Проведение геофизических исследований скважин


Проведение геофизических исследований скважин

Каротаж скважины

Геофизические исследования представляют собой целый комплекс физических методов, используемых для изучения горных пород. Также они необходимы для контроля за техническим состоянием буровых. За счет назначения их разделяют на две группы – методы скважинной геофизики и каротажа. Последний именуют еще как буровая наука, направленная на изучение пород, находящихся в радиусе 2 километра.

Назначение исследования

Довольно часто термины «ГИС» и «каротаж» отождествляют между собой. Но специфика ГИС включает также варианты, когда необходимо изучение межскважинного пространства, известного как геофизика. Все исследования проводят при помощи геофизического оборудования.

Методы разведочной геофизики включают изучения при помощи воздействий:

  • Акустического;
  • Электромагнитного.

Это позволяет выявить степень присутствия в горной породе нефтегазовых продуктов, а также воды. Также благодаря таким способам можно получить точные сведения о готовности эксплуатации скважин.

Исследования чаще всего проводят специализированные компании, с которыми клиент должен составить договор и документ – акт готовности, свидетельствующий об исправности объекта.

Данные документы будут фиксировать результаты, которые были получены при изучении пластов.

Исследования должны проводиться только при помощи специального оборудования

Основные задачи, решаемые при помощи исследований:

  • Определение взаимосвязей между разрезами, вскрытыми в ходе бурения;
  • Технический контроль за осуществляемым процессом;
  • Регуляция рабочего процесса разработки месторождений;
  • Контроль за готовностью скважин;
  • Предупреждение возможных рисков.
  • Оценка физических качеств на коллекторских участках;
  • Вскрытие горных пластов, которые обладают высокой продуктивностью.

Все эти рекомендации способствуют выполнению задач, которые связаны с наземными действиями в процессе создания скважин и работы с ними.

Методы изучения скважин

Классификация ГИС осуществляется в зависимости от вида изучаемых полей. Сегодня известно более 50 различных методик. При этом все они имеют важные различия и используются в зависимости от конкретного типа выполняемых работ.

Основные виды ГИС включают такие методы:

  • Ядерные;
  • Электрические;
  • Сейсмоакустические;
  • Термические;
  • Магнитные.

На практике чаще всего используют каротажи разного рода. В таком случае прослеживание за колебанием необходимых величин осуществляется за счет специального прибора, спускаемого на электрокабель.

Контролирующий изменения прибор оснащен специальной аппаратурой.

Геофизические методы необходимы в первую очередь для нахождения гидрогеологической и физической характеристик толщи пластов.

Определяют их следующим способом:

  • Кавернометрией;
  • Электрическим каротажем;
  • Расходометрией;
  • Термометрией.

Проведение сравнения полученных результатов исследования дает возможность составить полную характеристику разрабатываемого углеродного горизонта.

Каротаж и его назначение

При помощи каротажа исследуется обсадная колонна на отсутствие или наличие сварных разрывов или трещин. Также благодаря этому способу определяются интервал до главного водопритока и глубина ствола.

Проведение каротажа дает гарантию на более безотказную и длительную работу скважины.

Процесс проходит при гидрогеологических и инженерных изысканиях, которые необходимы для увязки с геологическим устройством местности и изучением ее разрезов. Также изучаются свойства и состав пород при их естественном залегании.

Схема каротажа

Таким образом, каротаж представляет ГИС вскрытой геологической скважины. Все работы выполняются на базе геофизической станции или разборной каротажной аппаратуры.

Данная методика помогает выявить:

  • Места просачивания в ствол воды;
  • Каверность, трещиноватость и ослабленность интервалов;
  • Механические свойства грунта;
  • Тектонические нарушения в разрезе;
  • Изменения диаметра разреза;
  • Искривление ствола;
  • Свойства пород фильтрационные;
  • Естественный температурный показатель горной породы.

Учитывая все эти характеристики, каротаж следует отнести к страховочному элементу от возможного нарушения технологий процесса бурения, которое может быть допущено при проходке ствола.

Инклинометрия и видеокаротаж

Инклинометрия ориентирована на определение угла возможного отклонения по вертикали. Благодаря этому методу контролируется пространственное положение скважинной оси.

Способ исследования может быть:

  • Фотографический;
  • Электрический;
  • Гироскопический.

Такая методика представляет собой своеобразный путеводитель при бурении ствола в определенном направлении и выявлении фактической глубины нахождения разреза.

По углу наклона и азимуту, а также глубине ствола строится инклинограмма – проекция скважины.

Можно точно выявить место подсечения разреза и качество бурения, если иметь соответствующие координаты. Такой анализ проводится за счет инклинометра – датчика, который измеряет наклон разных строений при влиянии на них гравитационного поля.

Для полного изучения объекта специалисты используют видеокаротаж

Видеокаротаж предусматривает полное изучение пространства скважин. Его принцип состоит в том, что спускается видеокамера, после чего обзор передается на монитор. Благодаря этому можно увидеть трещины на обсадной колонне и другие изъяны.

Также можно оценить технические характеристики фильтра и возможное присутствие внутри трубы ненужных посторонних предметов. При использовании данного метода можно получить точную оценку скважины и принять решение о дальнейшей ее работоспособности. К эффективным способам оценки относят электрокаротаж и радиоактивный метод.

Использование различных способов ГИС дает возможность оценить состояние скважины и возможность ее эксплуатации. Каротаж при этом наиболее часто применяют для соблюдения буровой технологии новых геологических разрезов.

kanaliza.ru

Геофизические исследования в скважинах

Геофизические исследования в скважинах

1 Цель работы

скважина геофизический исследование

Ознакомление с промыслово-геофизической аппаратурой и оборудованием, технологией проведения геофизических исследований на скважине, способами измерения и регистрации геофизических параметров.

2 Общая характеристика промыслово-геофизической аппаратуры и оборудования

Геофизические исследования в скважинах служат для изучения геологических разрезов скважин, выявления и промышленной оценки полезных ископаемых, изучения технического состояния скважин и контроля процесса разработки нефтяных и газовых месторождений. С помощью геофизического оборудования в скважинах проводят сложные работы, связанные с испытанием и вскрытием продуктивного пласта, отбором грунтов и проб пластовых флюидов, ликвидацией аварий бурильного инструмента.

Для решения перечисленных выше задач промысловая геофизика располагает значительным арсеналом геофизических методов, основанных на изучении электрических, магнитных, ядерных, упругих и других свойств горных пород. Комплекс ГИС определяется целевым назначением скважин, особенностями геологического разреза, условиями бурения и характером ожидаемой геологической 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 спуско-подьемный механизм, обеспечивающий перемещение глубинных приборов по стволу скважины. Эти установки называют 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.

Под скважинной и геофизической аппаратурой понимают совокупность измерительных устройств, предназначенных для определения различных физических параметров в скважине. В большинстве случаев комплект скважинной аппаратуры включает в себя датчик (зонд), располагающийся вне скважинного прибора или входящий в его состав, передающую часть телеизмерительной системы, находящуюся внутри гильзы скважинного прибора, кабель и приемную часть телеизмерительной системы на поверхности. Информация со скважинного прибора и преобразуется па поверхности в геофизические диаграммы, отнесенные к глубине интервала регистрации.

Конструктивные особенности того или иного прибора определяются физическими основами метода, скважинными условиями и технологией проведения работ. Комплексные и комбинированные скважинные приборы с использованием многоканальных телеизмерительных систем позволяют за одни спуск-подъем регистрировать одновременно несколько физических параметров. Наибольшее распространение получили комплексные четырехканальные приборы на одножильном кабеле с частотной модуляцией сигнала и частотным разделением каналов. Скважинные приборы работают в условиях высоких давлений (до 120 МПа), температуры (до 250°С) и химически агрессивной внешней среды (растворы солей, нефть, газ и т. п.). При перемещении по стволу скважины они испытывают механические воздействия.

Спуск и подъем скважинных приборов осуществляются с помощью подъемника, кабеля, подвесного и направляющего роликов, устанавливаемых на устье скважины. В зависимости от типа и длины кабеля применяют подъемники с лебедками разных размеров и конструкций (ПК-2, ПК-4, ПК-С).

Подъемник представляет собой самоходную установку, смонтированную в специальном металлическом кузове на шасси. Спуск и подъем кабеля происходят при помощи лебедки типа ЛКПМ. Для подсоединения измерительной цепи лаборатории к жилам кабеля на лебедке устанавливается коллектор.

Подъемник имеет органы управления лебедкой и трансмиссией ее привода, приборы для измерения скорости движения кабеля, глубины его спуска и натяжения, световую сигнализацию и двустороннюю переговорную связь с буровой и лабораторией, приборы для освещения кузова и устья скважины, различное оборудование для проведения монтажных работ при геофизических исследованиях.

В процессе геофизических исследований должны быть известны данные о глубине нахождения, скорости перемещения прибора по скважине и натяжении кабеля. Кроме того, необходимо четко согласовать перемещение прибора по скважине с движением диаграммной бумаги, на которой регистрируются кривые измеряемых геофизических параметров. Это достигается применением блок-баланса или направляющего и подвесного роликов с датчиками глубины, натяжения и сельсиниой передачей.

Блок-баланс состоит из ролика для направления кабеля в скважину и подставки, устанавливаемой над устьем скважины и прижимаемой к столу ротора бурильным инструментом. В последнее время для направления кабеля в скважину используют направляющий и подвесной ролики. Направляющий ролик обычно крепится к подроторной раме основания буровой, а подвесной после установки датчиков глубины и натяжения и подсоединения к ним кабелей от смоточного устройства подъемника с помощью подвески закрепляют на талевой системе бурильной установки.

Геофизические кабели предназначены для спуска и подъема приборов при проведении геофизических исследований, прострелочно-взрывных работах, а также для отбора проб и образцов горных пород в скважинах, заполненных жидкостью или газом различной плотности, состава, температуры и давления. Жилы и броню кабеля используют в качестве линий связи. По кабелю подают питание к скважинным приборам и передаются измеряемые сигналы в наземную измерительную аппаратуру, где они регистрируются. Кабель применяют в качестве измерительного инструмента для определения глубины нахождения приборов в скважине.

В соответствии с назначением и условиями эксплуатации геофизические кабели должны обладать определенными свойствами: а) высокой механической прочностью, гибкостью и минимальным удлинением, б) малым электрическим сопротивлением токопроводящих жил, в) высоким сопротивлением изоляции жил.

При промыслово-геофизических работах применяют одножильные и многожильные кабели в защитной оплетке, резиновых шлангах и бронированные. Последние имеют существенные преимущества перед кабелями в оплетке и шланге. Они отличаются высокой прочностью, хорошей проходимостью в скважинах, заполненных промывочной жидкостью большой плотности, и имеют сравнительно небольшие диаметры.

Обычно сопротивление изоляции жилы нового кабеля около 100-150 МОм на 1 км при 20°С. В процессе эксплуатации оно снижается в связи с ослаблением изоляционных покровов. Для проверки изоляции жил кабеля используют мегомметры. Привязку шкалы глубин на диаграммах и уточнение фактических глубин нахождения скважинного прибора выполняют с помощью магнитных меток, нанесенных на кабель через 20--50 м.

3 Технология проведения промыслово-геофизических исследований скважин

В технологию проведения промыслово-геофизических исследований скважин входят подготовительные работы на базе и буровой, спуск-подъем приборов и кабеля, регистрация диаграмм, их предварительная обработка и оформление перед передачей в бюро обработки и интерпретации.

Подготовительные работы на базе включают: получение наряда на проведение геофизических исследований, проверку работоспособности аппаратуры, профилактический осмотр и проверку подъемника и лаборатории.

Работы на буровой начинаются в том случае, если к приезду каротажной партии буровая подготовлена к работе в соответствии с Техническими условиями на подготовку скважин для проведения геофизических работ. Геофизические измерения в скважине проводятся согласно требованиям Технической инструкции по проведению геофизических исследований в скважинах.

По прибытии на буровую проводятся следующие подготовительные работы:

1) устанавливают подъемник 2 (рис. 1) на 25--40 м от устья скважины так, чтобы ось лебедки была горизонтальна и перпендикулярна к направлению на устье скважины (ротор 12), после чего подъемник надежно закрепляют;

2) на расстоянии 5--10 м от подъемника устанавливают лабораторию 1;

3) разматывают кабель 6 с лебедки подъемника, протягивают его на устье скважины и подсоединяют к кабельной головке глубинный прибор (зонд);

4) устанавливают и закрепляют направляющий 7 и подвесной 5 ролики или блок-баланс;

5) заземляют лабораторию и подъемник при помощи отдельных заземлений 3;

6) проводят внешние соединения лаборатории и подъемника, станцию подключают к питающей сети 8, лабораторию -- к датчику глубин 9 и подъемнику 10, а измерительную и питающую схемы лаборатории - к кабелю через коллектор подъемника 11;

7) устанавливают на подвесном ролике 5 или блок-балансе датчики глубин и натяжения, магнитный меткоуловитель;

8) поднимают подвесной ролик 5 с пропущенным через него кабелем с помощью бурового оборудования на высоту 25--30 м над устьем скважины;

9) устанавливают после спуска зонда или глубинного прибора в устье скважины показания на счетчиках, равные расстоянию от точки отсчета глубин скважины до глубинного прибора или зонда.

Спуск и подъем глубинных приборов на кабеле осуществляются с соблюдением мер предосторожности, контроля скорости его спуска и подъема, натяжения и глубины спуска для предотвращения перепуска кабеля в скважину и т. п.

Регистрация диаграмм изменения геофизического параметра по стволу скважины проводится при подъеме кабеля (в подавляющем большинстве случаев, исключение составляет термометрия) с максимально допустимой скоростью записи для данного метода ГИС.

После окончания работ на буровой оформляют и предварительно обрабатывают каротажные диаграммы, а затем сдают их в бюро обработки и интерпретации. Действующие скважины исследуются при их герметизированном устье с помощью лубрикатора.

СПОСОБЫ РЕГИСТРАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Регистрация -- запись в символической форме на материальном носителе значений измеряемых величин для их документирования, накопления и хранения. Существуют аналоговая и цифровая регистрации.

Аналоговая регистрация отображает численное изменение значения регистрируемой величины в графическом виде (в виде кривой, геометрического положения точки или отрезка и т. д.). В практике геофизических исследований скважин используется аналоговая форма регистрации, в результате получают график изменения измеряемого параметра (кажущегося электрического сопротивления, времени распространения упругих волн и т. п.) в функции глубины скважины, называемый диаграммой.

Аналоговая регистрация геофизических параметров обладает целым рядом недостатков, связанных с обеспечением необходимой точности измерений, помехоустойчивостью и быстродействием телеизмерительных систем, а также с интерпретацией данных геофизических исследований при помощи электронных цифровых вычислительных машин из-за трудности ввода результатов в виде диаграмм в вычислительную машину для последующей обработки. Отмеченные недостатки устраняются с использованием цифровой регистрации.

Цифровая регистрация отображает численное изменение значения регистрируемой величины физическими символами в виде цифрового или буквенного кода. Наиболее важное преимущество цифровой регистрации -- удобство ввода в ЭВМ, что обеспечивает автоматизацию и большую производительность обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин, исключение ошибок, связанных с квалификацией интерпретатора.

studbooks.net

Геофизические исследования в скважинах

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Геофизические исследования в скважинах

1 Цель работы

скважина геофизический исследование

Ознакомление с промыслово-геофизической аппаратурой и оборудованием, технологией проведения геофизических исследований на скважине, способами измерения и регистрации геофизических параметров.

2 Общая характеристика промыслово-геофизической аппаратуры и оборудования

Геофизические исследования в скважинах служат для изучения геологических разрезов скважин, выявления и промышленной оценки полезных ископаемых, изучения технического состояния скважин и контроля процесса разработки нефтяных и газовых месторождений. С помощью геофизического оборудования в скважинах проводят сложные работы, связанные с испытанием и вскрытием продуктивного пласта, отбором грунтов и проб пластовых флюидов, ликвидацией аварий бурильного инструмента.

Для решения перечисленных выше задач промысловая геофизика располагает значительным арсеналом геофизических методов, основанных на изучении электрических, магнитных, ядерных, упругих и других свойств горных пород. Комплекс ГИС определяется целевым назначением скважин, особенностями геологического разреза, условиями бурения и характером ожидаемой геологической 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 спуско-подьемный механизм, обеспечивающий перемещение глубинных приборов по стволу скважины. Эти установки называют 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.

Под скважинной и геофизической аппаратурой понимают совокупность измерительных устройств, предназначенных для определения различных физических параметров в скважине. В большинстве случаев комплект скважинной аппаратуры включает в себя датчик (зонд), располагающийся вне скважинного прибора или входящий в его состав, передающую часть телеизмерительной системы, находящуюся внутри гильзы скважинного прибора, кабель и приемную часть телеизмерительной системы на поверхности. Информация со скважинного прибора и преобразуется па поверхности в геофизические диаграммы, отнесенные к глубине интервала регистрации.

Конструктивные особенности того или иного прибора определяются физическими основами метода, скважинными условиями и технологией проведения работ. Комплексные и комбинированные скважинные приборы с использованием многоканальных телеизмерительных систем позволяют за одни спуск-подъем регистрировать одновременно несколько физических параметров. Наибольшее распространение получили комплексные четырехканальные приборы на одножильном кабеле с частотной модуляцией сигнала и частотным разделением каналов. Скважинные приборы работают в условиях высоких давлений (до 120 МПа), температуры (до 250°С) и химически агрессивной внешней среды (растворы солей, нефть, газ и т. п.). При перемещении по стволу скважины они испытывают механические воздействия.

Спуск и подъем скважинных приборов осуществляются с помощью подъемника, кабеля, подвесного и направляющего роликов, устанавливаемых на устье скважины. В зависимости от типа и длины кабеля применяют подъемники с лебедками разных размеров и конструкций (ПК-2, ПК-4, ПК-С).

Подъемник представляет собой самоходную установку, смонтированную в специальном металлическом кузове на шасси. Спуск и подъем кабеля происходят при помощи лебедки типа ЛКПМ. Для подсоединения измерительной цепи лаборатории к жилам кабеля на лебедке устанавливается коллектор.

Подъемник имеет органы управления лебедкой и трансмиссией ее привода, приборы для измерения скорости движения кабеля, глубины его спуска и натяжения, световую сигнализацию и двустороннюю переговорную связь с буровой и лабораторией, приборы для освещения кузова и устья скважины, различное оборудование для проведения монтажных работ при геофизических исследованиях.

В процессе геофизических исследований должны быть известны данные о глубине нахождения, скорости перемещения прибора по скважине и натяжении кабеля. Кроме того, необходимо четко согласовать перемещение прибора по скважине с движением диаграммной бумаги, на которой регистрируются кривые измеряемых геофизических параметров. Это достигается применением блок-баланса или направляющего и подвесного роликов с датчиками глубины, натяжения и сельсиниой передачей.

Блок-баланс состоит из ролика для направления кабеля в скважину и подставки, устанавливаемой над устьем скважины и прижимаемой к столу ротора бурильным инструментом. В последнее время для направления кабеля в скважину используют направляющий и подвесной ролики. Направляющий ролик обычно крепится к подроторной раме основания буровой, а подвесной после установки датчиков глубины и натяжения и подсоединения к ним кабелей от смоточного устройства подъемника с помощью подвески закрепляют на талевой системе бурильной установки.

Геофизические кабели предназначены для спуска и подъема приборов при проведении геофизических исследований, прострелочно-взрывных работах, а также для отбора проб и образцов горных пород в скважинах, заполненных жидкостью или газом различной плотности, состава, температуры и давления. Жилы и броню кабеля используют в качестве линий связи. По кабелю подают питание к скважинным приборам и передаются измеряемые сигналы в наземную измерительную аппаратуру, где они регистрируются. Кабель применяют в качестве измерительного инструмента для определения глубины нахождения приборов в скважине.

В соответствии с назначением и условиями эксплуатации геофизические кабели должны обладать определенными свойствами: а) высокой механической прочностью, гибкостью и минимальным удлинением, б) малым электрическим сопротивлением токопроводящих жил, в) высоким сопротивлением изоляции жил.

При промыслово-геофизических работах применяют одножильные и многожильные кабели в защитной оплетке, резиновых шлангах и бронированные. Последние имеют существенные преимущества перед кабелями в оплетке и шланге. Они отличаются высокой прочностью, хорошей проходимостью в скважинах, заполненных промывочной жидкостью большой плотности, и имеют сравнительно небольшие диаметры.

Обычно сопротивление изоляции жилы нового кабеля около 100-150 МОм на 1 км при 20°С. В процессе эксплуатации оно снижается в связи с ослаблением изоляционных покровов. Для проверки изоляции жил кабеля используют мегомметры. Привязку шкалы глубин на диаграммах и уточнение фактических глубин нахождения скважинного прибора выполняют с помощью магнитных меток, нанесенных на кабель через 20--50 м.

3 Технология проведения промыслово-геофизических исследований скважин

В технологию проведения промыслово-геофизических исследований скважин входят подготовительные работы на базе и буровой, спуск-подъем приборов и кабеля, регистрация диаграмм, их предварительная обработка и оформление перед передачей в бюро обработки и интерпретации.

Подготовительные работы на базе включают: получение наряда на проведение геофизических исследований, проверку работоспособности аппаратуры, профилактический осмотр и проверку подъемника и лаборатории.

Работы на буровой начинаются в том случае, если к приезду каротажной партии буровая подготовлена к работе в соответствии с Техническими условиями на подготовку скважин для проведения геофизических работ. Геофизические измерения в скважине проводятся согласно требованиям Технической инструкции по проведению геофизических исследований в скважинах.

По прибытии на буровую проводятся следующие подготовительные работы:

1) устанавливают подъемник 2 (рис. 1) на 25--40 м от устья скважины так, чтобы ось лебедки была горизонтальна и перпендикулярна к направлению на устье скважины (ротор 12), после чего подъемник надежно закрепляют;

2) на расстоянии 5--10 м от подъемника устанавливают лабораторию 1;

3) разматывают кабель 6 с лебедки подъемника, протягивают его на устье скважины и подсоединяют к кабельной головке глубинный прибор (зонд);

4) устанавливают и закрепляют направляющий 7 и подвесной 5 ролики или блок-баланс;

5) заземляют лабораторию и подъемник при помощи отдельных заземлений 3;

6) проводят внешние соединения лаборатории и подъемника, станцию подключают к питающей сети 8, лабораторию -- к датчику глубин 9 и подъемнику 10, а измерительную и питающую схемы лаборатории - к кабелю через коллектор подъемника 11;

7) устанавливают на подвесном ролике 5 или блок-балансе датчики глубин и натяжения, магнитный меткоуловитель;

8) поднимают подвесной ролик 5 с пропущенным через него кабелем с помощью бурового оборудования на высоту 25--30 м над устьем скважины;

9) устанавливают после спуска зонда или глубинного прибора в устье скважины показания на счетчиках, равные расстоянию от точки отсчета глубин скважины до глубинного прибора или зонда.

Спуск и подъем глубинных приборов на кабеле осуществляются с соблюдением мер предосторожности, контроля скорости его спуска и подъема, натяжения и глубины спуска для предотвращения перепуска кабеля в скважину и т. п.

Регистрация диаграмм изменения геофизического параметра по стволу скважины проводится при подъеме кабеля (в подавляющем большинстве случаев, исключение составляет термометрия) с максимально допустимой скоростью записи для данного метода ГИС.

После окончания работ на буровой оформляют и предварительно обрабатывают каротажные диаграммы, а затем сдают их в бюро обработки и интерпретации. Действующие скважины исследуются при их герметизированном устье с помощью лубрикатора.

СПОСОБЫ РЕГИСТРАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Регистрация -- запись в символической форме на материальном носителе значений измеряемых величин для их документирования, накопления и хранения. Существуют аналоговая и цифровая регистрации.

Аналоговая регистрация отображает численное изменение значения регистрируемой величины в графическом виде (в виде кривой, геометрического положения точки или отрезка и т. д.). В практике геофизических исследований скважин используется аналоговая форма регистрации, в результате получают график изменения измеряемого параметра (кажущегося электрического сопротивления, времени распространения упругих волн и т. п.) в функции глубины скважины, называемый диаграммой.

Аналоговая регистрация геофизических параметров обладает целым рядом недостатков, связанных с обеспечением необходимой точности измерений, помехоустойчивостью и быстродействием телеизмерительных систем, а также с интерпретацией данных геофизических исследований при помощи электронных цифровых вычислительных машин из-за трудности ввода результатов в виде диаграмм в вычислительную машину для последующей обработки. Отмеченные недостатки устраняются с использованием цифровой регистрации.

Цифровая регистрация отображает численное изменение значения регистрируемой величины физическими символами в виде цифрового или буквенного кода. Наиболее важное преимущество цифровой регистрации -- удобство ввода в ЭВМ, что обеспечивает автоматизацию и большую производительность обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин, исключение ошибок, связанных с квалификацией интерпретатора.

Размещено на Allbest.ru

knowledge.allbest.ru

17. Основы теории и технологии геофизических исследований скважин

Скважина долгие годы, да и сейчас является важнейшим источником информации о строении недр и местонахождении полезных ископаемых, а также единственным технологическим способом добычи нефти и газа. В зависимости от глубины и назначения скважин бурение проводится механическими, роторными, турбобуровыми и другими способами.

До создания ГИС для геологической документации велся отбор образцов пород (керна) либо непрерывно через каждые несколько метров бурения, либо поинтервально. Каждый отбор керна сопровождался подъемом всего бурового инструмента. Это резко увеличивало стоимость и время бурения. Косвенную информацию о пройденных породах дает буровая жидкость (глинистый раствор или вода), которая под давлением подается в скважину и непрерывно извлекается вместе с измельченной буровым инструментом породой. Применение ГИС после окончания бурения обеспечило возможность проходки скважин сплошным забоем, без подъема бурового инструмента или с подъемом для отбора керна лишь на опорных участках разреза. В результате резко уменьшается время бурения и его стоимость, несмотря на дополнительные каротажные работы, занимающие несколько дней, то есть время в сотни раз меньшее, чем бурение.

В ходе или после бурения скважин их обсаживают стальной колонной труб или только сверху (десяток метров), или на всю глубину (при бурении глубоких структурных и нефтегазоразведочных скважин). Дополнительное укрепление стенок осуществляется их цементацией или глинизацией. Проникая в трещины и поры горных пород, цемент, глина или буровая жидкость меняют физические свойства пород, что вносит искажения в результаты ГИС. Наличие обсадных колонн делает невозможным проведение электромагнитных исследований в скважинах, но выполнению ядерно-физических, сейсмоакустических и технологических работ не препятствует. Несмотря на широкое использование ГИС, особенно в нефтегазовой геофизике, некоторые литолого-петрографические исследования требуют отбора керна из основных перспективных на нефть, газ комплексов пород. Это необходимо для установления конкретных корреляционных связей между геологическими и геофизическими параметрами.

Таким образом, ГИС с очень небольшим (несколько %) отбором керна дает наибольшую информацию от геологоразведочных скважин.

17.1.2. Принципы решения прямых и обратных задач гис.

Поскольку при геофизических исследованиях скважин используются те же поля, что и в полевых геофизических методах (гравимагнитные, электромагнитные, сейсмоакустические, ядерно-физические, тепловые), то принципы теоретического решения задач - прямых (определение физических параметров поля по известному геофизическому разрезу) и обратных (определение физического разреза по наблюденным физическим параметрам) - одинаковы (см. 1.3, 4.3, 7.3, 10.3, 13.2, 15). Однако строгое теоретическое решение прямых задач ГИС сложнее, так как приходится учитывать влияние заполнителя скважины (обсадные колонны, цемент, глинистый раствор, по-разному проникающие в поры в зависимости от их трещиноватости и пористости). Кроме того, прямые задачи по размерности являются двух-трехмерными и решаются для погруженных источников. Рассмотренные выше основы теории полевых методов геофизики иллюстрировались в основном одно- и двухмерными задачами с поверхностными источниками, решение которых проще. Вместе с тем решение обратных задач ГИС и интерпретация материалов оказались проще по следующим причинам. Во-первых, интерпретация бывает прежде всего полуколичественной, то есть выделяются глубины залегания, мощности пластов или рудных объектов вблизи от источников. Во-вторых, для геологического истолкования результатов ГИС используются теоретически установленные или эмпирически получаемые корреляционные связи между геофизическими и геолого-гидрогеологическими, механическими, коллекторскими свойствами с оценкой заполнителя пор (вода, нефть, газ). В-третьих, интерпретацию материалов легче формализовать и осуществлять с помощью ЭВМ.

Т а б л и ц а 7.1

Название групп методов

Название методов

Изучаемые физические свойства пород

Измеряемые параметры

Решаемые геологические задачи

Электрические

метод естественной поляризации (ПС)

электро-химическая активность

естественные потенциалы

геологическое расчленение разрезов в комплексе с методами КС, выявление сульфидных руд, углей, графитовых сланцев, коллекторов и водоупоров

методы токового каротажа, скользящих контактов (МСК)

удельное электрическое сопротивление (УЭС)

изменение тока в питающей цепи

выделение в разрезах хорошо проводящих горизонтов (сульфидов, углей, графитов и др.)

метод кажущихся сопротивлений (КС), боковое ка-ротажное зондирование (БКЗ) и др.

то же

кажущееся сопротивление

геологическое расчленение разрезов, определение мощности слоев и истинного сопротивления пород, выделение коллекторов, водоупоров, рудных и нерудных пропластков

резистивиметрия

УЭС жидкости в стволе скважины

УЭС жидкости в стволе скважины

определение сопротивления воды и глинистого раствора в скважине

метод вызванных потенциалов (ВП)

поляризуемость

вызванные потенциалы (ВП)

геологическое расчленение разрезов скважин, выявление сульфидных руд, угля, графитов, сланцев

индуктивный метод (ИМ)

электропроводность

потенциалы

расчленение низкоомных разрезов

диэлектрический метод (ДМ)

диэлектрическая проницаемость

потенциалы

расчленение водоносных разрезов

Ядерные

гамма-метод (ГМ) или гамма-каротаж (ГК)

естественная радиоактивность

интенсивность естеств. гамма-излучения ()

обнаружение радиоактив-ных руд, геологическое расчленение разрезов

гамма-гамма-метод (ГГМ) или гамма-гамма-каротаж (ГГК)

плотность и хим. состав

интенсивность рассеянного гамма-излучения ()

изучение плотности горных пород и их хим. состава

нейтронный гамма-метод (НГМ) или каротаж (НГК)

поглощение нейтронов с последующим гамма-излучением

интенсивность вторичного гамма-излучения ()

расчленение разреза по во-дородосодержанию, оценка пористости пород

нейтрон-нейтронный метод (ННМ) или каротаж (ННК)

поглощение быстрых нейтронов и определение медленных нейтронов

интенсивность потока тепловых и надтепловых нейтронов

то же, что и в методе НГК, но более точное определение количества водорода в породах

Термические

метод естественного теплового поля (МЕТ)

теплопроводность

температура

изучение геологического разреза скважин, определение наличия газа, нефти, сульфидов и др., определение техн. сост. скважин

метод искусственного теплового поля (МИТ)

тепловое сопротивление, температуропроводность

то же

то же

Сейсмоакустические

метод акустического каротажа

скорость распространения волн, амплитуда сигналов

время и скорость упругих волн, их затухание ()

геологическое расчленение разреза, оценка пористости, проницаемости, состава флюида

сейсмический каротаж

то же

то же

определение пластовых и средних скоростей

Магнитные

метод естественного магнитного поля

магнитная восприимчивость горных пород

напряженность магнитного поля Земли

геологическое расчленение разрезов и выявление железосодержащих руд

метод искусственного магнитного поля

то же

напряженность поля магнита

то же

Гравитационные

гравиметровые

плотность

аномалии силы тяжести

геологическое расчленение разреза

studfiles.net


Смотрите также