инст пров-я работ ГФ приборами на кабеле. Инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах

• Название: Инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах
• Анкор: инст пров-я работ ГФ приборами на кабеле
• Дата: 29.06.2022
• Размер: 0.95 Mb.
• Имя файла: инст пров-я работ ГФ приборами на кабеле.pdf
• Тип: Инструкция; #620175
• страница: 11 из 23

14.8 Боковой микрокаротаж
14.8.1 Боковой микрокаротаж (БМК) — электрические исследования фокусированным микрозондом, установленном на прижимном изоляционном башмаке. Измеряемая величина - кажущееся удельное электрическое сопротивление прискважинноп зоны в пределах радиуса исследования зонда. Единица измерения — ом-метр (Ом·м).
14.8.1.1 Данные БМК применяют для выделения коллекторов и определения их эффективных толщин по радиальному градиенту электрического сопротивления, если используются многозондовые приборы БМК или комплекс данных БМК и других методов ЭК; для определения УЭС промытой части пластов и оценки остаточной нефтегазонасыщенности.
14.8.1.2 Благоприятные для БМК условия измерений выполняются в вертикальных и слабонаклонных скважинах номинального диаметра, заполненных пресной или минерализованной промывочной жидкостью.
14.8.1.3 Качество материалов снижается при неудовлетворительном для проведения измерений приборами с прижимными зондами состоянии ствола скважины вследствие существенных изменений диаметра и формы сечения ствола скважины, препятствующих плотному прилеганию башмака к стенке скважины.
14.8.2 В приборах БМК применяют боковые микрозонды с трубчатой или радиально- сферической фокусировкой тока.
Наибольшее распространение получили двух- и трехэлектродные микрозонды с трубчатой фокусировкой тока. Двухэлектродный боковой микрозонд содержит на лицевой поверхности башмака центральный электрод А
о
и охватывающий его экранный электрод А
э
одновременно являющийся измерительным электродом М. У трехэлектродного зонда имеется дополнительный контрольный измерительный электрод М, расположенный между электродами А
о
и А
э
.
Обратным токовым электродом В и измерительным электродом N служит корпус прижимного устройства.
За точку записи зонда БМК принимают середину центрального электрода A
o
14.8.2.1 Модуль бокового микрокаротажа комплектируется с модулями других методов ГИС без ограничений. Исследования выполняют отдельной спускоподъемной операцией, одновременно регистрируя при подъеме прибора кривые БМК, МК и микрокаверномера.
14.8.2.2 Существуют одно- и многозондовые варианты приборов БМК. В многозондовых приборах БМК используют зонды с различным радиусом исследования для изучения распределения электрического сопротивления в радиальном направлении или зонды с одинаковым радиусом исследования для изучения распределения электрического сопротивления в азимутальной плоскости.
14.8.2.3 Для размещения электродов БМК применяют изоляционные башмаки тех же размеров, что и для МК: площадью 100x200 мм и радиусом кривизны лицевой поверхности 100 мм для скважин диаметром 190 мм и более; для скважин меньшего диаметра — 70x190 мм и 75 мм соответственно.
14.8.2.4 Требования к скважинным приборам БМК:
- диапазон измерений УЭС - от 0,2 до 500 Ом·м;
- предел допускаемой основной погрешности измерений УЭС-±5%;
- предел допускаемой дополнительной погрешности измерений УЭС, вызванной изменением температуры в скважине, не должен превышать ±0,5 % на каждые 10 °С относительно стандартного значения, равного 20 °С.
14.8.2.5 Методическое обеспечение БМК составляют зависимости показаний измерительного зонда (значений кажущегося электрического сопротивления) от диаметра скважины, удельного электрического сопротивления промывочной жидкости и промытой зоны пород, удельного электрического сопротивления и толщины глинистой корки.
14.8.3 Первичную, периодические и полевые калибровки проводят согласно общим требованиям раздела 6. Дополнительные для метода требования следующие:
14.8.3.1 Обязательные контролируемые параметры и показатели включают:
- сопротивление изоляции электродов между собой и корпусом зонда, которое должно быть не менее 2 МОм,
- фактический коэффициент зонда БМК;

- основную относительную погрешность при измерении кажущегося сопротивления во всем динамическом диапазоне измерений зонда;
- стабильность стандарт- и нуль-сигналов.
14.8.3.2 Основными средствами калибровки являются стандартный образец и имитаторы
УЭС. Стандартным образцом служит слабоминерализованный водный раствор (
ρ
с
— 1-20
Ом·м), помещенный в металлический бак с размерами не менее 1x1x2 м; имитатором — магазин сопротивлений, обеспечивающий имитацию УЭС в динамическом диапазоне измерений.
Для проведения калибровки используют также образцовые средства измерений: мегаомметр
(для проверки сопротивления изоляции зондовой установки); рулетку и штангенциркуль (для контроля геометрических размеров элементов скважинного прибора); резистивиметр (для определения УЭС стандартного образца); мост постоянного тока (для контроля имитаторов
УЭС).
14.8.3.3 Прибор считается исправным, если коэффициент бокового микрозонда отличается от номинального значения не более чем на ±5 %, а фактические значения относительных погрешностей измерений и погрешности установки стандарт- и нуль-сигналов укладываются в допуски, указанные в эксплуатационной документации на прибор.
14.8.4. Исследования проводят согласно требованиям п. 14.1.7 после выполнения других видов ЭК и ЭМК.
14.8.5 Основные положения контроля качества измерений регламентируются п. 6.6.3 и п.
14.1.8. Дополнительные критерии заключаются в следующем:
14.8.5.1 Расхождения значений стандарт-сигналов, зарегистрированных до и после измерений и в процессе последней периодической калибровки, не должны превышать значение допускаемой основной погрешности измерений; расхождения значений
ρ
к
, измеренных в колонне, и значений нуль-сигнала должны находиться в пределах ±0,5 Ом·м.
14.8.5.2 Относительные расхождения между основными и повторными измерениями не должны превышать ±20% в интервалах с номинальным диаметром скважины.
14.8.5.3 Минимальные значения кажущегося сопротивления в интервалах глубоких каверн
(d
c
>0,35 м), где башмак не прижимается к стенке скважины, отличаются от УЭС промывочной жидкости не более чем на ±20 %.
14.8.5.4 Значения кажущихся УЭС однородных изотропных пластов без глинистой корки и проникновения не должны отличаться от значений УЭС, найденных по данным БКЗ или БК более чем на ±30 %.
14.8.6 На твердых копиях результаты измерений представляют в логарифмическом масштабе в треке ТЗ стандарта API (рис. 1). При выполнении измерений комплексным прибором трек Т1 содержит также данные микрокаверномера, трек Т2 — данные микрокаротажа.
14.9 Индукционный каротаж
14.9.1 Индукционный каротаж (ИК) основан на измерении кажущейся удельной электрической проводимости
σ
к
пород в переменном электромагнитном поле в частотном диапазоне от десятков до сотен килогерц.
Реализованы варианты измерения как активной компоненты кажущейся удельной электрической проводимости
а
к
σ
, которая пропорциональна ЭДС, синфазной току генераторной цепи зонда, так и реактивной компоненты
р
к
σ
, пропорциональной ЭДС, сдвинутой по фазе относительно тока генераторной цепи зонда на величину
π
/2. Единица измерения — сименс на метр (См/м), дробная —миллисименс на метр (мСм/м).
14.9.1.1 Основное назначение ИК, выполненного с помощью многозондовых приборов, состоит в определении геоэлектрических характеристик разреза — УЭС неизмененной части пласта и зоны проникновения, а также глубины зоны проникновения. При использовании однозондовых приборов решение этих задач может достигаться комплексированием данных ИК с данными БКЗ и БК.
14.9.1.2 Типовые условия применения метода — скважины, заполненные любой промывочной жидкостью и вскрывшие породы с удельным электрическим сопротивлением менее 500 Ом·м.
14.9.1.3 Применение метода ограничивается: при высоком содержании в промывочной жидкости компонент с сильными магнитными свойствами; если значения удельного электрического сопротивления пород превышают 500 Ом·м, для малоглубинных зондов ИК и зондов со слабым исключением влияния скважины — на высокоминерализованных промывочных жидкостях.
14.9.2 Простейший измерительный зонд ИК состоит из генераторной и измерительной цепей,

содержащих, по крайней мере, по одной катушке — генераторной и измерительной. Реально общее число катушек зонда ИК, как правило, не меньше 3 и не больше 8. При построении многозондовых приборов ИК одну из цепей (генераторную или измерительную) выбирают общей для всех зондов.
Длина зонда ИК — расстояние между основными генераторной и измерительной катушками.
Точку на оси зонда, для которой проходящая через нее и перпендикулярная оси зонда плоскость делит все пространство на два полупространства с равными геометрическими факторами, принимают за точку записи.
14.9.2.1 Прибор (модуль) ИК комплексируют с модулями других методов ГИС без ограничений.
14.9.2.2 Требования к скважинному прибору (модулю) ИК:
- диапазон измерений удельной электрической проводимости — 2-2500 мСм/м;
- коэффициент фазовой отстройки активной компоненты от реактивной — не менее 20;
- предел допускаемой основной погрешности измерений -не более (0,03
σ
к
± 1) мСм/м, где
σ
к
— измеренное значение кажущейся проводимости;
- допускаемая дополнительная погрешность измерений, вызванная изменением температуры среды, не более 0,2 от основной погрешности на каждые 10 °С относительно стандартного значения температуры, равного 20 °С;
- допускаемая дополнительная погрешность, вызванная изменением тока питания на ±10 % от номинального, — не более 0,5 от основной погрешности;
- стабильность нулевого уровня в нормальных условиях — не хуже ±2 мСм/м для активной компоненты сигнала и ±4 мСм/м для реактивной компоненты;
- тест-кольцо (полевой калибратор) должно воспроизводить значения эквивалентных проводимостей в диапазоне 2-2500 мСм/м с погрешностью по активной и реактивной компонентам сигнала не более ± 2 % по модулю сигнала и ±0,02 рад по его фазе.
14.9.2.3 Минимальные требования к методическому обеспечению заключаются в наличии зависимостей, отражающих влияние на показания зонда: диаметра скважины и удельного сопротивления промывочной жидкости; скин-эффекта; ограниченной толщины пласта без проникновения; параметров зоны проникновения для пласта неограниченной толщины с проникновением.
14.9.3 Первичную, периодическую и полевую калибровки выполняют согласно общим требованиям раздела 6.
14.9.3.1 Перечень контролируемых параметров общий для скважинных приборов ЭК и ЭМК
(пп. 14.1.5.1).
14.9.3.2 Основным средством калибровки является тест-кольцо с набором тест-вставок, имитирующих фиксированные значения показаний зонда в диапазоне измеряемых величин.
14.9.3.3 При использовании наземных панелей и оцифровке сигнала с помощью регистратора полевую калибровку прибора на скважине проводят измерением до и после каротажа нуль- и стандарт-сигналов в воздухе на достаточном удалении от металлических предметов.
Допускается проведение полевой калибровки с помощью тест-кольца.
14.9.4 Исследования в скважинах прибором ИК проводят согласно требованиям п. 14.1.7 непосредственно после проведения БКЗ, БК или одновременно с ними.
14.9.5 Контроль качества первичных данных осуществляется согласно требованиям п. 6.6.3 и п. 14.1.8. Кроме того:
14.9.5.1 Смещение нуля, определяемое как разность нуль-сигналов при полевых калибровках до и после каротажа, не должно превышать ±6 мСм/м для активного и ±10 мСм/м для реактивного каналов каждого из зондов.
14.9.5.2 Относительные расхождения значений стандарт-сигналов, зарегистрированные до и после проведения каротажа и при последней периодической калибровке, должны отличаться не более чем на ±5 %.
14.9.5.3 Расхождения между основным и повторным замерами не должны превышать ±3 мСм/м плюс 5 % от текущего значения для активной компоненты сигнала и ±5 мСм/м плюс 5 % от текущего значения для реактивной компоненты сигнала.
14.9.5.4 В непроницаемых пластах большой толщины после введения поправок за скин- эффект значения кажущегося сопротивления, вычисленные по активной и реактивной компонентам для различных зондов ИК, не должны различаться более чем на ±10 % при сопротивлении пород менее 20 Ом·м. В таких пластах значения сопротивлений, найденные по данным ИК, не должны различаться от сопротивлений, определенных по другим методам электрического каротажа (БКЗ, БК), более чем на ±20 %. Возможны несколько меньшие значения сопротивления по ИК вследствие влияния анизотропии на показания зондов БКЗ и БК.

14.9.5.5 Активные компоненты кажущихся проводимостей могут иметь отрицательные аномалии только в экстраординарных случаях: в интервалах протяженностью не более 1 м на границах пластов с высокой контрастностью УЭС; при сильной кавернозности ствола скважины, заполненной высокоминерализованной промывочной жидкостью; для некоторых зондов в пластах с низкими значениями УЭС в результате инверсии кривой скин-эффекта.
Отрицательные значения на кривых активных компонент в других случаях обусловлены
«сдвигом нуля» прибора, что должно быть скорректировано при первичной обработке данных.
14.9.5.6 При высоком УЭС однородной среды (
ρ
п
> 200 Ом·м) активная компонента кажущейся проводимости практически равна удельной электрической проводимости среды (
а
к
σ
≈σ
п
); реактивная компонента кажущейся проводимости практически равна нулю при
ρ
п
>40-100
Ом·м. Эти факты можно использовать при оценке «сдвига нуля» измеряемых сигналов.
14.9.5.7 Количество сбоев цифровой записи первичных данных в интервале исследований не должно превышать двух на 100 точек записи.
14.9.6 На твердых копиях результаты измерений проводимости представляют в линейном масштабе в треке Т2 стандарта API, а при их выводе как кривых сопротивлений — в логарифмическом масштабе в том же треке (рис.1).
14.10 Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование
14.10.1 Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование
(ВИКИЗ) представляет собой измерение параметров магнитного поля трехкатушечными индукционными зондами, обладающими геометрическим и электродинамическим подобием.
Измеряемой величиной в методе ВИКИЗ является разность фаз
∆ϕ
гармонического магнитного поля, распространяющегося в проводящей среде от источника излучения до приемников, удаленных от источника на различные расстояния (база измерения). Разность фаз характеризует удельное электрическое сопротивление пород и электрические неоднородности прискважинной зоны, которые учитывают итерационным подбором интерпретационных моделей. Выходные расчетные величины после обработки первичных данных — удельные сопротивления зоны проникновения, окаймляющей зоны и удаленной от скважины части пласта, незатронутого проникновением, а также глубина зоны проникновения.
14.10.1.1 ВИКИЗ выполняют с целью определения:
- радиального градиента электрического сопротивления и выделения на этой основе пород- коллекторов, в которые происходит проникновение промывочной жидкости;
- удельного электрического сопротивления частей пластов, незатронутых проникновением, зон проникновения и окаймляющих их зон с одновременной оценкой глубины измененной части пласта;
- характера насыщенности пород;
- положений контактов углеводородов с водой и протяженности переходных зон;
- а также мониторинга эксплуатационных скважин, обсаженных диэлектрическими трубами.
14.10.1.2 Благоприятные условия для ВИКИЗ выполняются в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах, заполненных пресной либо минерализованной промывочной жидкостью, удельное сопротивление которой более 0,02 Ом·м, и промывочной жидкостью на нефтяной основе. Диапазон измерения удельных сопротивлений пород от 1 до 200 Ом·м.
14.10.1.3 Исследования не проводят в скважинах, заполненных сильно минерализованной промывочной жидкостью, удельное сопротивление которой менее 0,02 Ом·м.
Качество материалов снижается в скважинах диаметром более 0,4 м. Последнее ограничение ослабляется при центрировании скважинного прибора.
14.10.2 Стандартная технология ВИКИЗ (см. подраздел 2.8) предусматривает регистрацию за одну спускоподъемную операцию показаний пяти разноглубинных зондов индукционного каротажа и потенциала самопроизвольной поляризации (ПС) пород.
В измерительном зонде все излучающие и приемные катушки коротких зондов размещены между излучающей и приемной катушками двухметрового зонда. Длины зондов уменьшаются последовательно, начиная с зонда двухметровой длины; коэффициент уменьшения - корень квадратный из двух. Самый короткий зонд имеет длину 0,5 м. База измерения равна расстоянию между приемниками и составляет пятую часть от длины зонда. Для двухметрового зонда база равна 0,4 м, а для наименьшего зонда — 0,1 м.
Точка записи — середина базы измерения. Электрод ПС размещен в нижней части защитного контейнера.
14.10.2.1 Модуль ВИКИЗ комплексируется с другими модулями ГИС без ограничений в качестве непроходного модуля, размещенного в нижней части комбинированного прибора.
14.10.2.2 Требования к скважинному прибору ВИКИЗ:

- нормируемой метрологической характеристикой является кажущееся удельное сопротивление, однозначно связанное с измеряемой разностью фаз, диапазон определения кажущегося удельного сопротивления — 1-200 Ом·м;
- предел допускаемой основной погрешности определений — не более ±(5+20
ρ
/
ρ
в
) %, где
ρ
- рассчитанное значение кажущегося УЭС,
ρ
в
— верхнее значение определяемого УЭС для данного диапазона измерения разности фаз;
- допускаемая дополнительная погрешность определения УЭС, вызванная изменением температуры в скважине, не должна превышать 0,2 от значения основной погрешности на каждые 10 °С относительно стандартного значения, равного 20 °С;
- допускаемая дополнительная погрешность измерения, вызванная изменением напряжения питания в диапазоне ±10 %, не должна превышать 0,2 от значения основной погрешности.
14.10.2.3 Минимальные требования к методическому обеспечению заключаются в наличии интерпретационных зависимостей, позволяющих определить: УЭС пластов ограниченной толщины с учетом влияния скин-эффекта, диаметра скважины, удельного сопротивления промывочной жидкости и вмещающих пород при отсутствии проникновения; параметры
(диаметр и удельное электрическое сопротивление) зоны проникновения и окаймляющей зоны в пластах неограниченной толщины.
14.10.3 Первичную и периодические калибровки выполняют согласно общим требованиям раздела 6.
Полевая калибровка выполняется, если при исследованиях используется наземная панель управления. Дополнительные для метода требования заключаются в следующем:
14.10.3.1 Периодические калибровки выполняют с помощью образцового имитатора (тест- кольца) в соответствии с эксплуатационной документацией на скважинный прибор и наземную панель управления.
14.10.3.2 Значения стандарт- и нуль-сигналов до и после исследования скважины устанавливают с помощью наземной панели управления. Если работу ведут с программно- управляемой каротажной лабораторией без применения панели управления, то используют значения стандарт- и нуль-сигналов, записанные при последней периодической калибровке.
14.10.4 Исследования скважин выполняют согласно требованиям п. 14.1.7 в начальный период геофизических работ, чтобы исключить влияние эффектов, связанных с образованием глубоких зон проникновения.
14.10.4.1 Скорость каротажа не более 1800 м/ч.
14.10.5 Основные положения контроля качества первичных материалов ВИКИЗ регламентируются п. 6.6.3. Дополнительные критерии заключаются в следующем:
14.10.5.1 При использовании наземной панели управления расхождения значений нуль- и стандарт-сигналов в начале и конце исследований и при последней периодической калибровке не должны превышать ±5 % от значений стандарт-сигнала.
14.10.5.2 Расхождения между основным и повторным измерениями не должны превышать
±10 % в интервалах с номинальным диаметром скважины.
14.10.5.3 Количество сбоев цифровой регистрации в интервале исследований должно быть не более двух на 100 точек записи данных.
14.10.6 На твердых копиях результаты измерений представляют в логарифмическом масштабе в треке ТЗ стандарта API (рис. 1).