. Молотков Л. А. Матричный метод в теории распространения волн в слоистых упругих и жидких средах. — Л.: Наука, 1984. — 201 с.

23. Молотков Л. А. Об особенностях распространения волн в слоистых моделях трещиноватых сред // Записки науч. семин. ЛОМИ. — 1988. — Т. 173(18).-С. 123-133.

24. Морс П., Фешбах X. Методы теоретической физики. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1960. — Т. 2. — 334 с.

25. Петрашень Г. И., Молотков Л. А., Крауклис П. В. Волны в слоисто-однородных изотропных упругих средах. II. — Л.: Наука, 1985. — 302 с.

26. Уайт Д. Возбуждение и распространение сейсмических волн.— М.: Недра, 1983. 262 с.

27. Федорюк М. В. Метод Перевала. — М.: Наука, 1977. — 368 с.

28. Халевин Н. И., Барыкин Д. Д. Установка для акустических исследований в буровых скважинах // Изв. Ан СССР. Сер. геофиз. — 1961. — № 1.-С. 69-78.

29. Aronstam P. S. Permanent downhole resonant source. No. 6795373. — USPTO, 2004.-23 p.

30. Aronstam P. S. Use of minor borehole obstructions as seismic sources. No. 6747914. USPTO, 2004. - 8 p.

31. Bakulin A., Korneev V., Watanabe Т., Ziatdinov S. Time-lapse changes in tube and guided waves in cross-well Mallik experiment // SEG Expanded abstracts. — Houston, 2006. — Vol. 25, no. 379.

32. Mackenzie Delta, Northwest Terriories, Canada / Ed. by S. R. Dallimore, T. S. Collete.

33. Ben-Menachem A., Kostek S. The equivalent force system of a monopole source in a fluid-filled open borehole // Geophysics.— 1991.— Vol. 56, no. 9. P. 1447-1481.

34. Bily C., Dick J. W. L. Natural gas hydrates in the mackenzie delta, northwest territories // Canadian Petroleum Geology Bulletin. — 1974. — Vol. 22. P. 340-352.

35. Biot M. A. Propagation of elastic waves in a cylindrical bore containing a fluid // J. Appl. Phys. 1952. - Vol. 23. - P. 997-1005.

36. Biot M. A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous rock: I low-frequency range //J. Acoust. Soc. Am. — 1956. — Vol. 28. P. 168-178.

37. Bokov P. M., Ionov A. M. Tube-wave propagation in a fluid-filled borehole generated by a single force applied to the surrounding formation // J. Acoust. Soc. Am. 2002. - Vol. 112, no. 6. - P. 2634-2644.

38. Bouchon M. A numerical simulation of the acoustic and elastic wavefields radiated by a source on a fluid-filled borehole embedded in a layered medium // Geophysics. 1993. - Vol. 58, no. 4. - P. 475-481.

39. Chang S. K., Liu H. L., Johnson D. L. Low-frequency tube waves in permeable rocks // Geophysics. 1988. - Vol 53, no. 4. - P. 519-527.

40. Chao G., Smeulders D. M. J., van Dongen M. E. H. Shock-induced borehole waves in porous formations: Theory and experiments //J. Acoust. Soc. Am. 2004. - Vol. 116, no. 2. - P. 693-702.

41. Falk J. Efficient seismic modeling of small-scale inhmogeneities by the finite-difference method: Ph.D. thesis / University of Hamburg. — Hamburg, 1998.

42. Ferrazzini V., Aki K. Slow waves trapped in a fluid-filled infinite crack: implication for volcanic tremor //J. Geophys. Res. — 1987.— Vol. 92.— P. 9215-9223.

43. Fessenden R. A. Method and apparatus for locating Ore Bodies. No. 1240328. USPTO, 1917. - 3 p.

44. Harris J. M., Nolen-Hoeksema R. C., Langna R. T. et al. High-resolution crosshole imaging of a West Texas carbonate reservoir: part 1 project summary and interpretation // Geophysics. — 1995. — Vol. 60. — P. 667681.

45. Haskell N. A. The dispersion of surface waves on multilayered media // Bull. Seismol. Soc. Am. 1953. - Vol. 43, no. 1.- P. 17-43.

46. Hold brook W. S., Hoskins H., Wood W. T. et al. Methan hydrate and free gas on the blake ridge from vertical seismic profiling // Science. — 1996. — Vol. 273.-P. 1840-1843.

47. Hornby В. E., Johnson D. L., Winkler K. W., Plymb R. A. Fracture evaluation using reflected stoneley-wave arrivals // Geophysics. — 1989. — Vol. 54.-P. 1274-1288.

48. Horton С. W. Secondary arrivals, in a well velocity survey //-Geophysics. — 1943.-Vol. 8.-P. 290-296.

49. Howell L. G., Kean С. H., Thompson R. R. Propagation of elastic waves in the earth // Geophysics. 1940. - Vol. 5. - P. 1-14.

50. Ionov A. M., Maximov G. A. Propagation of tube waves generated by an external source in layered permeable rocks // Geophys. J. Int. — 1996.— Vol. 124. P. 888-906.

51. Judge A. S., Majorowicz J. A. Geothermal conditions for gas hydrate stability in the beaufort-mackenzie area; the global change aspect // Global and Planetary Change. 1992. - Vol. 98. - P. 251-263.

52. Judge A. S., Pelletier B. R., Norquay I. Permafrost base and distribution of gas hydrates // Marine Science Atlas of the Beaufirt Sea; Geological Survey of Canada: Miscellaneous Report no. 40. — 1988. — P. 39.

53. Korneev V., Bakulin A., Ziatdinov S. Tube-wave monitoring of oil fields // SEG 76 Expanded abstracts. New Orleans, 2006. - Vol. 25, no. 374.

54. Korneev V., Parra J., Bakulin A. Tube-wave effects in cross-well seismic data at stratton field // SEG 75 Expanded abstracts. — Houston, 2005. — Vol. 24, no. 336.

55. Kostek S. The interaction of tube waves with borehole fractures, part II: Analytical models // Geophysics. 1998. - Vol. 63. - P. 809-825.

56. Krauklis P. V. Noise-waves in a borehole with a free pipe // Theory of Seismic Wave Propagation (DTP). 1974. - Vol. XII. - P. 51-55.

57. Krauklis P. V. Wave field of point source in the borehole // Theory of Seismic Wave Propagation (DTP) XVI. 1976. - Vol. XVI. - P. 41-53.

58. Krauklis P. V., Krauklis A. P. Tube wave reflection and transmission on the fracture // 67th Conference & Exhibition. EAGE: Expanded abstracts. — Madrid, 2005.

59. Kurkijian A. L., Coates R. Т., White J. E., Schmidt H. Finite-difference and frequency-wavenumber modeling of seismic monopole sources and receivers in fluid-filled boreholes // Geophysics. — 1994. — Vol. 59. — P. 1053-1064.

60. Lee M. W., Balch A. H. Theoretical seismic wave radiation from a fluid-filled borehole // Geophysics. 1982. - Vol. 47. - P. 1308-1314.

61. Liu H. L. Borehole modes in a cylindrically fluid-saturated permeable medium // J. Acoust. Soc. Am. 1988. - Vol. 84, no. 1. - P. 424-431.

62. Liu H. L., Johnson D. L. Shock-induced borehole waves in porous formations: Theory and experiments //J. Acoust. Soc. Am.— 1997.— Vol. 101, no. 6. P. 3322-3329.

63. Liu Q. H., Daube F., Randall C. et al. A three-dimensional finite difference simulation of sonic logging //J. Acoust. Soc. Am. — 1996.— Vol. 100, no. 1. P. 72—79.

64. McCollum В., LaRue W. W. Utilization of existing wells in seismograph work // Bull. Am. Assoc. Pet. Geol. 1931. - Vol. 15. - P. 1409-1417.

65. Minto J. Apparatus and method for attenuating tube waves in a borehole. No. 6196350. USPTO, 2001. - 21 p.

66. Norris A. N. Stoneley-wave attenuation and dipersion in permeable formations // Geophysics. 1987. - Vol. 54, no. 3. - P. 330-341.

67. Norris A. N. The tube wave as a biot slow wave // Geophysics. — 1987. — Vol. 52. P. 1694-1696.

68. Norris A. N. The speed of a tube wave-// J. Acoust. Soc. Am. — 1990.— Vol. 87. P. 414-416.

69. Ording J. R., Redding V. L. Sound waves observed in mud-filled well after surface dynamite charges // J. Acoust. Soc. Am.— 1953.— Vol. 25.— P. 719-726.

70. Paige R. W., Murray L. R., Roberts J. D. M. Field application of hydraulic impedance testing for fracture measurement // SPE 26525. — 1995. — P. 712.

71. Paillet F. L., Cheng С. H. Acoustic waves in boreholes. — Boston: CRC Press, Inc., 1991.- 264 p.

72. Parra J. 0. Analysis of elastic wave propagtion in stratified fluid-filled porous media for interwell systemic applications // J.Acoust.Soc.Am. — 1991. Vol. 90. - P. 2557-2575.

73. Potier P. A. Method and apparatus for tube-wave suppression. No. 5170018. — USPTO, 1992.- 11 p.

74. Rayleigh L. On waves propagated along the plane surface of an elastic solid // Proc. London Math. Soc. 1885. - Vol. 17,- P. 4-11.

75. Ricker N. The form and laws of propagation of seismic wavelets // Geophysics. 1953. - Vol. 18. - P. 10-40.

76. Riggs E. D. Seismic wave types in a borehole // Geophysics.— 1955. — Vol. 20. P. 53-67.

77. Rosenbaum J. H. Acoustic waves from an impulsive source in a fluid-filled borehole // J. Acoust. Soc. Am. 1966. - Vol. 39. - P. 1249.

78. Rosenbaum J. H. Synthetic microseimograms: logging in a porous formations // Geophysics. 1974. - Vol. 39. - P. 14-32.

79. Rowlan L., McCoy J. N., Becker В., Podio A. L. Advanced techniques for acoustic liquid-level determination // SPE 80889. 2003.

80. Schmidt H., Tango. Efficient global matrix approach to the computation of synthetic seismograms // Geophys. J. Royal Astronom. Soc. — 1986. — Vol. 84. P. 331-359.

81. Scientific results from the Mallik 2002 gas hydrate production research well program, Mackenzie Delta, Northwest territories, Canada / Geological survey of Canada. Bui. 585. 2005. - 140 p.

82. Sharpe J. A. The production of elastic waves by explosion pressures, parts i and ii // Geophysics. 1942. - Vol. 7. - P. 144-154,311-321.

83. Summers G. C., Broding R. A. Continious velocity logging // Geophysics. — 1952.-Vol. 17.-P. 598-614.

84. Tang X. M., Cheng С. H. Borehole stoneley wave propagation across permeable structures // Geophysical Prospecting.— 1993.— Vol. 41.— P. 165-187.

85. Tezuka К., Cheng С. H., Tang X. М. Modeling of low-frequency stoneley-wave propagation in an irregular borehole // Geophysics. — 1997. — Vol. 62. — P. 1047-1058.

86. Thomson W. T. Transmission of elastic waves through a stratified solid material // J. Appl. Phys. 1950. - Vol. 21, no. 1. - P. 89-93.

87. Tichelaar B. W., Liu H.-L., Johnson D. L. Modeling of borehole stoneley waves in the presence of skin effects //J. Acoust. Soc. Am. — 1999. — Vol. 105, no. 2. P. 601-609.

88. Weaver J. S., Stewart J. M. In situ hydrates under the beaufort shelf // Forth Canadian Permafrost Conference, Calgary, alberta, (ed.) H.M. French; National Research Council of Canada, Ottawa, Ontario. — 1982. — P. 312— 319.

89. White J. E., Sengbush R. L. Velocity measurements in nearsurface formations // Geophysics. 1953. - Vol. 18. - P. 1147-1155.

90. Wikipedia. www.wikipedia.com.

91. Winbow G. A., Ramsey M. S., Fox J. D. Method and apparatus for converting tube waves to body waves for seismic exploration. No. 4993001. — USPTO, 1991.-12 p.

92. Winkler К. W., Liu H. L., Johnson D. L. Permeability and borehole stoneley waves: Comparison between experiment and theory/ / Geophysics. — 1989. Vol. 54, no. 1. - P. 66-75.

93. Yilmaz 0. Seismic data analysis.- Tulsa: SEG, 2001.- Vol. I, II.-2024 p.

94. Ziatdinov S., Bakulin A., Kashtan B. et al. Tube-wave monitoring at Mallik field: comparing modeled and experimental time-lapse responses // SEG Expanded abstracts. 2006. - Vol. 25, no. 3240.

95. Ziatdinov S., Bakulin A., Kashtan B. et al. Repeatabilty of the cross-well time-lapse surveys // 69th Conference & Exhibition. EAGE: Expanded abstracts. — London, 2007 (in press).

96. Список публикаций по теме диссертации

97. Зиатдинов С. Р., Бакулин А. В. Каштан Б. М., Троян В. Н. Влияние конечной трещины на распространение трубной волны // Геофизика.— 2006.- Т. 5.- С. 22-27.

98. Зиатдинов С. Р., Каштан Б. М., Бакулин А. В., Головнина С. М. Поле точечного источника, помещенного в скважину, окруженную пористой средой Био // Вопросы геофизики.— 2005.— Т. 38.— С. 24-37.

99. Зиатдинов С. Р., Каштан Б. М., Бакулин А. В., Головнина С. М. Трубные волны в добывающих скважинах с насосно-компрессорной и обсадной колоннами // Вопросы геофизики.— 2005.— Т. 38.— С. 28-45.

100. Зиатдинов С., Каштан Б. Изучение геофизических свойств околосква-жинного пространства и резервуара методом сейсмического зондирования // Гальперинские Чтения-2004. М., 2004.- С. 26-30.

101. Зиатдинов С., Каштан Б., Бакулин А. Распространение трубных волн в добывающих скважинах // Геомодель-2004. — Геленджик, 2004.— С. 64-65.

102. Ziatdinov S. R., Bakulin A., Kashtan В. М. et al. Tube waves in producing wells with tubing and casing // 67th EAGE Conference к Exhibition. Expanded abstracts.— Madrid, 2005.— 4 p.

103. Ziatdinov S. R., Bakulin A., Kashtan B. M. Tube-wave interaction with a fluid-filled circular fracture of a finite radius // 68th EAGE Conference Exhibition. Expanded abstracts.— Vienna, 2006.— 4 p.

104. Ziatdinov S., Bakulin A., Kashtan B. et al. Tube-wave monitoring at Mallik field: comparing modeled and experimental time-lapse responses // 76th SEG Annual Conference & Exhibition. Expanded abstracts.— New Orleans, 2006 Vol. 25, no. 3240.

105. Ziatdinov S., Bakulin A., Kashtan B. et al. Tube-wave-related repeatability diagnostics for cross-well time-lapse seismic // 69th EAGE Conference & Exhibition. Expanded abstracts.— London, 2007 (in press).— 4 p.

106. Ziatdinov S., Bakulin A., Kashtan В., Troyan V. Far-field radiation in poroelastic media from a point source in a fluid-filled borehole // 69th EAGE Conference & Exhibition. Expanded abstracts.— London, 2007 (in press).— 4 p.