Материал: Геофизические методы исследования нефтяных и газовых скважин

где у - объемная плотность породы, кг/куб.м;

ум- плотность минерального скелета, кг/куб.м;

уж- плотность жидкости, заполняющей поровое пространство, кг/куб.м.

Оценка качества.

Качество материала ГГКп оценивается по следующим параметрам:

• - допустимая абсолютная погрешность измерения плотности по результатам основной и контрольной записи не должна превышать 0,05 г/см3;
• - разница значений плотности ПКУ до и после измерений по усредненным показаниям должна быть не более 0,03 г/см3;
• - пористость, полученная по данным ГГКп должна биться с данными других методов (ННКт, АК). Пористость по данным ГГКп можно с достаточной точностью рассчитать по формуле:

где -у объемная плотность породы, кг/куб.м;

Методические приемы, повышающие эффективность ГГКп, следующие:

диаграммы должны быть только высокого качества;

параметры регистрации диаграмм ГГКп (скорость записи, стабильность работы каналов ГГКп, масштабы регистрации, метрологические поверки и др.) должны обеспечивать высокое качество записей по всему диапазону значений плотности, который определяется техническими возможностями аппаратуры ГГКп;

измерения следует проводить при минимальных толщинах глинистой корки;

исключать влияния промывочной жидкости качественным прижатием прибора к стенке скважины;

пористость определять с учетом возможных изменений минералогической плотности скелета породы, плотности флюида в порах того слоя пласта, который захватывается измерением радиальной характеристики аппаратуры ГГКп;

во всех случаях определения Кп предпочтительнее проводить по комплексу методов (ГГКп, АК, НКТ, ГК и др.);

при отсутствии проникновения в пласт, высоким газонасыщении ближней зоны по ГГКп с привлечением НКТ возможны выделения интервалов газонасыщения, которое занижает Кп по НКТ, завышает Кп по ГГКп и этот развал значений Кп должен использоваться как значащий признак газонасыщения.

Плотностной гамма-гамма-каротаж проводится аппаратурой СГП2

СГП2.

Назначение.

Аппаратура СГП2 предназначена для измерения объемной плотности горных в скважинах диаметром от 160 до 320 мм.

Данные по аппаратуре.

Аппаратура эксплуатируется в комплекте со следующими изделиями:

• - трехжильным кабелем типа КГ3-67-180 длиной до 7500 м;
• - источником гамма-излучения Cs137 активностью (1.28±0.33)x1010 Бк, создающим на расстоянии 1 м мощность экспозиционной дозы (5.95 ±1.55)x10-9 А/кг.

Диапазон измерения объемной плотности горных пород от 1.7x103 до 3.0x103 кг/м3

Количество каналов -2: канал большого зонда (ГГКп бз) и канал малого зонда (ГГКп мз).

Диапазон рабочих температур скважинного прибора от - 10 до 200 оС, рабочее гидростатическое давление - до 120 МПа.

В качестве детекторов используются кристаллы NaI(Tl) размерами 25x30 мм в канале малого и 25 x 40 мм в канале большого зондов ГГКп в комплекте с ФЭУ-74А. Коллимационные окна заполнены капролоном. Для регулировки спектральной чувствительности измерительной установки в коллиматоре большого зонда установлен экран из свинца.

Рисунок 23 - Схема прибора для ГГК-П

Плотность рассчитывается по формуле:

где Iмз.эт, Iбз.эт. - значения средних частот следования импульсов по каналам малого и большого зондов, зарегистрированные на образце плотности с с = 2,59 г/см3;

Iмз, Iбз- текущие значения средних частот следования импульсов по каналам малого и большого зондов, соответственно;

Сопротивление между 1 жилой и корпусом должно быть равно 3,3 кОм плюс сопротивление кабеля и при смене подключения щупов омметра - 4,3 кОм плюс сопротивление кабеля. Сопротивление между 2 жилой и корпусом и между 3 жилой и корпусом должно равняться сопротивлению кабеля плюс 60 Ом.

Ток питания электронного блока скважинного прибора постоянный, 140±10 мА, при напряжении на входе скважинного прибора не более 20 В.

Ток, потребляемый электродвигателем прижимного устройства, должен быть 0.6±0.05 А.

Импульсы на выходе скважинного прибора имеют амплитуду не менее 3 В и длительность 45±5 мкс, причем импульсы ГГКп имеют положительную полярность, а ГГКп бз - отрицательную.

Габаритные размеры аппаратуры:

• - длина не более 3560 мм;
• - максимальный диаметр не более 125 мм.

Масса скважинного прибора - не более 128 кг.

Микробоковой каротаж (МБК). Микрокавернометрия (МКВ)

Микробоковой каротаж (МБК).

МБК и МКВ относятся к основным исследованиям, проводятся во всех поисковых и разведочных скважинах, в открытом стволе, в интервалах детальных исследований, совместно с комплексом БКЗ.

МБК и МКВ самостоятельно решают следующие геофизические задачи:

определение УЭС ближней зоны пласта (промытой зоны) при толщине глинистой корки менее 10-15 мм с пропорциональным снижением УЭС по мере роста толщины глинистой корки;

данные о диаметре ствола скважины с разрешением по вертикали 20-30 см.

МБК и МКВ необходимы при решении следующих геологических задач:

ориентировочные сведения о Кп по УЭС промытой зоны неглинистых терригенных коллекторов;

ориентировочные данные о коэффициенте остаточного нефтенасыщения по УЭС промытой зоны (с подтверждением по лабораторным анализам керна);

получение прямых качественных признаков на выделение коллекторов по МКВ (наличие или отсутствие глинистой корки);

получение прямых качественных признаков на выделение коллекторов по МБК с разрешением по вертикали 20-30 см (совместно с БК); определение эффективной мощности коллектора по разнице значений УЭС нормированных диаграмм БК и МБК с разрешением по вертикали от 0,4-0,6 м и выше;

выделение плотных непроницаемых прослоев, в том числе в среде коллекторов;

выделение размываемых глин-покрышек, дающих значительные каверны;

выделение зон частого чередования участков разреза тонкослоистого строения с ухудшенными коллекторными свойствами, зонами глинизации или представленные неколлекторами.

Физические основы метода.

Сущность МБК заключается в измерении удельного сопротивления прискважинной части пласта (промытой зоны) при помощи трехэлектродной установки, состоящей из центрального электрода А0, окружающего его измерительного электрода N и экранного электрода АЭ (см. рис.24).

Рисунок 24 - Схема установки МБК

Электроды А0 и АЭ имеют одинаковые потенциалы, благодаря чему ток электрода А0 распространяется перпендикулярно к поверхности зонда и стенке скважины, расходящегося в породах на расстояние 8-10 см (радиус исследования) от поверхности “башмака” (рис.25)

Рисунок 25 - Схема распределения тока электродов А0 и АЭ

Такая конструкция зонда существенно уменьшает искажающее влияние бурового раствора и глинистой корки и позволяет более точно в отличие от обычного микрозондирования определить кажущееся сопротивление промытой зоны. Можно считать, что глинистая корка толщиной менее 1.5 см практически не оказывает влияния на результат измерений.

Оценка качества

• - допустимая погрешность измерений МБК, определяемая по данным контрольной записи - не более 10%;
• - расхождение стандарт-сигналов, фиксируемых в начале и конце замера - до 5%;
• - показания МБК против плотных глин примерно на 20% выше показаний бокового каротажа;
• - расхождение показаний МБК в больших кавернах от данных МКЗ и от удельного сопротивления бурового раствора не более 20% ;

Рисунок 26 - Пример записи диаграммы МБК

МБК проводится следующей аппаратурой:

• - МК-УЦ;
• - МК-М.

МК-УЦ, МК-М.

Назначение

Приборы МК-УЦ, МК-М предназначены для проведения геофизических исследований нефтяных и газовых скважин методами микрозондирования (МКЗ), бокового микрокаротажа (МБК) и измерения диаметра скважины (МКВ).

Данные по аппаратуре

Аппаратура рассчитана на работу в скважине, заполненной водной промывочной жидкостью, диаметром от 190 до 400 мм с температурой в интервале исследований от 5 до 120 ° С, гидростатическим давлением до 100 МПа.

Аппаратура работает в комплексе с трехжильным грузонесущим геофизическим кабелем типа КГ 3-60-180-1 длиной 6000м.

Регистрация данных микропотенциалзондом A0,05M (шифр параметра MNOR), микроградиентзондом A0,025M0,025N (шифр параметра MINV), трехэлектродным зондом микробокового каротажа (шифр параметра MLL3) и микрокаверномером (шифр параметра MCAL) производится в одном цикле измерений.

Диапазоны измерений кажущегося удельного электрического сопротивления горных пород микропотенциал- и микроградиентзондами от 0,1 до 50 Омм. Диапазон измерений кажущегося удельного электрического сопротивления зондом МБК - от 0,5 до 800 Омм с разбивкой на два диапазона от 0,5 до 100 Омм и от 100 до 800 Омм. Диапазон измерений диаметра раскрытия рычагов (диаметра скважины) от 180 до 400 мм.

Питание прибора осуществляется от источника постоянного электрического тока (160 +20/-10)мА.

Номинальный ток двигателя прижимного устройства МК-УЦ - не более 0,5 А. При этом значение пускового тока должно быть 1 А.

Время полного раскрытия (закрытия) рычагов МК-УЦ не более 30 секунд.

Если при раскрытии или закрытии рычажной системы скважинного прибора произошла непредвиденная остановка, в результате чего рычажная система заняла какое-то промежуточное положение, продолжать движение рычагов в нужном направлении можно только после реверсирования привода в течение 5-10 секунд.

Опускать скважинный прибор можно только с закрытой рычажной системой.

Сопротивления между 1 жилой и ОК должно быть около 400 Ом или бесконечность в зависимости от подключения концов комбинированного прибора. Между 2 жилой и ОК должно быть около 10 кОм, между 3 жилой и ОК - бесконечность.

Сопротивление изоляции зондов МКЗ и МБК можно проверить при отсоединенном электронном блоке. Сопротивление изоляции должно составлять не менее:

между А0 и корпусом - 20 МОм;

N и корпусом - 20 МОм;

А0 и N - 20 МОм;

N и АЭ - 20 МОм;

А Э и корпусом - 5 МОм;

Калибровка цепей измерения МК, МБК и МКВ обеспечивается с помощью режимов "Нуль-сигнал" и "Стандарт-сигнал". Значения калибровочных параметров приведены в таблице № 3.

Таблица 3 - Значения калибровочных параметров

Габаритные размеры:

МК-УЦ.

• - диаметр прибора 130 мм;
• - длина прибора 4,66 м;
• - масса прибора 145 кг.

МК-М.

• - диаметр прибора 140 мм;
• - длина прибора 4,45 м;
• - масса прибора 115 кг.

Микрокавернометрия (МКВ).

Физические основы метода.

Данные микрокаверномера служат для определения толщины глинистой корки. МКВ обычно проводится вместе с другими микрометодами. Датчик микрокаверномера содержит реохорд, движок которого механически связан с рычагами “башмаков” микроустановок. По их отклонению определяется диаметр скважины.

Оценка качества.

• - расхождение стандарт-сигналов, фиксируемых в начале и конце замера - до 5%;
• - отличие показаний микрокаверномера в колонне от ее номинального диаметра не более 0.5 см;
• - кривая МКВ должна повторять запись кавернометрии, при этом интервал глинистой корки выделяется более детально.

МКВ проводится следующей аппаратурой:

• - МК-УЦ;
• - МК-М (см. МБК).