Геофизические методы исследования скважин и скважинная аппаратура

 

 

Рис.25

 

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% ;

 

Рис.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 А_Э - 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

 

№ канала	Шифр параметра	0-сигнал (код)		0-сигнал (физ.ед)	стандарт-сигнал (код)	стандарт-сигнал (физ.ед.)
0	MINV		0-4	0 Омм	1600-1900	25 Омм
2	MNOR		0-4	0 Омм	1600-1900	25 Омм
4	MLL3 чувст.		0-4	0 Омм	3400-3600	100 Омм
6	MLL3 груб.		0-4	0 Омм	340-360	100 Омм
8	MCAL		1300-1800	150 мм	2200-2500	400

 

 

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).

14. Микрозондирование (МКЗ).

 

МКЗ относится к основным исследованиям, проводится во всех поисковых и разведочных скважинах, в открытом стволе, в интервалах детальных исследований, совместно с комплексом БКЗ.

МКЗ самостоятельно решает следующие геофизические задачи:

• определение УЭС промывочной жидкости (по интервалам каверн) как подтверждающая информация при интерпретации комплекса БКЗ;
• определение кажущегося сопротивления исследуемой среды каждой установкой в объеме всего радиуса исследования в диапазоне значений до 200 Ом.м.

МКЗ применим при решении следующих геологических задач:

• при наличии глинистой корки и радиального градиента сопротивлений положительными приращениями на диаграммах МКЗ выделяются коллекторы с межгранулярной средней и высокой пористостью, при условии, что сопротивления, измеряемые микрозондами, превышают не более чем в 5 раз значения УЭС промывочной жидкости; положительные приращения на диаграммах относятся к прямым качественным признакам проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласты и подтверждают движение флюида в пласты, образование глинистых корок и радиальных градиентов сопротивлений;
• определение эффективной мощности коллекторов с достоверным выделением отдельных проницаемых прослоев толщиной от 0,4 м и выше, при разрешающей способности МКЗ 02 см;
• 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;
• при незначительном проникновении или его отсутствии по данным МКЗ возможно разделение газонасыщенных и водонасыщенных участков пласта (например, сеноманские массивные залежи газа севера Тюменской области);
• данные МКЗ используются при привязке керна к глубине;
• данные МКЗ используются как вспомогательный материал при детальных литостратиграфических расчленениях и других геологических построениях, при детальном изучении строения и свойств объекта.

Физические основы метода.

Метод микрозондирования заключается в детальном исследовании кажущегося сопротивления прискважинной части разреза зондами очень малой длины. В качестве зондовой установки служит резиновый “башмак”, на котором установлены три точечных электрода на расстоянии 2.5 см друг от друга. Они образуют два зонда: микроградиентзонд (МГЗ) A0.025M0.025N и микропотенциалзонд (МПЗ) A0.05M, у которого электродом N служит корпус прибора (см. рис.27).

 

Рис.27. Схема зондовой установки  МКЗ

 

Радиус исследования МГЗ приблизительно равен 3-5 см, а глубина исследования МПЗ в 2.0-2.5 раза больше, т.е. составляет 10-12см. Поскольку радиус исследования МГЗ меньше, чем МПЗ, то на его показания оказывают большее влияние промывочная жидкость и глинистая корка, а на показания МПЗ - промытая зона скважины. Т.к. в наших условиях удельное сопротивление промытой зоны больше сопротивления глинистой корки, то против коллекторов показания МПЗ превышают показания МГЗ, т.е. пласты-коллекторы характеризуются положительными приращениями кажущегося сопротивления.

Оценка качества.

Качество материала микрометодов контролируется по следующим признакам:

- допустимая погрешность измерений МКЗ, определяемая по данным контрольной записи - не более 10%;

- расхождение стандарт-сигналов, фиксируемых в начале и конце замера - до 5%;

- расхождение показаний МПЗ и МГЗ против плотных глин не более 30% (значение кажущегося сопротивления против таких глин составляет примерно 8-10 Ом*м);

• расхождение показаний МПЗ, МГЗ в больших кавернах друг от друга и от удельного сопротивления бурового раствора не более 20% (см. рис.28);

Рис.28. Пример записи диаграммы МКЗ

Пример зарегистрированных данных аппаратурой МК приведен на рис.29. 

Рис.29. Пример записи диаграммы МКЗ

Таким образом, при оперативной оценке качества МК основным критерием качественного материала является: превышение показаний МПЗ над показаниями МГЗ против пластов-коллекторов и близкие показания в кавернах.

Методические приемы, повышающие геологическую эффективность МКЗ:

• диаграммы должны быть высокого качества;
• обязательной является одновременная запись кривых обоих микрозондов;
• в каждом разведочном районе по результатам испытания объектов должны быть уточнены верхние пределы абсолютных значений сопротивлений на диаграммах микрозондов, чтобы положительные приращения между ними могли использоваться как прямой качественный признак проникновения и коллектора;
• измерения микрозондами необходимо проводить в условиях наиболее вероятного наличия глинистых корок;
• масштаб кривых 1:1 обоих микрозондов должен быть 2,5 Ом.м/см при соотношении вспомогательных кривых как 1:2:5, т.е. 5 и 12,5 Ом.м/см соответственно;
• при УЭС промывочной жидкости менее 0,2 Ом.м на показаниях МКЗ резко уменьшается дифференциация и положительные приращения могут отсутствовать.

 

Микрозондирование производится следующей аппаратурой:

• МК-УЦ;
• МК-М (см. МБК).

 

15. Термометрия

 

При термическом (или геотермическом) каротаже вдоль ствола скважины непрерывно регистрируется температура среды. Для термических исследований чаще всего применяют электрические термометры (или термометры сопротивлений) разных марок и регистрирующее устройство  каротажной станции.

На температуры в скважинах  искажающее влияние могут оказывать  разные причины: изменение диаметра скважины, потоки воздуха или буровой жидкости, нагрев породы после бурения и др. Эти факторы необходимо учитывать или исключать при выявлении температурных аномалий.

Термический каротаж подразделяется на методы естественных (МЕТ) и искусственных (МИТ) тепловых полей. Кривая изменения естественных температур пород в скважине  и рассчитанный по ней геотермический градиент каждого i-го пласта зависят от теплового потока и теплопроводности слагающих пород . В случае горизонтального залегания пород тепловой поток по стволу скважины остается практически постоянным, и по графику геотермического градиента легко выделить породы с разной теплопроводностью.

В разведочных скважинах термометрия относится к дополнительным методам и проводится при значительных вариациях геотермического градиента по территории месторождения, например, из-за блокового строения разреза.

Диаграмма геотермического градиента регистрируется в масштабе 0,25^оС/см с соотношением последующих масштабов как 1:2.

Измерения проводятся сверху-вниз и запись повторяется при подъеме электротермометра снизу-вверх.

Измерения истинной температуры промывочной жидкости при неустановившемся тепловом режиме дают информацию о температурном состоянии ствола скважины в процессе проведения ГИС и проводятся по совместному решению геологических и геофизических служб.

 

 

 

16. ОЦК электротермометром

 

Отбивка цементного кольца электротермометром относится к основным исследованиям, проводится в каждой обсаженной поисковой и разведочной скважине, колонне, по всему разрезу.

Определяется положение высоты подъема цемента и качество цементирования обсадной колонны.

Измерение проводится не позднее 36 часов после цементирования колонны.

Масштаб регистрации диаграмм ОЦК 0,5^оС/см с соотношением последующих масштабов как 1:2:4.