Аппаратура геофизических исследований скважин


Оборудование и приборы, используемые при проведении геофизических исследований.

Основной задачей, стоящей перед промысловой геофизикой, является получение информации о состоянии ПХГ или месторождения, необходимой Недропользователю для принятия управленческого решения.

Уникальность геофизических работ заключается как в самой технологии проведения ГИС (избыточное давление газа на устье, сложная конструкция скважины, агрессивные среды, разнокомпонентный поток флюида в скважине и т.д.), так и в большом многообразии информации, получаемой в процессе исследований.

Геоинформационное обеспечение геологоразведочных работ включает в себя две взаимосвязанные составные части: Получение геолого-геофизической информации в процессе полевых работ и Анализ и обобщение этой информации.

Геофизические исследования в скважинах проводятся с помощью специальных установок, которые включают наземную и глубинную аппаратуру, соединенную между собой каналом связи – геофизическим кабелем, а также спускоподъемный механизм, обеспечивающий перемещение глубинных приборов по стволу скважины. Эти установки называются автоматическими каротажными станциями.

Наземная аппаратура, включающая совокупность измерительной аппаратуры, источников питания, контрольных приборов и скомпонованная в виде отдельных стендов, смонтированных в специальном кузове, установленном на шасси автомобиля, носит название лаборатории каротажной станции.

Информация со скважинного прибора преобразуется на поверхности в геофизические диаграммы, отнесенные к глубине интервала регистрации.

Спуск и подъем скважинных приборов осуществляются с помощью подъемника, кабеля, подвесного и направляющего роликов, устанавливаемых на устье скважины.

Подъемник представляет собой самоходную установку, смонтированную в специальном металлическом кузове на шасси.

Скважинные приборы и область их применения:

- приборы радиоактивного каротажа – СКАТ-РК: Предназначены для исследования газовых и нефтяных скважин диаметром 53 мм и более методами нейтронного гамма-каротажа НГК, гамма-каротажа ГК и локатора муфт ЛМ; Используются, для: литологического расчленения разреза скважины; количественного определения пористости пластов; оценке естественной гамма активности горных пород; оценке текущих характеристик пласта-коллектора ОЭ (изменения текущих коэффициентов газонасыщенности, динамика изменения эффективных толщин, динамика изменения ГВК); выявления интервалов скопления газа за колонной.

- приборы радиоактивного каротажа – АИНК-43: Предназначены для исследования газовых и нефтяных скважин методами импульсного нейтронного каротажа (2 зонда тепловых нейтронов – большой и малый зонд) путем регистрации временных спектров тепловых нейтронов по двум зондам с одновременной записью ГК и ЛМ внутри прибора; Используются, для: литологического расчленения разреза скважины; количественного определения пористости пластов; оценке текущих характеристик пласта-коллектора ОЭ (изменения текущих коэффициентов газонасыщенности, динамика изменения эффективных толщин, динамика изменения ГВК); выявления интервалов скопления газа за колонной; Эффективен в породах с высокой естественной радиоактивностью и отложениями радиоактивных солей в скважине.

- приборы радиоактивного каротажа – СНГК-Ш: Предназначены для: литологического расчленения разреза скважины; определения характера насыщения коллекторов; оценки содержания элементов, аномально поглощающих тепловые нейтроны (Cl, H, Ca, Fe, Co и т.д.); оценки рассеивающих и поглощающих нейтронных и гамма-лучевых параметров горных пород и их соотношений; определение минерального состава глин; выделение в высокорадиоактивных разрезах коллектора полимиктовых и монацитовых песчаников; Преимущества и особенности: регистрирует гамма-излучение в широком диапазоне энергий, увеличивая методические возможности СНГК; прибор выполнен в виде цифрового двухзондового модуля, содержащего два многоканальных спектрометра энергий; аналитический учет влияния конструкции скважины (диаметр, обсадная колонна, цементного кольца).

- приборы радиоактивного каротажа – СРК-42: Предназначены для исследования открытого ствола газовых и нефтяных скважин методами комплексного интегрального гамма и компенсированного нейтрон-нейтронного каротажа (ГК, 2ННК); Решаемые задачи: корреляция разрезов скважин и литологических изменений; детальное литологическое расчленение; оценка текущих характеристик пласта-коллектора ОЭ (изменения текущих коэффициентов газонасыщенности, динамика изменения эффективных толщин, динамика изменения ГВК).

- приборы газодинамического каротажа – СКАТ-К: Предназначен для газодинамических исследований в действующих скважинах газовых, нефтяных, газоконденсатных месторождений и ПХГ при температуре от минус 10 С° до плюс 185 С° и избыточным давлении до 100 МПа; Основное преимущество прибора – высокая чувствительность прибора по температуре и давлению позволяет с высокой точностью отслеживать динамику газогидродинамических процессов в скважине.

- Скважинные приборы для оценки технического состояния скважин (МИД-К): Предназначен для проведения контроля технического состояния стальных обсадных (наружным диаметром не более 245 мм) и насосно-компрессорных труб (с внутренним диаметром не менее 62 мм) в газовых не заглушенных нефтяных скважинах одноколонных и многоколонных конструкций; Преимущество- Возможность одновременного проведения дефектоскопии и толщинометрии двух колонн с определением величины изменения толщины стенок этих труб и их поперечных и продольных дефектов.

- Скважинные приборы для оценки технического состояния скважин (ПТС-4): Предназначен для исследования технического состояния обсадных колонн нефтяных и газовых скважин методом одновременного измерения расстояний (радиусов) от оси скважинного прибора до опорных поверхностей измерительных рычагов; Решаемые задачи: Определение мест нарушений обсадных колонн в скважинах диаметром от 110 до 340 мм.

- Скважинные приборы для оценки технического состояния скважин (СКПД-3): Применяется для исследования нефтяных и газовых скважин с углом наклона не более 20 С°, заполненных водной промывочной жидкостью температурой до 180 С° и давлением до 120 МПа. Диапазон измерения диаметров ствола скважины от 100 до 760 мм.

- Скважинные приборы для контроля качества цементирования скважины (СГДТ-НВ): Гамма плотномер-толщиномер скважинный (СГДТ-НВ) является комплексной аппаратурой для контроля качества цементирования скважины методами радиометрии. Прибор регистрирует рассеянное гамма-излучение по периметру и стволу скважины. Прибор рассчитан для проведения измерений в нефтяных и газовых скважинах диаметром от 200 до 295 мм с углом наклона до 50 С°, оборудованных эксплуатационными колоннами с внешним диаметром от 146 до 168 мм с заполнением растворами с плотностью от 1000 до 1400 кг/м3; Позволяет с высокой достоверностью определить: наличие, плотность и однородность тампонажных смесей в затрубном пространстве; наличие каналов в цементном камне; относительное изменение плотности вещества в затрубном пространстве; эксцентриситет обсадной колонны в скважине; толщину стенки обсадной колонны; осуществлять «привязку» всех полученных данных к муфтам колонны и геологическому разрезу скважины.

- Скважинные приборы для контроля качества цементирования скважины (АКШ-42): Аппаратура широкополосного акустического каротажа малого диаметра (АКШ-42м) предназначена для проведения многопараметрового акустического, в скважинах малого диаметра, а также в нефтяных и газовых скважинах, оснащенных насосно-компрессорными трубами (в обсаженных и не обсаженных скважинах, диаметром от 60 до 200 мм); Решаемые задачи: литологическое расчленение разреза; выделение пластов-коллекторов, в том числе со вторичной пористостью; определение пористости и оценка проницаемости пластов-коллекторов; определение характера насыщения пластов; оценка качества цементирования обсадной колонны; Достоинства прибора: возбуждение и регистрация низкочастотных продольных, поперечных волн и волн Лэмба-Стоунли в нефтяных и газовых скважинах, в том числе и через НКТ; работа в сложных геолого-технических условиях, в том числе при спуске прибора к исследуемому интервалу через буровой инструмент, а также при исследовании наклонных и горизонтальных скважин; спуск прибора через НКТ при испытаниях и эксплуатации скважин.

- Скважинные приборы для оценки технического состояния скважин (СГП-2 Агат): Аппаратура плотностного гамма-гамма каротажа (СГП-2) предназначена для измерения объемной плотности горных пород в диапазоне изменения плотностей от 2000 до 3000 кг/м3, в нефтеразведочных и промысловых скважинах диаметром от 160 до 320 мм. Количество каналов - 2: канал большого зонда (ГГКп бз) и канал малого зонда (ГГКп мз); Решаемые задачи: литологическое расчленение разреза (в сочетании с комплексом ГИС); определение пористости при промывочной жидкости любого состава (пресная, минерализованная); определение объемной плотности среды; выделение пластов с аномально низкой объемной плотностью; выделение зон разуплотнений, других деформаций различного генезиса.

mylektsii.ru

Аппаратура и методика геофизических исследований скважин

При геофизическом исследовании скважин на Кущевском ПХГ были проведены исследования следующими методами.

Гидродинамический каротаж (ГДК)

При гидродинамических исследованиях скважин давления, температуры и дебиты измеряют как на устье, так и в стволе скважины и на забое. Для измерений внутри скважины на Кущевском ПХГ использовались такие методы, как манометрия, термометрия, влагомерия. Целью этих исследований является определение положения газо-водяного контакта и определение мощности газонасыщенной толщи в продуктивном интервале.

Термометрия позволяет контролировать распределение закачиваемого газа по увеличению температуры пласта, как это имеет место при контроле за работой подземных газохранилищ (ПХГ). Очевидно применение термометрии при контроле нагрева пластов за счет перемещения по нему фронта горения. Выделение поглощающих воду интервалов проводится после прекращения закачки по эффекту охлаждения пластов. При этом получаемый эффект тем выше, чем больше объем нагнетаемой воды, т.е. чем ниже температура пласта за счет его охлаждения. Термометрия также применяется при контроле за заколонными газопроявлениями.

Влагометрия дает возможность определять состав флюидов в стволе скважины по величине их диэлектрической проницаемости е.

Манометрия позволяет измерять давление в скважине. На Кущевском ПХГ были использованы пружинно-поршневые манометры типа МГП и МПМ, в которых измеряемое давление воспринимается поршнем, соединенным с винтовой цилиндрической пружиной растяжения. Премещение поршня, пропорциональное измеряемому давлению, и пружины фиксируются записывающим пером на бланке диаграммы.

Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж (ИННК)

Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж относится к активным методам регистрации излучений, возникающих при облучении специальными источниками, помещенными в скважинном приборе. В ИННК применяется измерительная скважинная установка, состоящая из импульсного скважинного генератора нейтронов и расположенного на некотором фиксированном расстоянии (длина зонда) от него детектора нейтронов. Данный метод применяется для определения характера насыщения и пористости пород и для определения положения газоводяного контакта.

На Кущевском ПХГ применялась аппаратура АИНК-43, разработанная в ВНИИА имени Н.Л. Духова.

Нейтронный гамма каротаж (НГК)

Нейтронный гамма каротаж метод исследований скважин, основанный на облучении горных пород быстрыми нейтронами и регистрации гамма-излучения, возникающего при захвате тепловых нейтронов в горной породе.

НГК проводился аппаратурой СП-62, ДРСТ-1, ДРСТ-3, СРК-1 в открытом стволе скважин. Основной масштаб записи n = 1 мкР/час/см. скорость записи V = 110-250 м/час. В качестве источников нейтронов использовались плутониево-бериллиевые источники мощностью 4,6 и 5,3 х 106 нейтр/сек.

Нейтрон-нейтронный каротаж (ННК)

Нейтрон-нейтронный каротаж метод исследований скважин, основанный на облучении горных пород потоком быстрых нейтронов и регистрации многократно рассеянных медленных (надтепловых или тепловых) нейтронов.

На Кущевском ПХГ применялась двухканальная аппаратура РКМ-42 (ГК+ННК) предназначена для измерения естественной радиоактивности горных пород в диапазоне 0-100 мкР/ч, и нейтронного излучения для определения объемной водонасыщенности. Диаметр скважинного прибора 42 мм, длина 1900 мм. Максимальное рабочее давление 30 МПа, максимальная рабочая температура 110 оС.

HHK применяется при разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых для количественного определения пористости и других коллекторских свойств горной породы, корреляции разрезов скважин; контроля продвижения пластовых вод, выявления интервалов обводнения пластов, изучения изменения газонасыщенности (повторными наблюдениями), а также для контроля за сооружением и эксплуатацией подземных газохранилищ.

Каротаж потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС)

ПС один из основных методов электрического каротажа, основанный на изучении естественного стационарного электрического поля в скважинах (образование которого связано с физико-химическими процессами, протекающими на поверхностях раздела скважина - породы и между пластами различной литологии).

На Кущевском ПХГ использовалась аппаратура ЭК-1. Скважинный прибор рассчитан на работу в скважине диаметром не менее 160 мм в водной промывочной жидкости с содержанием NaCl от десятых долей процента до минерализации, соответствующей насыщению, NaOH - от 10 до 20%, нефти - до 5-10%, при наибольшем значении температуры окружающей среды - 120°С и наибольшем гидростатическом давлении 100 MПa.

ПС позволяет решать обширный круг задач, связанных с изучением литологии пород, установлением границ пластов, проведением корреляции разрезов, выделением в разрезах пород-коллекторов, определением минерализации пластовых вод и фильтрата бурового раствора, коэффициента глинистости, пористости, проницаемости.

Каротаж обычными градиент и потенциал зондами (ГЗ и ПЗ)

Чаще всего при работах методом каротажа сопротивлений используются трехэлектродные зонды, в которых три электрода располагаются в скважине (четвертый электрод заземляется на поверхности, вблизи от скважины).

В потенциал-зонде расстояние между приемными MN или питающими АВ (их называют парными) электродами превышает расстояние от непарного электрода А или M до ближайшего парного. Точка записи, к которой относится измеренное кажущееся сопротивление, - середина АМ.

В градиент-зонде расстояние между парными электродами в пять-десять раз меньше расстояния до непарного. Точка записи находится посередине MN.

На Кущевском ПХГ использовались потенциал зонд А0,05 М и градиент зонд А0,025 МО, О25N с использованием аппаратуры МДО - 2 и МДО - 3 в масштабе записи n = 1 Омм/см. Скорость движения прибора в скважине не превышала 1000 м/час.

По значениям каротажа сопротивлений стандартного зонда можно получить истинные значения сопротивлений окружающих пород и оценить радиус проникновения бурового раствора. Чем больше радиус проникновения бурового раствора, тем больше пористость пород и лучше их коллекторные свойства. Также приращение потенциал зонда относительно градиент зонда является признаком коллектора.

studbooks.net

Аппаратура геофизических исследований скважин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИПР

___________

«___» ____________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

АППАРАТУРА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СКВАЖИН

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ООП 130102 Технология геологической разведки

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ Геофизические методы исследования скважин

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): специалист

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 5; СЕМЕСТР 9;

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ:4

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: С3.Б7.2 Геофизические исследования скважин

КОРЕКВИЗИТЫ:

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции

22

часа (ауд.)

Лабораторные занятия

22

часа (ауд.)

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

44

часа

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

88

часа

ИТОГО

132

часа

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ

очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЭКЗАМЕН В 9 СЕМЕСТРЕ

Обеспечивающая кафедра: «Точного приборостроения» ИНК

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: к. т.н., доцент

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: к. г.-м. н., доцент

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к. т.н., доцент

2011г.

1. Цели освоения дисциплины

В результате освоения данной дисциплины студент приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц4 и Ц5 основной образовательной программы «Технология геологической разведки».

Дисциплина нацелена на подготовку студентов к:

- производственно-технологической и проектной деятельности, обеспечивающей модернизацию технологий геологической разведки;

- умению обосновывать и отстаивать собственные заключения и выводы в аудиториях разной степени междисциплинарной профессиональной подготовленности;

- самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию в условиях конкурентной среды, модернизации производства и глобализации экономики.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Аппаратура геофизических исследований скважин» относится к базовым дисциплинам профессионального цикла (С3.Б.2.6). Она непосредственно связана с дисциплинами математического и естественнонаучного цикла (физика, химия,) и профессионального цикла (механика; электротехника и электроника; метрология, стандартизация и сертификация; геофизические исследования скважин) и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Аппаратура геофизических исследований скважин» являются дисциплины гуманитарного, социального, экономического и профессионального циклов.

3. Результаты освоения дисциплины

После изучения дисциплины «Аппаратура геофизических исследований скважин» студенты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы «Технология геологической разведки. Студент должен быть готов:

применять математические, естественнонаучные, социально-экономические и инженерные знания в профессиональной деятельности (Р1);

самостоятельно учиться и непрерывно повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности (Р3);

идентифицировать, формулировать, решать и оформлять профессиональные инженерные задачи с использованием современных образовательных и информационных технологий (Р4);

разрабатывать технологические процессы на всех стадиях геологической разведки и разработки месторождений полезных ископаемых, внедрять и эксплуатировать высокотехнологическое оборудование (Р5);

эффективно работать индивидуально, в качестве члена команды по междисциплинарной тематике, а также руководить командой для решения профессиональных инновационных задач в соответствии с требованиями корпоративной культуры предприятия и толерантности (Р10).

Код

Результаты обучения

Студент должен знать:

З1.15

Понятие информации, общую характеристику процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации;

З4.18

Основные законы электротехники; принцип действия измерительных приборов, электромагнитных устройств;

З4.34

Технологические процессы исследований и специальных работ в скважинах;

З5.16

Основные технологические операции проведения геофизических измерений в скважинах; номенклатура скважинных приборов и систем, принципы построения, особенности конструкций, а также условия и методы их эксплуатации;

З5.23

З10.4

З10.5

Причины отклонения диаметра скважины от номинального; технические задачи, решаемые измерением диаметра скважины; принцип работы электрических, акустических и оптических каверномеров; технологию измерения диаметра скважины; классификацию способов измерения длины ствола и глубины скважины;

Приемы и методы работы с персоналом, методы оценки качества и результативности труда персонала.

Правила безопасного труда и охраны окружающей среды на объектах геологической разведки; мероприятия обеспечивающие повышение производительности технологий геологической разведки.

Студент должен уметь:

У1.12

Пользоваться физическими таблицами и справочниками;

У4.19

Работать с измерительной аппаратурой;

У11.4

Применять метрологическое обеспечение, методы организации и проведения измерений и испытаний.

Студент должен владеть:

В4.15

В4.34

Навыками работы с измерительными приборами различных систем;

использованием различных электрических и полупроводниковых устройств.

Приемами использования технических средств при измерении параметров скважины.

4.  Структура и содержание дисциплины

4.1.  Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения

Название раздела

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации

Лекции

Практ./ семинар

Лаб. зан.

1   

Введение. Классификация геофизической аппаратуры

2

2

8

12

Отчет по лабораторной работе

2   

Каротажное наземное оборудование и геофизические кабели

4

4

16

24

Отчеты по лабора-торным работам

3   

Конструкции скважинных приборов

2

2

8

12

Отчет по лабораторной работе

Коллоквиум

4   

Приборы электрических методов исследований скважин

6

6

24

36

Отчеты по лабораторным работам

5   

Приборы радиоактивного каротажа

2

2

8

12

Отчет по лабораторной работе

6   

Приборы измерения упругих характеристик

2

2

8

12

Отчет по лабораторной работе

7   

Приборы контроля технического состояния скважин

4

4

16

24

Отчеты по лабораторным работам

Коллоквиум

8   

Промежуточная аттестация

Экзамен

Итого

22

22

88

132

При сдаче отчетов и проведении коллоквиумов проводится устное собеседование.

4.2.  Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Введение. Классификация геофизической аппаратуры

Лекция. Геофизические исследования скважин на различных этапах разведки и разработки месторождений нефти и газа. Краткие сведения из истории развития методов и аппаратуры ГИС. Классификация промыслово-геофизической аппаратуры. Рекомендуемая литература. Основные понятия и определения.

Лабораторная работа 1. Вводное занятие. Знакомство с оборудованием лаборатории.

Раздел 2. Каротажное наземное оборудование и геофизические

кабели

Лекция. Структура каротажной станции. Компьютеризированные каротажные лаборатории. Каротажные подъемники. Лебедки. Устройства блокировки. Блок-баланс, датчики натяжения кабеля.

Лабораторная работа 2. Чувствительные элементы скважинных приборов.

Лекция. Наземные измерительные панели. Каротажные регистраторы. Вычислительные комплексы. Способы передачи информации со скважинного прибора на поверхность.

Лабораторная работа 3. Исследование феррозондового датчика.

Раздел 3. Конструкции скважинных приборов

Лекция. Виды охранных кожухов. Требования к конструкции охранного кожуха. Уплотнения. Центраторы. Прижимные устройства.

Лабораторная работа 4. Исследование датчиков каверномера.

Раздел 4. Приборы электрических методов исследований скважин

Лекция. Аппаратура электрического каротажа. Конструкция многоэлектродного каротажного зонда. Многоканальная аппаратура бокового электрического каротажа.

Лабораторная работа 5. Исследование резистивиметра.

Лекция. Приборы микрокаротажа. Скважинные резистивиметры. Особенности конструкций зондов электромагнитных методов.

Лабораторная работа 6. Изучение конструкции и приемов работы с магнитным инклинометром ИМММ (ч.1)

Лекция. Приборы индукционного каротажа. Приборы диэлектрического каротажа. Комплексные приборы электрического каротажа. Поверочные установки для аппаратуры электрического каротажа.

Лабораторная работа 7. Изучение конструкции и приемов работы с магнитным инклинометром ИМММ (ч.2)

Раздел 5. Приборы радиоактивного каротажа

Лекция. Особенности конструкций зондов радиоактивного каротажа. Радиационные преобразователи: газоразрядные, сцинтилляционные. Источники гамма - и нейтронного излучения. Генератор нейтронов. Аппаратура ядерно-магнитного каротажа. Устройства поверки приборов радиоактивного каротажа. Особенности работы с источниками излучений.

Лабораторная работа 8. Изучение конструкции и приемов работы с магнитным инклинометром ИМММ (ч.3)

Раздел 6. Приборы измерения упругих характеристик

Лекция. Приборы для акустических исследований. Основные элементы зондов акустического каротажа. Излучатели и приемники упругих колебаний. Требования к конструкции зондов акустическог8о каротажа. Акустические изоляторы зондов.

Лабораторная работа 9. Изучение конструкций гироскопических инклинометров ИГ-70, ИГ-50, ИГН-100, модуля ориентации сейсмоприемников.

Раздел 7. Приборы контроля технического состояния скважин

Лекция. Профилемеры. Каверномеры. Инклинометры. Пластовые наклономеры. Аппаратура контроля цементирования скважин. Приборы контроля перфорации.

Лабораторная работа 10. Изучение конструкций геофизических кабелей, кабельных наконечников, датчиков глубины погружения скважинного прибора.

Лекция. Локаторы муфт. Керноотборники. Термометры. Влагомеры. Расходомеры. Плотномеры. Оборудование для работ в действующих скважинах.

Лабораторная работа 11. Защита лабораторного цикла.

4.3.  Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.

Формируемые

компетенции

1

2

3

4

5

6

7

1

З1.15

х

х

х

х

х

х

2

З4.18

х

х

х

х

х

х

3

З4.34

х

х

х

х

х

х

4

З5.16

х

х

х

х

х

х

х

5

З5.23

х

х

6

З10.4

х

х

х

7

З10.5

х

х

х

8

У1.12

х

х

х

х

х

х

х

9

У4.19

х

х

х

х

х

10

У11.4

х

х

х

х

11

В4.15

х

х

х

х

х

12

В4.34

х

х

5.  Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студентов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.

Методы и формы активизации деятельности

Виды учебной деятельности

ЛК

Семинар

ЛБ

СРС

Дискуссия

х

х

IT-методы

х

х

х

Командная работа

х

Разбор кейсов

Опережающая СРС

х

х

х

Индивидуальное обучение

х

х

Проблемное обучение

Обучение на основе опыта

х

х

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

-  изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

-  самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

-  закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.

6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

-  работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме и выбранной теме самостоятельной работе;

-  научных публикаций по определенной теме исследований,

-  исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах.

6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

* Газокаротажные станции

* Аппаратура для измерений пространственного положения ствола скважины в процессе бурения

* Приборы отбора и анализа шлама и промывочной жидкости

6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов и заключается в:

-  поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,

-  анализе статистических и фактических материалов по заданной теме, составлении схем и моделей на основе статистических материалов,

-  исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах,

7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:

* самостоятельного (под контролем преподавателя) выполнения лабораторной работы,

* взаимного рецензирования студентами работ друг друга,

* анализа подготовленных студентами, по предложению преподавателя, рефератов,

* устного опроса на лекциях, при защите отчетов по лабораторным работам и во время экзамена (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).

7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов

Экзаменационные билеты включают вопросы, максимально охватывающие как весь объем материала, прочитанного на лекциях, так и материала изложенного в методических указаниях к проведению лабораторных работ

7.2. Примеры экзаменационных вопросов

1. Классификация геофизических кабелей. Конструкции кабелей и их электрические параметры.

2. Устройства поджатия измерительных башмаков микрозондов.

3. Принцип действия и конструкция сцинтилляционного преобразователя.

4. Особенности эксплуатации зондов радиоактивного каротажа.

5. Приемы контроля цементирования скважины.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература

1.  , Лаптев В. В, и др. Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин.- М.: Недра, 19с.

2.  , Чукин -геофизическая аппаратура и оборудование. – М.: Недра,19с.

3.  , Чукин и оборудование для геофизических методов исследования скважин. – М.: Недра, 1978.293 с.

4.  Зельцман аппаратуры для геофизических исследований скважин. – М.: Недра, 19с.

5.  , , Козяр и оборудование геофизических методов исследования скважин.- М.: Недра, 19с.

6.  Кривко геофизических исследований скважин. – М.: Недра, 19с.

7.  , , Широков -геофизическая аппаратура и оборудование. – М.: Недра, 19с.

8.  , , Рапин исследования горизонтальных нефтегазовых скважин. – С. Петербург: МАНЭБ, 20с.

9.  , , и др. Метрологическое обеспечение геофизических исследований скважин.- М.: Недра, 19с.

Вспомогательная литература

1.  Павлов эффект, его проявление и использование.- Л.: Судостроение, 19с.

2.  Исаченко скважин.- М.: Недра, 19с.

3.  Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика / Под. ред. . – М.: Недра, 19с.

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС-2011 по специальности «Технология геологической разведки».

Автор:

Программа одобрена на заседании кафедры геофизики

(протокол № от «____» _______ 2011 г.).

pandia.ru

ПРОМЫСЛОВО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

К геофизической аппаратуре относятся наземные геофизические измерительные лаборатории и скважинные геофизические приборы. Геофизическое оборудование обеспечивает электрическую и механическую стыковку скважинной и наземной аппаратуры посредством кабеля, спуск и подъем скважинных приборов и аппаратов с помощью подъемника, блок баланса и других вспомогательных приспособлений.

Геофизические кабели. Грузонесущие геофизические кабели рассчитаны на номинальное переменное напряжение до 660 В, предназначены для геофизических исследований и прострелочно-взрывных работ в скважинах и служат для спуска в скважину глубинных приборов и обеспечения их связи с наземной аппаратурой, неся при этом механическую нагрузку.

Скважинные приборы (зонды, электроды, грузы). Скважинные геофизические приборы должны отвечать следующим техническим требованиям:

  • - работают в достаточно сложных условиях;
  • - выдерживать высокие температуры (до 250 ?С) и давления (до
  • 120 МПа);
  • - быть стойкими к химически агрессивной внешней среде - растворам солей, щелочи, нефти, газу; механическим воздействиям, возникающим при движении приборов.

Для сокращения времени производства ГИС применяют комплексные исследования несколькими зондовыми установками. Из комплексной скважинной аппаратуры наиболее часто используют аппаратуру электрического метода типа Э и комплексную аппаратуру типа КАС.

Под зондом электрического каротажа понимается опускаемое в скважину измерительное устройство, содержащее измерительные и токовые электроды. Их число и расстояние между ними в многоэлектродном зонде определяются комплектом зондов, используемых при выполнении записей с комплексным скважинным прибором. Верхний конец многоэлектродного зонда соединяется с кабелем, а нижний вводится в глубинный прибор. Механическое и электрическое соединение зонда с кабелем осуществляется с помощью стандартных кабельных наконечников и зондовых головок.

Электроды изготавливаются из свинцового провода диаметром 5-6 мм с сердцевиной из стальных проволок, служащих для увеличения прочности. Свинец обеспечивает более устойчивую электродную разность потенциалов на контакте с промывочной жидкостью по сравнению с другими металлами (медь, латунь, железо).

Грузы подвешиваются к зонду или легким глубинным приборам для обеспечения надежности их спуска в скважину. Применяют грузы свинцовые и чугунные, которые поддаются разрушению в случае оставления их в забое. Свинцовый груз представляет собой свинцовую цилиндрическую болванку, внутри которой имеется каркас. Чугунные грузы состоят из фасонных колец, собранных на центральном стержне.

Спускоподъемное оборудование (подъемники, блок-балансы, датчики глубин). Спуск и подъем скважинных приборов и аппаратов на кабеле производится с помощью подъемника, блок-баланса и кабеля.

Подъемник - спускоподъемное оборудование, установленное на автомобиле. Используются подъемники с лебедками разных размеров и конструкций - в зависимости от типа и длины кабеля (ПК-2, ПК-4 и др.). Лебедки устанавливаются в кузове автомобиля и приводятся в движение автодвигателем. Подъемники обеспечивают перемещение кабеля со скоростью 10000 м/ч.

Блок-балансы служат для направления кабеля в скважину, с их помощью горизонтальное движение кабеля преобразуется в вертикальное и фиксируется длина перемещаемого через него кабеля. На блок-балансе крепятся датчик глубин и датчик натяжения кабеля. Обычно используются рамочные или подвесные блок-балансы.

Датчик глубин представляет собой устройство дистанционной передачи вращения мерного ролика лентопротяжному механизму регистратора и счетчикам глубин, установленным на контрольных панелях подъемника и лаборатории. Точное измерение длины кабеля, спущенного в скважину, осуществляется путем нанесения на него через определенные расстояния магнитных меток. Длина спущенного в скважину кабеля (глубина положения зонда или скважинного прибора) отсчитывается от точки отсчета глубин. При исследовании нефтегазовых скважин за точку отсчета обычно принимают уровень стола ротора. Если на скважине бурильный станок отсутствует, то за точку отсчета принимают уровень земной поверхности или фланец обсадной колонны.

Лаборатории и каротажные станции. Геофизические измерительные лаборатории, называемые в некоторых случаях станциями, по способу регистрации геофизической информации подразделяются на аналоговые, аналогово-цифровые, цифровые и компьютизированные. Лаборатории предназначены для геофизических исследований разрезов скважин, контроля разработки месторождений нефти и газа и изучения технического состояния скважин, геолого-технологического контроля и исследований скважин в процессе бурения, опробования и испытания пластов, отбора керна (образцов пород) приборами на кабеле, прострелочно-взрывных работ в скважинах и т.д.

Аналоговые лаборатории предназначены для исследования скважин приборами на одно-, трех- и семижильном кабелях и позволяют проводить замеры всеми известными геофизическими методами. Результаты измерений регистрируются на светочувствительной бумаге с помощью осциллографов Н015 и Н017 (лаборатории типа ЛКЦ7-02,СК-1 и АКС-65-П) или с помощью двухканального самопишущего потенциометра типа ПАСК (лаборатория типа АЭКС), позволяющих записывать диаграммы ГИС в масштабах глубин 1:500, 1:200, 1:100, 1:50 и 1:20.

Аналогово-цифровые лаборатории - серийные геофизические лаборатории, модернизированные путем применения в них аппаратуры цифровой регистрации данных ГИС, т.е. параллельно с аналоговой регистрацией информации ведется регистрация аналоговых сигналов в кодовой форме на магнитной ленте или перфоленте. Разработано несколько цифровых регистраторов, преобразующих аналоговые сигналы в цифровой код: ПЛК-6, АЦРК-2, «Тюмень» и «Триас».

Цифровые лаборатории типа ЛЦК-10 и ЛК-101 предназначены для геофизических исследований с регистрацией информации в цифровой и аналоговой формах. Аналоговый регистратор - НО28, цифровой - ПЛК-6.

Автоматические компьютизированные геофизические лаборатории представляет собой цифровые лаборатории, непосредственно связанные с ЭВМ. Главная задача таких лабораторий осуществлять оперативную и комплексную интерпретацию данных ГИС непосредственно в процессе каротажа скважин.

Page 2

Поиск, разведка и разработка нефтегазовых месторождений осуществляются по данным огромного материала, полученного в результате бурения скважин. Этот материал служит основой для выявления нефтегазоносных горизонтов и позволяет получить информацию о геологическом строении недр. Основные сведения об отложениях горных пород, вскрытых скважиной, являются результатом геофизических исследований, проводимых в каждой скважине. Совместная обработка данных ГИС и материалов, полученных при литологическом и палеонтологическом изучении образцов горных пород, является основой для характеристики каждого из пластов в разрезе изучаемой скважины, его физических свойств, мощности, границ с соседними слоями и т.п. Выделенные по данным ГИС разновидности горных пород увязываются с классификацией тех же пород, которая была установлена ранее на основании изучения физических свойств пород (плотности, твердости, цвета, размеров зерен и т.д.) и их химического состава. Для этого производят увязку геофизических характеристик, полученных в результате интерпретации диаграмм ГИС, с петрографическими характеристиками, выявленными путем изучения образцов пород, отобранных при бурении скважин с определенных глубин в виде керна, или шлама, или проб, отобранных грунтоносами. В дальнейшем, по накоплении достаточного опыта, петрографическую классификацию горных пород можно осуществлять по данным только одних материалов ГИС.

Данные геофизических исследований в скважинах являются важнейшим материалом для составления геологического разреза скважин и для сопоставления между собой (корреляции) разрезов нескольких скважин.

В нефтегазовой отрасли тем или иным комплексом ГИС исследуются все скважины: разведочные, поисковые, эксплуатационные и др. Материалы ГИС также широко используются для геологического картирования и полевой сейсморазведки. Во многих случаях разрезы скважин, построенные по данным ГИС, являются единственным сточником информации о последовательности напластований и о составе и свойствах слагающих их пород. Детальное изучение разрезов скважин дает возможность судить об их фациальной изменчивости, об изменении мощности каждого отдельного пласта или пачки пластов, об условиях залегания пластов и т.д.

Широкое использование результатов интерпретации данных ГИС позволяет значительно сократить отбор образцов пород при бурении, получить необходимую информацию в бескерновых скважинах, увеличить скорость проходки скважин и тем самым снизить стоимость бурения. Материалы ГИС можно также с успехом использовать и для стратиграфической идентификации отложений. Однако необходимо отметить, что интерпретация материалов ГИС, проводимая с целью стратиграфического расчленения вскрытых скважиной слоев горных пород, не может быть выполнена без тщательной увязки данных ГИС с материалами палеонтологических, палинологических и палеофитологических исследований, выполненных при изучении каменного материала.

Геологическое истолкование результатов обработки данных ГИС служит для решения двух основных задач: детального изучения тех интервалов разрезов скважин, которые содержат полезные ископаемые (нефть и газ) и изучения общего геологического строения нефтяных и газовых месторождений. Решение первой задачи предполагает изучение в нефтегазоносных районах не только нефтегазоносных пластов и горизонтов, но и всех пород, обладающих повышенными коллекторскими свойствами. Для этого определяют мощность пластов, их емкостно-фильтрационные характеристики, степень и характер насыщения их нефтью, газом и водой, ВНК и ГЖК. При решении второй задачи по данным ГИС стратифицируются отложения, вскрытые скважиной, сопоставляются между собой разрезы скважин, изучаются фациальная изменчивость отложений и история осадконакопления, строение и условия залегания толщ осадочных пород. По результатам интерпретации материалов ГИС строятся разнообразные карты и профили, характеризующие геологическое строение того или иного изучаемого месторождения.

Основой ГИС являются данные электрокаротажа, радиоактивного каротажа и кавернометрии. К этим данным привязываются результаты литологических, палеонтологических и других исследований, полученных в результате изучения кернового материала и шлама.

Для сопоставления с данными ГИС результатов литологических исследований последние используются не в виде обобщенных сведений по крупным подразделениям разреза, а в первичной форме - в виде сведений по каждому отдельному интервалу отбора керна. На диаграмму ГИС наносятся глубинные интервалы скважины, на которых был произведен отбор керна с указанием его выхода в процентах и краткой литологической характеристикой. На диаграмме также указывается возраст слоев. Следует отметить, что в процессе каротажа глубины измеряют более тщательно, чем при бурении, и поэтому при определении глубин надо ориентироваться на диаграммы ГИС.

studwood.ru


Смотрите также