инст пров-я работ ГФ приборами на кабеле. Инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах
 Скачать 0.95 Mb.
|
|
18 МАГНИТНЫЙ КАРОТАЖ 18.1 Магнитный каротаж основан на изучении магнитных характеристик горных пород и напряженности геомагнитного поля в породах, вскрытых скважиной. Он включает: - каротаж естественного магнитного поля, основанный на изучении: вектора (модуля вектора) Т напряженности геомагнитного поля или его составляющих Х, Y, Z; приращений полного вектора или его составляющих ( ∆ T, ∆ Z); компонент нормального (Т н , Z н ) и аномального (Т а , Z a ) поля. Единица измерения в системе СИ - тесла (Тл), дробная единица - нанотесла (1 нТл=10 -9 Тл). Радиус исследований при каротаже естественного магнитного поля изменяется от нескольких метров до 100-150 м в зависимости от геометрии и магнитных свойств влияющего объекта; - каротаж магнитной восприимчивости (КМВ), основанный на изучении искусственного переменного электромагнитного поля, величина ЭДС которого определяется магнитной восприимчивостью с горных пород. Допускается выражение результатов измерений в единицах СИ или СГС, связанных между собой соотношением χ (СИ) = 4 πχ (СГС). Радиус исследований составляет 10-60 см. В нефтегазовых скважинах магнитный каротаж применяют для: - определения магнитной восприимчивости и намагниченности пород в разрезах параметрических скважин; - литологического расчленения и корреляции геологических разрезов; - выделения интервалов разреза, содержащих магнитные минералы и зоны оруденения; - определения элементов залегания пород, которые дифференцируются по магнитным свойствам; - обеспечения интерпретации наземных магниторазведочных работ. Магнитный каротаж выполняют в необсаженных скважинах. Дополнительными ограничениями являются присутствие в промывочной жидкости добавок ферромагнитных минералов (гематита) и влияние металлических конструкций скважины в радиусе исследования зондов. 18.2 Для проведения магнитного каротажа применяют: скважинные каппаметры — для исследования магнитной восприимчивости среды; скважинные магнитометры для измерения напряженности магнитного поля. Рекомендуется использовать приборы, сочетающие оба модуля. 18.2.1 Основные требования к приборам для магнитного каротажа: определение магнитной восприимчивости χ и модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля и его составляющих; возможность исследования слабомагнитных разрезов с χ < 10 -4 ед. СИ и аномалиями магнитного поля менее 10000 нТл. 18.2.2 Минимальные требования к методическому обеспечению: для каротажа магнитной восприимчивости — программы учета влияния скважины; для каротажа естественного магнитного поля — учет влияния кривизны скважины; расчет модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля. 18.3 Калибровки выполняют согласно общим требованиям раздела 6. Как частность: 18.3.1 Калибровку каппаметров на скважине выполняют до и после каротажа с использованием рабочих мер магнитной восприимчивости, тестов или стандарт-сигналов. Прибор должен располагаться на расстоянии не менее 5 длин зонда от металлических предметов. 18.3.2 Калибровку магнитометров выполняют при помощи меры магнитной индукции или градуировочного комплекта на контрольных пунктах: района (статус периодической калибровки) и скважины (полевая калибровка). Измерения на контрольных пунктах выполняют приборами и оборудованием (геофизический кабель, регистратор и др.), которые используются при проведении скважинных исследований. 18.3.2.1 Контрольный пункт района должен быть расположен в условиях нормального магнитного поля; целесообразно использовать для этого контрольные пункты наземной магниторазведки. На контрольном пункте района выполняют: периодическую калибровку магнитометров; измерение компонент нормального поля; оценку основной погрешности измерений по воспроизводимости результатов. 18.3.2.2 Контрольный пункт скважины выбирают по карте изодинам магнитного поля в области наименьшего градиента на удалении не менее 50 м от металлических предметов (каротажная станция, обсадка скважины и др.). Расстояние до устья скважины и азимут направления документируются в файлах измерений. На контрольном пункте скважины проводят: полевую калибровку магнитометров; измерение компонент магнитного поля для привязки результатов измерений в скважине к наблюдениям на поверхности. 18.4 Исследования в скважинах выполняют согласно требованиям эксплуатационной документации. При этом: 18.4.1 До начала и после измерений (не позднее 2-3 мин после извлечения прибора из скважины) проводят регистрацию нуль- и стандарт-сигналов. 18.4.2 Скорость каротажа и шаг дискретизации по глубине не должны превышать 1000 м/ч и 0,2 м соответственно. 18.4.3 Во время проведения каротажа методом естественного магнитного поля рекомендуется параллельное измерение вариаций магнитного поля на контрольном пункте скважины вторым скважинным или наземным магнитометром. Такие измерения являются обязательными в следующих случаях: интервал магнитного каротажа превышает 1000 м; по результатам магниторазведочных работ установлено, что амплитуды короткопериодных вариаций превосходят погрешности измерений. Исследования магнитным каротажом не проводят во время магнитных бурь. 18.4.4 В интервалах проведения каротажа магнитной восприимчивости обязательно выполнение кавернометрии, а каротажа магнитного поля — инклинометрии. 18.5 Первичная обработка данных магнитного каротажа должна обеспечивать решение качественных задач (расчленение разреза по магнитным свойствам и др.). 18.5.1 Для каротажа магнитной восприимчивости регламентируется установка нулевых линий по уровню сигнала в воздухе до и после наблюдений и введение поправок в результаты измерений за влияние скважины (при необходимости). 18.5.2 Для каротажа естественного магнитного поля выполняются: учет влияния кривизны скважины; расчет модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля (при измерении его составляющих); расчет показателей аномального магнитного поля. Переход от измеренных компонент полного магнитного поля к компонентам аномального поля осуществляют вычитанием уровня нормального поля, установленного на контрольном пункте скважины (при необходимости, с учетом измеренных вариаций). В случае измерения приращений поля ( ∆ Т, ∆ Z) уровень поля, найденный на контрольном пункте скважины, принимают за нулевой. 18.6 На твердых копиях при совместном выполнении каротажа магнитной восприимчивости и каротажа естественного магнитного поля результаты представляют в треках Т2, Т3 (рис. 1). 19 КАВЕРНОМЕТРИЯ И ПРОФИЛЕМЕТРИЯ 19.1 Изучение геометрии ствола скважины проводят по результатам измерения нескольких диаметров (не менее двух) во взаимно перпендикулярных плоскостях — профилеметрия ствола, а также и среднего диаметра скважины — кавернометрия (ДС) Измеряемая величина — диаметр скважины в миллиметрах (мм). Различают - вертикальную профилеметрию, при которой проводят регистрацию изменения формы и размера поперечного сечения скважины по стволу, и горизонтальную профилеметрию (профилографию), при которой фиксируют данные о форме и размерах одного поперечного сечения скважины. Данные о фактическом диаметре скважины необходимы для решения следующих задач: - оценки прихватоопасности желобов, сальников, глинистых и шламовых корок, интервалов выкрашивания и вывала пород; - учета геометрии ствола при аварийных работах, связанных с извлечением из открытого ствола посторонних предметов; - выбора интервалов установки пакеров испытателя пластов, испытателей на кабеле и сверлящего керноотборника на кабеле; - выбора интервалов для установки башмака, центраторов и турбулизаторов обсадной колонны; - определения объема затрубного пространства для расчета количества тампонажной смеси; уточнения геологического разреза, в том числе выделения коллекторов по появлению глинистых корок; - учета диаметра ствола при интерпретации данных БКЗ, БК, ГК, НК и др. методов. Исследованию кавернометрией-профилеметрией подлежат все скважины без исключения. 19.2 Требования к каверномерам и профилемерам: - диапазон измерения диаметров скважины каверномером — от 100 до 800 мм; - диайазон измерения радиусов профилемером — от 25 до 400 мм; - предел допускаемой основной погрешности каверномера — не более ±3 мм в диапазоне до 400 мм и не более ±5 мм в диапазоне от 400 до 800 мм; - предел допускаемой основной погрешности профилемера — не более ±2 мм; - дополнительная погрешность, вызванная изменением напряжения питания, — не более 0,2 значения основной погрешности; - дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды, — не более 0,1 значения основной погрешности на каждые 10 °С относительно стандартного значения, равного 20 °С; - дополнительная погрешность, вызванная отклонением скважины от вертикали, не должна превышать 0,5 значения основной погрешности. 19.2.1 Приборы комплексируют с другими приборами (модулями) без ограничений. 19.2.2 Минимальные требования к методическому и программному обеспечению заключаются в наличии методик и программ расчета площади, формы и объема скважины по данным профилеметрии. 19.3 Первичную, периодические и полевые калибровки ведут согласно общим требованиям раздела 6. 19.3.1 Основным средством периодических калибровок является набор из пяти образцовых колец или калибровочная установка типа УП-Кв, которые воспроизводят значения диаметров в диапазоне от 100 до 800 мм с погрешностью не более ±1,0 мм. Допускается использование также калибровочных устройств, поставляемых заводом-изготовителем (так называемые, «гребенки»), если погрешность воспроизведения ими диаметров не превышает ±1,0 мм. 19.3.2 В качестве средства полевой калибровки используют образцовые кольца (не менее двух) или «гребенку». 19.4 Исследования в скважинах ведут согласно требованиям раздела 6. 19.4.1 Интервал контрольной записи должен включать участок протяженностью не менее 50 м перед входом в обсадную колонну и не менее 20 м в колонне. 19.4.2 Для приборов однократного раскрытия повторную запись не проводят; контрольную запись выполняют согласно предыдущему разделу. 19.5 Основные положения контроля качества измерений регламентируются разделом 6. Дополнительные требования: 19.5.1 Расхождения кривых основной и повторной записей не должны превышать ±5 мм 19.5.2 Расхождения измеренных и проектных диаметров колонны и скважины в интервалах с номинальным диаметром ствола не должны превышать ±3 мм. 19.6 Первичная обработка включает придание кавернограммам и профилеграммам физических масштабов, построение поперечных сечений скважины по результатам горизонтальной профилеметрии. 19.7 На твердых копиях результаты измерений представляют в арифметическом масштабе в треке Т1 (рис. 1). 20 ИНКЛИНОМЕТРИЯ 20.1 Инклинометрические исследования — это измерения зенитного угла и азимута скважины в функции ее глубины. Единица измерения — градус. Сокращение — Инкл. Инклинометрические исследования проводят при подъеме скважинного прибора в вертикальных скважинах глубиной свыше 300 м и в наклонных скважинах глубиной свыше 100 м для решения задач: - контроля заданного направления оси ствола скважины в пространстве проектному в процессе бурения; - выделения участков перегибов оси ствола скважины, которые могут вызывать осложнения при бурении; - получения исходных данных для геологических построений, в том числе определения истинных глубин залегания продуктивных пластов, для интерпретации данных магнитного каротажа и пластовой наклонометрии. Исследования выполняют магнитными (точечными и непрерывными) в необсаженных скважинах и гироскопическими инклинометрами в необсаженных и обсаженных скважинах. 20.2 Требования к инклинометрам для исследования необсаженных скважин: - диапазон измерения азимута - от 0 до 360°; - границы диапазонов измерения зенитного угла — от 0 до 45, 90, 135, 180°; - диапазон измерения апсидального угла — от 0 до 360°; - допускаемая основная погрешность измерения азимута для зенитных углов более 3° - не более ± 2°; - допускаемая основная погрешность измерения зенитного угла — не более ± 0,5°; - дополнительная погрешность, вызванная изменением напряжения питания, — не более 0,2 значения основной погрешности; - дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды, не должна превышать 0,1 значения основной погрешности на каждые 10 °С относительно стандартного значения температуры, равного 20 °С. 20.2.1 Требования к методическому обеспечению заключаются в наличии программ расчета: - координат оси скважины; - абсолютных отметок глубин; - приращений (удлинений) длины ствола; - величины и направления смещения забоя скважины относительно устья; - характеристик рассеяния (неопределенности) координат. 20.3 Первичную, периодические и полевые калибровки проводят согласно общим требованиям раздела 6. 20.3.1 Периодические калибровки выполняют соответственно требованиям МУ 41-17-1373- 87 «Отраслевая система обеспечения единства измерений. Инклинометры и ориентаторы. Методика поверки». Основным средством калибровки служат установки УКИ-2, УПИ-1, УПИ- 3. 20.3.2 При использовании инклинометров, не подпадающих под действие МУ 41-17-1373-87, их периодическую калибровку проводят в соответствии с методическими указаниями, регламентированными эксплуатационной документацией. 20.3.3 Полевую калибровку инклинометров проводят непосредственно перед скважинными измерениями и после них, используя угломер-квадрант УК-2 и буссоль БГ-1 (или БШ). 20.4 Общие требования к проведению измерений определены в разделе 6. Дополнительные требования различны для инклинометров разных типов. Измерения точечными магнитными инклинометрами проводят в открытом стволе или в легкосплавных бурильных трубах (ЛБТ) при подъеме скважинного прибора. Как исключение, допускаются измерения зенитных углов в стальных бурильных трубах пли в обсадной колонне. 20.4.1 Измерения в точках проводят через 10 с после полной остановки прибора. 20.4.2 Если интервал исследований находится существенно выше забоя скважины, то первое измерение выполняют на глубине пяти метров ниже заданного интервала, последующие — через 2-3 м, затем переходят к измерениям с принятым шагом Если исследования начинают от забоя скважины, то первое измерение выполняют на глубине 5 м выше него, после чего переходят к измерениям в точках глубин, кратных шагу измерений. 20.4.3 Шаг измерений в открытом стволе должен быть равен 25 м в вертикальных скважинах с зенитными углами до 5°; 10м — в скважинах с углами выше 5°; 5 м — в скважинах с интенсивностью искривления до 0,5°/м; 2 м — на участках с интенсивностью искривления 0,5°/м и более. Шаг измерений в ЛБТ (зенитных углов в стальной обсадной колонне) должен быть равен 40 м для зенитных углов до 5°; 20 м — при зенитных углах свыше 5° и 10 м — на участках с принудительным искривлением. 20.4.4 Измерения в ЛБТ проводят на расстоянии не менее 15 м от стальной колонны и турбобура и более 3 м от стальных замковых соединений. 20.4.5 Повторные измерения выполняют в каждой пятой точке. 20.4.6 Измерения, выполняемые после углубления скважины, необходимо проводить другим инклинометром с перекрытием интервала предыдущих измерений не менее чем в трех точках подряд, если зенитные углы меньше 5°, и в пяти точках при больших значениях зенитных углов. В наклонно направленных скважинах со спущенными ЛБТ в интервале набора кривизны повторными измерениями перекрывают не менее трех точек подряд, из которых хотя бы в одной должен быть измерен азимут. 20.5 Спуск в интервал измерений приборов непрерывной инклинометрии осуществляют со скоростью согласно п. 6.3.6. Не менее чем за 20-30 м до глубины начала скважинных измерений скорость спуска снижают до 800 м/ч. После остановки прибора его выдерживают неподвижным в течение 30 с. 20.5.1 Перед началом измерений осуществляют привязку инклинометра к глубине. 20.5.2 Измерения начинают, плавно увеличивая скорость подъемf прибора до 800 м/ч без рывков и резких торможений. 20.5 3 Регистрацию глубин осуществляют с разрешающей способностью не хуже ±0,1 м, скорости движения - не хуже ±1 м/ч. 20.5.4 При использовании магнитных инклинометров регистрацию азимута необходимо отключить за 20 м до входа в обсадную колонну. 20.6 Технология проведения скважинных исследований гироскопическим инклинометром выполняется в соответствии с эксплуатационной документацией на конкретный тип инклинометра и делится на два этапа — определение географического меридиана и замер траектории ствола скважины. 20.6.1 Скважинный прибор, соединенный геофизическим кабелем с наземным блоком, фиксируют на устье с помощью специального фланца, который обеспечивает установку инклинометра в вертикальном положении с точностью не хуже ±0,3° и возможностью его разворота по апсидальному углу. Проводят предварительную выставку (определение географического меридиана), после окончания которой производят разворот корпуса инклинометра по апсидальному углу и добиваются установки вертикального положения до требуемой величины. Затем повторяют процедуру начальной выставки до получения стабильного результата. Данная процедура продолжается 40-60 минут. 20.6.2 После окончания операции «выставки гироскопического инклинометра», инклинометр освобождают и останавливают на нулевой отметке глубины скважины и начинают автономную работу согласно эксплуатационной документации. Измерение траектории ствола осуществляется при спуске и подъеме прибора непрерывно или точках. Скорость записи — до 5000 м/ч (при условии предварительного шаблонирования скважины перед измерениями). Основной замер траектории осуществляется на спуске; на подъеме — осуществляют контроль проведенных измерений. Рекомендуется прохождение интервалов перфорации со скоростью 750-1500 м/ч В целях снижения вероятности удара инклинометра об забой рекомендуется не доходить до него на 5-10 м. Стоянка на забое не более 20 с. Отрыв от забоя должен проводиться с минимально возможной скоростью. В процессе замера траектории ствола скважины для компенсации дрейфа гироскопа необходимо проводить во время спуска и подъема технологические остановки. Методика и условия выполнения остановок регламентируется требованиями эксплуатационной документации. 20.6.3 При последующем измерении, выполняемом после углубления скважины, интервал предыдущих измерений перекрывают согласно требованиям п. 20.4.5. 20.7 Основные положения контроля качества измерений регламентируются разделом 6. 20.7.1 Критерием точности инклинометрических измерений является значение средней квадратической погрешности, вычисляемое по разностям двойных измерений, которое не должно превышать значения основной погрешности инклинометра: 2 2 / 2 n i i d n δ = = е , где δ — средняя квадратическая погрешность измерений углов; d i — разность двойных измерений угла в i-ой точке; п — число двойных измерений. 20.7.2 В процессе измерений точечным магнитным инклинометром текущий контроль осуществляют определением абсолютной разности между результатами основного и повторного измерений, которые не должны превышать удвоенное значение основной погрешности инклинометра. Если значения разности превышают значение основной погрешности не более чем в двух точках, то число точек перекрытия увеличивают на две. Если после этого общее число точек с увеличенными значениями разности составляет три и более, то перекрытию подлежат все точки предыдущего интервала измерений. 20.7.3 Для непрерывной инклинометрии получают результирующий протокол замера кривизны, проекции скважины на три ортогональные плоскости или изометрическую проекцию, графики функциональных зависимостей азимута, зенитного угла и угла поворота (установки отклонителя) с помощью программного обеспечения обработки результатов, разработанного для конкретного типа инклинометра. 20.7.4 Для получения достоверных координат траектории ствола скважины, которая имеет протяженный (более 200 м) вертикальный участок (зенитные углы не более 3°) рекомендуется проверять гироскопическим инклинометром данные, полученные с помощью магнитных инклинометров. 20.8 Обработка и оформление результатов измерений различны для точечных и непрерывных магнитных и гироскопических инклинометров. Алгоритмы обработки определяются программным обеспечением. Регламентируемыми документами являются: - сводная таблица результатов инклинометрических измерений (значения зенитных и азимутальных углов) с заданным шагом по глубине. Для точек с многократными измерениями принимают средние значения из результатов всех измерений; - координаты X, Y и Z точек оси ствола скважины в системе координат с началом в центре ротора и осями, параллельными осям геодезической сети, план и профиль ствола скважины. Положительные направления координатных осей принимают следующими: ось X — северное; ось Y — восточное; ось Z — вниз. Координаты точек вычисляют по дирекционным углам, для чего в измеренные магнитные азимуты вводят поправки на магнитное склонение и сближение меридианов. При вычислении координат используют формулы (или формулы, учитывающие изменения углов и азимутов по глубине): 1 1 1 sin cos 2 2 n i i i i n i i X l θ θ α α − − = + + = е ; 1 1 1 sin sin 2 2 n i i i i n i i Y l θ θ α α − − = + + = е ; 1 1 cos 2 n i i n i i X l θ θ − = + = е где Х п , Y n , Z n — координаты определяемой точки; l i — шаг измерений между точками i-1 и i; θ i-1 , θ i — зенитные углы в точках i-1 и i; α i-1 , α i — дирекционные углы точек i-1 и i, п - количество точек. 20.9 Материалы, передаваемые недропользователю, должны содержать: сводную таблицу результатов инклинометрических измерений, а для наклонно направленных скважин — дополнительно план и профиль ствола скважины. На плане скважины показывают: направление координатных осей; масштаб; положение устья скважины; проектное и фактическое положение забоя; смещение забоя; дирекционный угол или азимут направления «устье-забой»; расстояние в плане между фактическим и |