Геофизические методы исследования скважин и скваженная аппаратура (стр. 8 из 20)
Рис. 19. Общий вид диаграммы скорости (а) и амплитуды (б) при акустическом каротаже: 1 - породы средней пористости, сухие; 2 - породы средней пористости, влажные; 3 - породы высокой пористости; 4 - породы низкой пористости, плотные
Акустический метод применяется для расчленения разрезов скважин по плотности, пористости, коллекторным свойствам, а также для выявления границ газ - нефть, нефть - вода и определения состава насыщающего породы флюида. Кроме того, по данным этого метода можно судить о техническом состоянии скважин и, в частности, о качестве цементации обсадных колонн.
Оценка качества.
В незацементированной колонне отношение амплитуд А1/А2 должно находится в пределах 1-1,1. Отклонение от этого соотношения свидетельствует о неидентичности одноименных элементов зонда.
Интервальное время в свободной незацементированной колонне должно составлять
183 ±5 мкс/м.
Погрешность измерений оценивают по результатам повторных замеров. При неизменных геолого-технических условиях разность показаний при первом и повторном замерах для каналов dТ и w не должно превышать удвоенной предельной погрешности аппаратуры, указываемой в ТО на нее (например для СПАК-6 dТ- 3%, w - 4 дб ).
Пористость полученная по данным АК должна соответствовать данным, полученным другими методами (ННКт, ГГКп). Проконтролировать изменение dТ с глубиной можно по палетке (см.рис.20).
Рис.20. Палетка акустического каротажа
Основные методологические требования к диаграммам АК:
- диаграммы должны быть высокого качества;
- параметры регистрации диаграмм АК (скорость записи, стабильность каналов) должны быть в соответствии со свойствами разреза и обеспечивать качество по всему диапазону изменений измеряемых параметров;
- кинематические параметры (Т1+Т2+∆T) должны регистрироваться одновременно, также как и динамические (A1+A2+lgA1/A2).
- Во всех выявленных или уже известных перспективных интервалах параллельно записи АК в масштабе глубин 1:500 проводятся записи тех же параметров в масштабе глубин 1:200.
Акустический каротаж реализован на аппаратуре СПАК-6.
СПАК-6.
Назначение.
Аппаратура акустического каротажа СПАК-6 предназначена для измерения и регистрации кинематических и динамических характеристик упругих волн в нефтяных и газовых скважинах.
Данные по аппаратуре.
Аппаратура обеспечивает исследование скважин диаметром от 140 до 400 мм с температурой до 115° С, с гидростатическим давлением до 100 МПа, в водной промывочной жидкости.
Аппаратура эксплуатируется с трехжильным геофизическим кабелем типа КГ3-67-180 длиной до 5500м.
Формула зонда И2 0,4 И1 1,2 П. Схема прибора изображена на рис.16.
Частота излучаемых колебаний - 25 кГц.
Передача информационного сигнала на наземный измерительный пульт осуществляется по первой и второй жилам кабеля. Передача напряжения частоты 400 Гц для питания скважинного прибора осуществляется по средней точке цепи, образованной первой и второй жилами кабеля, согласующим трансформатором скважинного прибора и броней кабеля. По третьей жиле и броне кабеля осуществляется передача в скважинный прибор пусковых импульсов и постоянного напряжения для управления переключателем усиления, а также передача синхроимпульсов скважинного прибора.
Диапазон измерений интервального времени Т от 140 до 600 мкс/м. Диапазон измерений декремента затухания не менее 30 дБ/м.
Сопротивление первой и сопротивление второй жилы кабеля по отношению к оплетке кабеля должны быть равны между собой и примерно соответствовать сопротивлению одной жилы на данной длине кабеля. Сопротивление первой жилы кабеля по отношению ко второй жиле должно быть равно сопротивлению двух жил кабеля. Сопротивление третьей жилы кабеля по отношению к корпусу должно быть порядка 3,5 кОм.
Габаритные размеры:
- длина - не более 3527 мм;
- диаметр без центраторов - не более 90,3 мм
- диаметр с центраторами в свободном состоянии - не более 500 мм;
- диаметр с центраторами при предельной деформации полозьев - не более 126 мм.
Масса без центраторов - 75 кг.
11. Инклинометрия
Измерение угла наклона ствола скважины и азимута наклона (инклинометрия) относится к основным исследованиям, проводится во всех поисковых и разведочных скважинах, в открытом стволе, одновременно со стандартным каротажем и в интервалах стандартного каротажа.
По ряду геологических, технологических причин проектируемые вертикальные и наклонно направленные скважины отклоняются от намеченного проектом направления. В искривленных скважинах обычно отмечаются следующие закономерности:
а) при очень пологом залегании пластов (угол падения до 8о) не наблюдается каких-либо преимущественных направлений искривления;
б) при углах падения пластов в пределах 8-45о преобладает направление отклонения от вертикали вверх по восстанию пластов; ствол скважины стремиться занять положение, перпендикулярное к плоскости напластования; векторы смещения забоев направлены в области сводов положительных структур;
в) при углах падения пластов более 60о преобладают направления отклонения вниз по падению пластов; ось скважины стремиться занять положение, параллельное плоскостям напластования.
Положение оси скважины в пространстве на какой-либо глубине определяет зенитный угол δ - угол между вертикалью и касательной к оси скважины в данной точке и дирекционный угол α - угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки между направлением на геологический север и касательной к горизонтальной проекции оси скважины.
Направление касательной выбирается в сторону увеличения глубин скважины.
Вместо дирекционного угла часто используют получаемый непосредственно при измерениях магнитный азимут искривления φ. Дирекционный угол отличается от магнитного азимута на величину γ±D,
т.е. α = φ + γ ± D,
где γ - угол сближения (угол между меридианами осевым и в данной точке), D – магнитное склонение (восточное со знаком +, западное со знаком -).
Измерения поточечные, через 25 м, с 10% контрольных точек с перекрытием 3-5 точек по ранее исследованному интервалу.
При углах наклона свыше 10 градусов шаг измерений уменьшается до 10-15 м с увеличением контрольных замеров до 40-50%, обеспечивается высокое качество измерений угла и азимута наклона ствола скважины.
Инклинометрия реализуется на следующей аппаратуре:
- ИМММ.
ИМММ.
Назначение.
Инклинометр ИМММ 73 –120/60 (инклинометр магнитометрический многоточечный) предназначен для технологических измерений азимута и зенитного угла скважин, с выводом результатов измерений на цифровое табло и на внешнюю систему записи и обработки данных инклинометрии, которая автоматически вносит поправки и рассчитывает траекторию скважины.
Область применения – эксплуатационные бурящиеся необсаженные скважины на нефть и газ глубиной до 5000 м. для измерения азимута и зенитного угла, а также обсаженные скважины с диаметром обсадных колонн 125 мм и более только для измерения зенитного угла скважины.
Кроме того, инклинометр позволяет производить технологические измерения азимута и зенитного угла в колонне бурового инструмента с наружным диаметром 127 мм и более, содержащей в нижней части около турбобура трех легкосплавных бурильных труб (ЛБТ) по ГОСТ 23786-79. Измерения проводятся на расстоянии не менее 15 м от стальной колонны и турбобура, а также не менее 3 м от стального замкового соединения ЛБТ.
На рисунке приведена блок-схема, поясняющая состав инклинометра и связь наземного прибора со скважинным.
Рис. 21
Наземный прибор устанавливается в подъемнике или в каротажной станции, скважинный прибор под собственным весом спускается на каротажном кабеле в скважину. Скважинный прибор состоит из электронного блока, блока датчиков и наконечника. Наконечник применяется для увеличения длины и веса скважинного прибора при большой кавернозности скважины и плохой проходимости прибора. Скважинный прибор служит для измерения азимута и зенитного угла скважины, а также локации стальных замковых соединений. Измеренный параметр в коде передается по кабелю в наземный прибор.
Наземный прибор используется для приема и индикации на световом табло измеренной информации, управлением режимом измерения, а также питания скважинного прибора. Схематично вид измерительной панели наземного прибора показан на рисунке.
Рис.22
В наземном приборе переключателем S1, имеющим 6 положений, устанавливается номинальный ток питания (200мА) скважинного прибора, контролируемый по амперметру А. Тумблер S2 меняет полярность напряжения на клеммах ЦЖК и ОК скважинного прибора - переводится в положение измеряемого параметра, азимута или зенитного угла. Переключение этого тумблера является командой начала измерения. После окончания цикла измерения, скважинным прибором производится передача результата в наземный прибор, измеряемый параметр преобразуется в двоично-десятичный код и на цифровое табло выводится принятая информация. Этот же результат поступает на выход для регистрации внешними устройствами.
При измерениях в колонне ЛБТ выполняется локация муфт стальных замковых соединений. Для этого тумблер режима работы устанавливается в положение «азимут» и при прохождения скважинного прибора в зоне искаженного стальными замками магнитного поля со скважинного прибора поступает сигнал. Наземный прибор, приняв этот сигнал, формирует световое и звуковое подтверждение.