Лабораторная работа 1 по дисциплине Геофизические исследования скважин
 Скачать 2.45 Mb.
|
|
Цель. Ознакомление с обычными микрозондами. Теоретическая часть. Метод микрозондирования обычными зондами (МКЗ) заключается в детальном исследовании кажущегося сопротивления (КС) прискважинной части разреза зондами очень малой длины (микрозондами) — микроградиент – зондом (МГЗ) и микропотенциал – зондом (МПЗ). Устройства, используемые для исследования скважин микрозондами (МГЗ, МПЗ), носят одноимённое название – микрозонды. Микроградиент – зонд (МГЗ) и микропотенциал – зонд (МПЗ) монтируются на внешней стороне башмака из изоляционного материала (рис. 5.1). Для исключения влияния скважин на результаты измерений башмак внешней стороной прижимается к стенке скважины устройством, которое может быть либо рессорным, либо управляемым рычажным (рис. 5.2).
  первом случае микрозонд представляет собой штангу с надетыми на нее муфтами, к которым прикреплены под углом 120° три шарнирно соединенные рессоры, образующие «фонарь» (рис. 5, а). На рессорах укреплены три башмака, на одном из них смонтированы электроды микрозонда. Рессоры, перемещаясь по штанге, изменяют размер «фонаря» в зависимости от диаметра скважины.  В микрозонде с управляемым рычажным прижимным устройством башмак с электродами шарнирно укрепляется на одной из двух пар рычагов, которые прижимаются спиральной пружиной к стенке скважины любого диаметра с постоянным усилением (рис. 5.2, б). Прижимное устройство опускается в скважину в закрытом состоянии, а в интервале записи открывается по команде с поверхности. Электроды микрозонда изготовлены из латунного стержня диаметром 10 мм и вмонтированы в резину башмака, которая обеспечивает изоляцию их друг от друга, от корпуса и промывочной жидкости. Расстояние между электродами 2,5 см. В практике промыслово-геофизических работ для изучения разрезов скважин обычно, применяют микропотенциал - зонд А0.5M (рис. 5.1)и микроградиент - зонд А0.025М0.025N (рис. 5.1). Радиус исследования микроградиент - зонда равен его длине (3.75 см), а глубина исследования микропотенциал - зонда в 2.0 — 2.5 раза больше его длины, т. е. составляет 10—12 см. Между электродами зонда и породой находится промежуточный слой — глинистая корка или пленка промывочной жидкости. За счет влияния этого слоя величина КС, будет отличаться, в общем случае, от истинного удельного электрического сопротивления (УЭС) породы. Измерение кажущегося сопротивления микрозондами (МГЗ и МПЗ) проводят одновременно с помощью многожильного или одножильного кабеля. Схема измерения КС микрозондами с трехжильным кабелем показана на рис. 5.3. При записи кривой КС микропотенциал - зонда в качестве электрода N используется корпус прибора. В настоящее время широко распространена двухканальная аппаратура микрозондов для работы с одножильным и трехжильным кабелем, сконструированная на основе телеизмерительной системы с частотной модуляцией и частотным разделением каналов. Такая аппаратура позволяет регистрировать одновременно две кривые КС – МГЗ и МПЗ. Схема двухканальной аппаратуры для микрозондирования с одножильным кабелем МДО-3 показана на рис. 5.4. Питание скважинного прибора обеспечивается стабилизированным переменным напряжением с частотой тока 300 Гц от генератора Г и выпрямителя ВП. В цепи электродов АВ протекает переменный ток силой 5 мА от блока питания БП через первичную обмотку трансформатора Tp1. Разность потенциалов ∆Uизмеряется между электродами M и N(МГЗ), М и NМПЗ(МПЗ). В качестве электрода NМПЗиспользуется корпус скважинного прибора. Одновременная передача сигналов от измерительных электродов микрозондов по одножильному кабелю осуществляется по принципу частотного разделения каналов при частотной модуляции измеряемых сигналов. С этой целью разность потенциалов с электродов М и N(МГЗ) подается через трансформатор ТрЗ на частотный модулятор ЧМ1 с несущей частотой 7.8 Гц, а с электродов ММПЗи NМПЗ— через трансформатор Тр2 на частотный модулятор ЧМ2 с несущей частотой 14 кГц. Промодулированные по частоте сигналы поступают на сумматор (усилитель мощности) СУ и далее через согласующий трансформатор Тр4 и разделительную емкость С — на кабель и вход измерительной панели ИП В панели ИП измеряемые сигналы разделяются по частоте и распределяются по соответствующим каналам, где они усиливаются, демодулируются, а затем выпрямляются фазочувствительными выпрямителями ФЧВ и подаются на регистрирующие приборы РП1 и РП2. Блок питания БП скважинного прибора обеспечивает питание цепи АВ переменным током, а питание частотных модуляторов ЧМ, сумматора СУ и блока коммутации БК — постоянным током. Блок питания подключается к кабелю через заградительную индуктивность Др, которая предотвращает шунтирование высокочастотных сигналов от сумматора. Блок коммутации позволяет производить калибровку аппаратуры путем подачи нуль-сигнала и стандарт-сигнала. Напряжение стандарт-сигнала снимается с резистора R, включенного через трансформатор Tp1 в цепь питания АВ. Глубина исследования аппаратурой МДО-3 — до 4000 м при температуре до 100 °С. Точкой записи МГЗ является середина между электродами M и N, а МПЗ – условно середина между электродами А и ММПЗ. Кривые КС обычных микрозондов в нефтяных и газовых скважинах регистрируются в интервале проведения БКЗ в масштабе глубин 1: 200. Масштаб кривых 2.5 Омм/см. Скорость регистрации микрозондами зависит от степени дифференциации разреза по удельному электрическому сопротивлению и обычно не превышает 1500 —2000 м/ч.
Задание 1. В таблице 5.1 представить информацию о МКЗ, использованных при исследовании скважины
Задание 2. Выбрать в разрезе проницаемый пласт (коллектор), глину, плотный пласт и снять против них отсчёты с кривых МГЗ и МПЗ.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт геологии и нефтегазодобычи Кафедра прикладной геофизики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 по дисциплине «Геофизические исследования скважин» Тема «Физические основы бокового каротажа». Выполнила студентка Данилова К. С. Группы ГИС-16-1 Дата «12» октября 2018 г. Проверил Строянецкая Г.Е. Дата «____»__________201_ г. Оценка____________________ Тюмень ТИУ 2018 г. Цель. Ознакомление с физическими основами бокового каротажа.
Трехэлектродный зонд бокового каротажа БК состоит из трех электродов удлиненной формы (рис. 6.1). Центральный электрод А0 и, расположенные симметрично относительно него два экранирующие электрода А1и А2, представляют собой металлические цилиндры. В типовой аппаратуре трехэлектродного бокового каротажа длина центрального (основного) электрода равна 0.15 м, длины экранных электродов по 1,6 м. Они отделены от центрального электрода кольцами из изолирующего материла высотой 0.01м. Основной и экранные электроды соединены между собой через разделительное сопротивление не большого сопротивления R=0.01 Омм, т.е. запитаны одним и тем же током (частоты и фазы). Тем самым обеспечивается равенство электрических потенциалов этих электродов (А0= А1= А2). Известно, что в случае эквипотенциального электрода (величина электрического потенциала на его поверхности постоянна) токовые силовые линии распространяются перпендикулярно плоскости его поверхности (по крайней мере, вблизи этой поверхности). Это заставляет ток I0, стекающий с основного электрода А0, направляться перпендикулярно к стенке скважины, т.е. в пласт на значительное расстояние. Толщина слоя примерно равна длине электрода А0. В результате сопротивление бурового раствора, вмещающих пород и ограниченная мощность пластов оказывают меньшее влияние на измеряемую величину, которая в БК носит название эффективного сопротивления (ρэф), но часто называют кажущимся сопротивлением и обозначают (ρк). Сопротивление, регистрируемое при боковом каротаже, носит название эффективного и обозначается ρэф (иногда называют кажущимся). Величину ρэф рассчитывают по формуле ρэф=K(∆U/I0), где К- коэффициент зонда, зависящий от размеров зонда; ∆U – разность потенциалов между любым из электродов зонда и удалённым от них электродом N. Единицей измерения служит омметр. Электронная схема скважинного прибора питается с поверхности постоянным стабилизированным током силой около 250 мА. Через электроды зонда пропускается переменный ток частотой 500 Гц от находящегося в скважинном приборе авторегулируемого генератора Г. Равенство потенциалов всех трех электродов зонда достигается соединением их между собой. Напряжение на выходе генератора автоматически регулируется так, чтобы сила тока, протекающего через центральный электрод, оставалась постоянной независимо от электрических и геометрических параметров окружающей зонд среды. Регулирование производится по напряжению, снимаемому с сопротивления R0 = 0.01 Ом, которое включено между центральным и экранными электродами. Разность потенциалов ∆U, снимаемая с экранных электродов зонда и удаленного электрода N, усиливается измерительным усилителем У и по кабелю передается на поверхность, где сигнал выпрямляется усилительно-выпрямительной схемой УВ и подается на регистрирующий прибор. Поскольку ∆Uпропорциональна ρэф, а сила тока, протекающего через центральный электрод, постоянна, то фиксируемая на регистраторе кривая представляет собой диаграмму эффективного удельного сопротивления в соответствующем масштабе. В качестве обратного токового электрода В используется броня кабеля. Удаленный электрод N располагается на изолированном участке кабеля не ближе чем в 20 м от экранного электрода А1. Кривые БК симметричны относительно середины пласта . Границы пластов высокого сопротивления отбиваются по кривым трёхэлектродного зонда бокового каротажа по резкому подъёму кривой. Радиус исследования трехэлектродного фокусированного зонда сравнительно небольшой и составляет 1—2 м. Задание 1.
Задание 3.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт геологии и нефтегазодобычи Кафедра прикладной геофизики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 по дисциплине «Геофизические исследования скважин» Тема «Микробоковой метод». Выполнила студентка Данилова К. С. Группы ГИС-16-1 Дата «26» октября 2018 г. Проверил Строянецкая Г.Е. Дата «____»__________201_ г. Оценка____________________ Тюмень ТИУ 2018 г. Цель. Ознакомление с микробоковым методом Теоретические основы. На показания обычных микрозондов (МК) значительное влияние оказывают слой промывочной жидкости и глинистая корка, которые находятся между башмаком микрозонда и стенкой скважины. По этой причине данные кажущихся сопротивлений (КС) обычных микрозондов чаще всего непригодны для количественной интерпретации. В случае заполнения скважины соленой промывочной жидкостью кривые КС обычных микрозондов не могут быть использованы и для качественной интерпретации, так как диаграммы микроградиент – зонда (МГ) и микропотенциал – зонда (МП) слабо дифференцируют разрез. В связи с этим разработаны другие виды микрозондов — микроэкранированные зонды с автоматической фокусировкой тока. Исследования, которые проводятся микроэкранированными зондами с автоматической фокусировкой тока, называют микробоковым каротажём или боковым микрокаротежем (БМК). Схема конструкции аппаратуры БМК представлена на рисунке 7.1. Зонд БМК монтируется на изоляционной пластине (башмак), которая прижимается к стенке скважины. Состоит зонд БМК (рис. 7.2) из основного токового электрода (А0) и окружающего его экранного электрода (АЭ), которые крепятся на башмаке. При измерении аппаратурой БМК сопротивления пород, которое носит название эффективного сопротивления, через электроды А0 и АЭ пропускают токи одинаковой полярности. Потенциал обоих электродов сохраняется постоянным благодаря автоматическому регулированию силы тока экранного электрода. Сила тока основного электрода поддерживается постоянной.
При такой конструкции микрозонда ток основного электрода фокусируется и распространяется перпендикулярно к оси скважины в виде цилиндрического пучка, что позволяет значительно снизить (по сравнению с обычными микрозондами) влияние промежуточного слоя и тем самым повысить точность определения удельного электрического сопротивления (УЭС) прискважинной зоны.
Постоянство тока питания I0 частотой 500 Гц для электрода А0 обеспечивается стабилизированным генератором, а равенство потенциалов электродов А0 и АЭ — автокомпенсационным усилителем (АК). Экранный электрод АЭ питается также током частотой 500 Гц от автокомпенсатора. Сила этого тока поддерживается такой, что разность потенциалов на электродах А0 и АЭ (которая является входным напряжением автокомпенсатора) всегда остается близкой к нулю. Измеряемая разность потенциалов между АЭ и удаленным электродомN, пропорциональная эффективному УЭС, усиливается в скважинном приборе усилителем У и подается на центральную жилу кабеля и оплетку его или на две жилы трехжильного кабеля. Диаметр скважины измеряется с помощью реостата механически связанного с башмаком прижимного устройства тросом. Данные БМК используются для детального расчленения разреза, выделения коллекторов. Задание 1. Геолого – техническая характеристика при записи БМК
Задание 2.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт геологии и нефтегазодобычи Кафедра прикладной геофизики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 по дисциплине «Геофизические исследования скважин» Тема «Индукционный метод». Выполнила студентка Данилова К. С. Группы ГИС-16-1 Дата «26» октября 2018 г. Проверил Строянецкая Г.Е. Дата «____»__________201_ г. Оценка____________________ Тюмень ТИУ 2018 г. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
