Спектральная скважинная шумометрия

История применения шумомеров в нефтяной индустрии начинается со второй половины 20 в. В 1955 году было предложено использовать акустический регистратор для идентификации сквозных отверстий в обсадной колонне в задачах определения технического состояния скважин^[1]. В данном классе проблем метод шумометрии по эффективности был сравним с температурными исследованиями. Чуть позже, в 1973 году Р. М. Мак-Кинли представил собственный метод пассивной скважинной шумометрии, в котором сигнал на каждой глубине регистрировался сразу в нескольких, например, в 3 — 4 различных частотных диапазонах^[2]. Этот метод количественной и качественной интерпретации данных шумометрии нашёл широкое распространение в нефтяной индустрии.

Длительная практика применения скважинных шумомеров во многих случаях показала их эффективность для определения профилей притока и профиля приёмистости в эксплуатационных скважинах^[3][4], выявления сквозных нарушений в конструкции скважины^[5][6], поиске заколонных перетоков^[7] и даже при установлении состава пластовых флюидов^[8]. В статье Робинсона была показана возможность определения мощности работающего интервала пласта с использованием данных шумометрии^[9]. Метод спектральной шумометрии отмечен Премией Правительства РФ^{[10][11][12][13][14][15]}.

Если теория генерации звука при движении турбулентного потока жидкости или газа по единичному каналу хорошо представлена в научных исследованиях^[16], то механизмы генерации акустических колебаний, возникающих при фильтрации флюида через пористый пласт, на настоящий момент изучены недостаточно. Разные авторы предлагают различные физические модели. Механизм образования звука, связанный с нестационарными пульсациями жидкости, движущейся по порам со случайно меняющимися параметрами, рассмотрен в работе Заславского^[17]. В этой же статье рассматривается также влияние на сигнал шума упругой сжимаемости скелета при движении по нему флюида. Среди различных моделей образования звука особое внимание заслуживает аэродинамическая модель, основанная на явлении турбулентности — завихренности микропотоков флюида, вырывающихся из капиллярных сужений в более широкие области порового пространства^[18]. Все предложенные модели имеют право на существование, и все рассмотренные явления могут вносит вклад в образование шума.

1. Определение характеристик потока в околоскважинном пространстве:
   • Определение активных интервалов притока и приёмистости^[19][20][21];
   • Выявление перетоков (коммуникаций) между пластами (в том числе, заколонных)^[22][23][20];
2. Оценка пластового давления в работающих интервалах в призабойной зоне скважины (в том числе, напротив неперфорированных участков колонны)^[24];
3. Контроль технического состояния скважин:
   • Выявление сквозных нарушений в насосно-компрессорных трубах, обсадных колоннах и других элементах конструкции^{[25][20][26][21]}.