Измерение в процессе каротажа давления промывочной жидкости осуществляется с помощью тензопреобразователя, который представляет собой тензометрический мост и производит непрерывное пропорциональное преобразование воздействующего на него скважинного давления в выходной электрический сигнал (напряжение постоянного тока). Этот аналоговый сигнал по запросу преобразуется в двенадцатиразрядный параллельный двоичный код и передается в наземную часть комплекса «Мега» для дальнейшей обработки.
Измерение температуры внутри модуля осуществляется с помощью термопреобразователя (полупроводникового датчика температуры), обеспечивающего непрерывное пропорциональное преобразование температуры окружающей среды в аналоговую величину - напряжение постоянного тока. Указанное напряжение преобразуется в двенадцатиразрядный параллельный двоичный код и передается в наземную часть комплекса «Мега», где обеспечивает помимо контроля температуры внутри модуля и возможность коррекции показаний тензопреобразователя.
Принцип работы канала ЛМ заключается в регистрации специфичных низкочастотных сигналов, возникающих в катушке индуктивности локатора при прохождении им муфтовых соединений и иных элементов компоновки обсадной колонны или ее проперфорированного интервала из-за перераспределения магнитного потока, создаваемого постоянными магнитами локатора, их преобразовании в аналоговые сигналы (напряжение постоянного тока). Эти сигналы по запросу преобразуются в двенадцатиразрядный параллельный двоичный код и передаются через телеметрическую линию связи (ТЛС) по кабелю к наземным устройствам лаборатории «Мега» для дальнейшей обработки регистрации. При этом оцифровывается максимальное значение аналогового сигнала в интервале между соседними запросами.
2ННК-М
Модуль 2ННК-М предназначен для роботы, как в составе комплекса Мега-Р, так и в автономном режиме, при исследовании скважин диаметром от 110 мм на месторождениях нефти и газа методами двухзондовой модификации нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (2ННК-Т).
Модуль 2ННК-М обеспечивает проведение измерений в скважинах, заполненных водной промывочной жидкостью с содержанием NaCl от десятых долей процента до минерализации, соответствующей насыщению, NaOH - до 20%, нефти - до 10% и водородным показателем от 7 до 10, при верхних значениях температуры окружающей среды 120оС и гидростатического давления 80 МПа.
Модуль 2ННК-М эксплуатируется со следующими изделиями:
- каротажной станцией «Мега»;
- источником быстрых нейтронов полоний-бериллиевым типа ВНИ-2 или плутоний-бериллиевым типа ИБН8-5 с потоком нейтронов от 5*106 до 107 с-1
- кабелем грузонесущим геофизическим марки КГЗ-60-180 длиной до 7000 м.
В комплексе с указанными изделиями модуль 2ННК-М обеспечивает измерение водонасыщенной пористости (объемного влагосодержания) пластов, вскрытых скважиной, а также контроль напряжения питания модуля
в процессе каротажа.
Технические данные
Диапазон измерений водонасыщенной пористости, обеспечиваемый модулем 2ННК-М - от 1 до 40 %.
Пределы допускаемой относительной основной погрешности, вносимой модулем 2ННК-М при измерении водонасыщенной пористости в установленном порядке имитаторов пористого пласта определяется формулой:
SКп = +-(3,7 +(40/Кп - 1)), (13)
где Кп - значение водонасыщенной пористости в процентах.
Питание модуля осуществляется постоянным электрическим напряжением от соответствующего источника, входящего в состав оборудования каротажной лаборатории «Мега».
Номинальное значение питающего напряжения на входе модуля составляет 40+-2 В. Сила электрического тока питания модуля - не более 150 мА.
Мощность потребляемая модулем - не более 6,3 Вт.
Диапазон рабочих температур окружающей среды - от минус 10 до плюс 120оС.
Верхнее значение гидростатического давления рабочих условий применения для модуля - 80 Мпа.
Число информационных канала модуля 2ННК-М - три: канал нейтрон-нейтронного каротажа с малым зондовым расстоянием (ННКм), канал нейтрон-нейтронного каротажа с большим зондовым расстоянием (ННКб) и канал контроля питающего напряжения.
Время установления рабочего режима модуля не более 30 мин.
Продолжительность непрерывной работы модуля в нормальных климатических условиях 8 ч, при верхнем значении температуры окружающей среды рабочих условий применения - 3 ч.
Регистрация нейтронного излучения осуществляется блоком интегрирования 2ННК, содержащим два гелиевых счетчика типа СНМ-56 (по 1 шт. в каналах ННКм и ННКб).
Расстояния между центром источника нейтронов, установленного в камеру зонда модуля 2ННК-М, и ближайшими к нему торцами счетчиков СНМ-56 каналов ННКм иННКб (зондовые расстояния) составляют 258+-5 и 508+-5 мм.
Наружный диаметр модуля 2ННК-М - не более 90 мм.
Длина модуля 2ННК-М - не более 2210 мм.
Масса модуля 2ННК-М - не более 60 кг.
Принцип работы
Модуль 2ННК-М предназначен для непосредственного проведения исследований в скважинах и представляет собой устройство, конструкция которого типична для приборов радиоактивного каротажа интегрального типа.
Принцип измерения водонасыщенной пористости Кп вскрытых скважиной пластов состоит в облучении горных пород потоком быстрых нейтронов полоний-бериллиевого или плутоний-бериллиевого источника и преобразовании замедлившихся в исследуемой среде потоков тепловых нейтронов, зарегистрированных двумя установленными на фиксированных расстояниях от источника детекторами нейтронов, в потоки электрических импульсов, средние частоты следования которых связаны со значением Кп в общем случае функциональной зависимостью:
каротаж электрический термометрия
Кп = В*А + С, (14)
где В,С - постоянные коэффициенты, значения которых определяются по результатам соответствующих опытно-методических работ (ориентировочно В=75,2, С=-8,2 );
А = (Nбв/Nмв)*(Nм/Nб) - выходные показания каналов ННК модуля, выраженные в условных единицах. При этом, Nбв и Nмв - средние частоты следования выходных импульсов каналов ННКм и ННКб, соответственно, регистрируемые в исследуемой среде при каротаже.
Таким образом, измерение Кп заключается в предварительном определении при эталонировке значения коэффициента К = Nбв/Nмв, являющегося постоянной величиной для данного экземпляра модуля 2ННК-М, и измерении средних частот следования выходных импульсов каналов ННК в процессе каротажа, после чего вычисляют значение Кп. При наличии соответствующих вычислительных устройств и необходимого программного обеспечения указанные операции могут быть автоматизированы.
Модуль 2ННК-М состоит из двух основных частей - зонда и электронного блока.
Зонд содержит камеру, в которую устанавливается источник быстрых нейтронов и блок детектирования быстрых нейтронов 2ННК, содержащий детекторы нейтронов каналов ННКм и ННкб и дискриминаторы этих каналов.
Электронный блок включает в себя ряд функциональных устройств, осуществляющих питание блока детектирования, первичную обработку и формирование поступающих от него информационных сигналов, двухсторонний обмен с каротажной станцией «Мега», обеспечивая при этом приемо-передачу командных и информационных слов. В состав электронного блока входят, высоковольтный преобразователь, блок управления, вторичный источник питания, содержащий блок питания +24 В и инвертор, и скважинная часть телеметрической линии связи (ТЛС), включающая в себя приемник ТЛС и передатчик ТЛС.