какие задачи решаются с помощью микрокаротажа сопротивлений

Микрозондирование, физические основы, кривые, решаемые задачи

Интерпретация кривых МК заключается в детальном расчленении разреза, выделении в нем проницаемых и непроницаемых прослоев, определении удельного сопротивления промытой части пласта р_пп. Если против проницаемого пласта образуется глинистая корка, кажущиеся сопротивления, измеряемые потенциал-микрозондом, значительно выше сопротивлений, измеренных одновременно против тех же пластов градиент-микрозондом с заметно меньшим радиусом исследования. Пласт следует считать проницаемым, если имеет место положительное расхождение и удельное сопротивление его части, прилегающей к скважине, превышает сопротивление промывочной жидкости не более чем в 25 раз.

Влияние глинистой корки на измерения обычными микрозондами велико. Наличие в скважине соленого раствора также ограничивает использование этих кривых для количественной интерпретации. В таких случаях для определения р_пп и р_зп применяются микрозонды с фокусировкой тока (боковой микрокаротаж).

Микрокаротаж обычными микрозондами применяют для детального исследования разрезов скважин, заполненных слабоминерализованной промывочной жидкостью. По данным МК решаются следующие задачи: расчленение разреза на проницаемые и непроницаемые пласты, уточнение литологического состава пород, определение границ пластов и их эффективной мощности.

Наиболее благоприятными условиями для применения МК являются вскрытие скважиной терригенного разреза и заполнение ее сравнительно слабоминерализованной промывочной жидкостью. Измерения диаграмм МК сопровождаются замером диаметра скважины каверномером, что облегчает интерпретацию кривых микрокаротажа.

Использование данных РК для литологического расчленения разреза

Радиоактивность-способность некоторых атомных ядер самопроизвольно распадаться с испусканием б, в, г лучей, а иногда и других частиц. Для измерения интенсивности естественного гамма-излучения по стволу скважины пользуются скважинным прибором, содержащим индикатор г- излучения. В качестве индикатора используют газоразрядные сцинтилляционные счетчики.

Практические кривые РК существенно отличаются от расчетных двумя особенностями: наличием иззубренности кривой, которая вызвана статистическими флуктуациями и влиянием инерционности регистрирующей аппаратуры, связанной с наличием в измерительном канале интегрирующей ячейки.

Источник

Физические основы микрокаротажа

Кривые микрокаротажа являются основными для обнаружения и выделения проницаемых пластов. С помощью микрокаротажа возможно найти отметку кровли и подошвы проницаемых и пористых коллекторов, определять нефтенасыщенные пропластки, дифференцировать горные породы по разрезу.

Поскольку электроды постоянно прижаты к стенке скважины, вследствие большой четкости результатов микрокаротажа можно получить четкие диаграммы, которые хорошо сопоставляются. Поскольку разнос зондов очень мал, кривые сопротивления микрозондов резко меняются на границах пластов, в связи с чем данные микрокаротажа крайне полезны для определения мощностей пропластков.

Большинство микрозондов имеют вторую, опорную, лапу на противоположной стороне зонда. Одновременно с записью микрокаротажа записывается также расстояние между обеими лапами. Полученная каротажная кривая представляет собой детальную и точную запись диаметра скважины, которая служит для выделения каверн и глинистой корки, свидетельствующей о проницаемых пластах, пример кривой, записанной зондами микрокаротажа, показан на рисунке 1.

Выбор аппаратуры, характеристика и принцип действия

В качестве аппаратуры для микрокаротажа я выбрал простой и удобный в эксплуатации прибор К3А-723.

К3А-723 предназначен для проведения геофизических исследований в нефтяных и газовых скважинах. Он обеспечивает измерение кажущегося удельного электрического сопротивления пород зондами микрокаротажа (МК) и бокового микрокаротажа (БМК), а также среднего диаметра скважины. Применяется для исследования необсаженных скважин, заполненных промывочной жидкостью на водной основе. Отличается малыми габаритами, высокой производительностью и надёжностью, удобен в эксплуатации. Решает задачи электрического каротажа, выделения коллекторов, определения водо- и нефтенасыщенности. Схематическое изображение прибора К3-723 на рисунке 3.

Основные технические характеристики: Зонд: Градиент-микрозонд А0,025М0,025N Единица измерения: Ом*м Диапазон: 0,1-40 Предел допустимой осн. погрешности: 10% Зонд: Потенциал-микрозонд А0,05М Единица измерения: Ом*м Диапазон: 0,1-40 Предел допустимой осн. погрешности: 10% Зонд: Зонд БМК Единица измерения: Ом*м Диапазон: 0,2-500 Предел допустимой осн. погрешности: ±10% Длина: 2600 мм Диаметр электронного блока: 73 мм Макс. Диаметр: 110 мм Масса: 80 кг Питание переменным током: 400 Гц, 400 мА Макс. рабочая температур:.120°С, 150°С Макс. рабочее давление: 80 МПа, 100 МПа Скорость каротажа: 1000 м/ч.

По замеру двух кривых сопротивления можно получить представление об УЭС прилегающей к скважине части пласта.

Существует так же микрокаротаж с фокусировкой и называется боковым микрокаротажом. Прибор МБК состоит из двух электродов: центрального А0 и экранного Аэ. И центральный и экранный электроды обладают одинаковыми потенциалами и полярностью, поэтому электрическое поле, созданное центральным, электродом проникает глубже, можно пренебречь глинистой коркой.

Задачи, решаемые методом МКЗ:

Источник

Какие задачи решаются с помощью микрокаротажа сопротивлений

С целью более детального изучения структуры пластов, выделения тончайших прослоев и наиболее точного определения их мощности по методу кажущихся сопротивлений применяются микрозонды.

Микрозонд смонтирован на внешней стороне башмака из изоляционного материала.

Для исключения влияния скважины на результаты измерений башмак внешней стороной прижимается к стенке скважины прижимным устройством, которое может быть либо рессорным, либо управляемым рычажным. В первом случае микрозонд представляет собой штангу с надетыми на нее муфтами, к которым прикреплены под углом 120° три шарнирно соединенные рессоры, образующие «фонарь» (Рис. 1.1, а). На рессорах укреплены три башмака, на одном из которых смонтированы электроды микрозонда. Рессоры, перемещаясь по штанге, изменяют размер «фонаря» в зависимости от диаметра скважины.

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.

Стандартный микрозонд дает возможность проводить измерения микроградиент-зондом А0,025М0,025N и микропотенциал-зондом A0,05M с отнощением их размеров 1,33. Регистрация диаграмм кажущегося сопротивления с микрозондами аналогична регистрации диаграмм кажущегося сопротивления с обычными микрозондами. Для определения коэффициента микрозонда формулы, рассмотренные ранее, неприменимы в связи со сложной геометрией электрического поля. Поэтому коэффициент К микрозонда находится экспериментально путем измерений в ванне или водоема, заполненных водой известного удельного сопротивления.

2. При измерении микропотенциал-зонда в скважине, обсаженной колонной величина индуктивной помехи равна отклонению кривой ск от нулевой линии.

Обработка диаграмм ск микрозондов выполняется так же, как и диаграмм обычного метода кажущихся сопротивлений. Рассмотрим результаты применения микрозондов для изучения разрезов скважин.

Диаграммы сопротивления микрозондов более дифференцированы, чем аналогичные диаграммы, полученные со стандартными зондами. Это позволяет по диаграммам микрозондов проводить детальное литологическое расчленение разрезов скважин. Наиболее эффективно диаграммы микрозондов используются для литологического расчленения

Рисунок 1.2 Принципиальные схемы измерения кажущегося сопротивления пород микрозондами с многожильным кабелем.

Источник

Методы микроэлектрического каротажа. Зонды, решаемые задачи

В скважине измеряют кажущееся сопротивление, но это измерение проводится зондами весьма небольших размеров (до 5 см). Микрозонды обладают малой глубиной исследования и позволяют детально исследовать изменение удельного электрического сопротивления горных пород, непосредственно прилегающих к стенке скважины. Для уменьшения влияния бурового раствора на результаты измерения электроды зонда устанавливают на наружной стороне изолирующей пластины(башмака), которая специальной пружиной плотно прижимается к стенке скважины. Рисунок справа: схема измерения градиент-микрозондом. При исследовании пород-коллекторовна показания микрозондов оказывает влияние удельное сопротивление части пласта, измененной проникновением фильтрата бурового раствора, а также удельное сопротивление и толщина глинистой корки. Поэтому по данным микрозондов трудно получить представление о характере насыщения коллектора (нефтью, газом или водой). Обычно применяют микрозонды двух размеров: градиент-микрозонд А0,025М10,025М2 (R_ИССЛ = двойной размер зонда), потенциал-микрозонд А0,05М (R_ИССЛ = размер зонда). Более полная информация получается, если исследования проводятся одновременно двумя микрозондами. Современная аппаратура на многожильном кабеле позволяет выполнить это условие.

По данным микрозондов хорошо выделяются породы-коллекторы, имеющие на своей поверхности глинистую корку. Однако глинистая корка одновременно с этим отрицательно сказывается на результатах количественных определений удельного сопротивления полностью промытой части коллектора. Для преодоления этой трудности применяют фокусированный микрозонд (зонд бокового микрокаротажа). Т.е. признак выделения коллекторов – разница показаний микроград и микропотенц зондов.

№21 Особенности проведения метода ПС в горизонт-ых и морских скв.(см. 5,6)

№22 Метод пластовой наклонометрии. Физические основы метода, особенности применения, решаемые задачи.

Используеться Метод Микро Бокового Каротажа (МБК).(Proximity Log). Метод работает в ближайшей части пласта(промытой).

Плоскость опр-ют по смещению м/у 3-мя кривыми. Прибор движется с одной скорость для всех 3-х кривых. Колибруют в углах наклона.

R_ИССЛ ≈ 20÷30см.

Интенсивность ГМ на оси необсаженной скв.: αI_γ=(aΔq /4 R ) dV,

а-излучательная способность в-ва, Δq-концентрация радионуклидов в 1см в-ва, -ρ в-ва, 4 R -геометрический ф-ор, учитывает радиоактивность излучения.

I_γ= (aΔq /4 R ) r dr d dz;

I_γ= aΔq /4 /( R ) d dz;

R =r +z ; z =z/r ; z = z / r

I_γ=aΔq /4 /( r +z ) dz;

Задачи:1.Опр-ие литол. расчленения разрезов вскрытой скв. (терригенные породы-пески, глины). Р/а-ть полимиктовых ПЖ может превышать р/а-ть глин.-перевёрнутая кривая ГМ.

2. выделение коллекторов. Двойной разностный пар-р: выделяют пласты глин.

3. Опр. гинистости коллекторов. Глина-цементирующий материал в тиррегенных, вулканических, карбонатных коллекторах.

4. опр.типа глинистых минералов.:1. содержание минерала;

4. смешанослойные глины

6. глауконит, фельдшпаты, калиевые эвапориты.

5. Корреляция разрезов скв.(выделяют похожие по аномалиям ГМ и проводят линии м/у кровли-кровли, подошвы-подошвы)

6. выявление геодинамических реперов; 7. опр. зон АПД.

8. контроль текущего состояния эксплуатации скв.(в процессе разработки происх-т выщелачивание солей Ra, кот. Оседают на перфорац-х отверстиях эксплуатационной колонны и в зонах нарушения сплошности цементного камня.В рез-те на повторных диограммах ГМ появляються аномалии во много раз превышающие амплитуду первоначальной кривой ГМ.

9.Опр. усл. осадконакоплений: р-ть континентальных глин>морских.Весьма

Закономерности прохождения гамма-квантов через вещество. 1 – ядро, 2 – электрон, 3 – гамма-квант до взаимодействия, 4 – рассеянный гамма-квант, 5 – электрон или позитрон):

Функциональная зависимость вероятности взаимодействия по фото-эффекту от атомного номера говорит о том, что показание метода в знач. Степени зависит от эффективности атомного№ среды. Чем > E , тем выше вероятность взаимодействия -кванта с в-ом по фото-эффекту.

—микросечение, —макросечение, , =f(z , E ),

= z N_А= , — плотность.

В интервале энергии 0,1-10 МэВ для легких и 0,5-5 МэВ для тяжелых элементов преобладающим процессом взаимодействия является комптон-эффект. Макроскопическое сечение комптоновского рассеянияпропорционально количеству электронов в единице объема (электронной плотности вещества) и несколько убывает с ростом энергии кванта.

№25 Модификации гамма-метода.Измерения гамма-квантов проводят в 2-х модификациях: интегральный, спектральный(основан не только на подсчёте числа -кв, н и на на опред. Энергии каждого из них. При интегральной модификации Е опр. нельзя.

№27 Спектрическая модификация гамма-метода.Принцип работы —спектрометра: Д-поровый дескрименатор.

К40 E =1,46 МэВ

Чем >Е -кв, тем выше амплитуда ч/з Д могут пройти только теимпульсы, амплитуда кот. Больше порога Д .

2 смещённых порога дескрименатор обр-т 1 диференциальный дискреминатор.

Спектры: полевые, стационарные. Полевой: включает 4 канала: интегральный и 3 дифференциальных для измерения радиоактивности.

1,3-1,6 1,65-1,95 2,4-2,8МэВ

Относ-ная погрешность-число импульсов отнесенных к среднему числу.

I =a I +b I +c I кол-во импульсов изм-ых в 3-х

3. Полупроводниковые детекторы. «+»: высокая разрешающая способность.

Регистрация -кв основана на выбивании -квантами в в-ве полупроводника, при этом происходит изменение R р-п перехода.

«-»: практически не используют по техническим причинам (неудобство

доставки жидкости N).
№28 Влияние инерционности интегрирующей ячейки на регистрируемую аномалию гамма-метода.

Когда толщина пласта =2d скв.(4%), измеряемая аномалия ГМ, не достигает своего max значения. Если h>=3, то будет соответствовать её теоретическому знач. Глина х-ся max р/а-тью, а песчаники и карбонаты более низкой. Кроме того вводят поправку -метода за влияние интегрирующей ячейки.

В случае статич. Аномалии границы пласта опр. на половину высоты аномалии. Смещение аномалии происходит в сторону перемещения приора.

№29 Ослабление гамма-квантов в в-ве (барьерная геометрия).

N=N

[ ]=[см ]

Источник

Метод микрозондирования (микрокаротаж)

Для определения электрического сопротивления части пласта, непосредственно прилегающей к скважине, и детального расчленения разреза используются микроустановки с малой глубиной исследования – микрозонды.

Каротаж обычными микрозондами (МКЗ) называют каротажный зонд малой длины, электроды которого размещены на внешней стороне башмака из изоляционного материала (рисунок 1). При работе башмак с электродами прижимается пружинами к стенке скважины, чем достигаются экранирование зонда от бурового раствора и уменьшение влияния раствора на результат измерений.

Микрозондирование проводят с одновременной записью кривых микроградиент- (МГЗ) и микропотенциал-зондов (МПЗ).

Из трех электродов на «башмаке» собирают 2 микрозонда: микроградиент-зонд A0,025M0,025N с размером АО = 0,037 м и микропотенциал-зонд А0,05М, у которого электродом N служит корпус прибора, его длина AM = 0,05 м. Обратный токовый электрод В установлен на косе прибора на расстоянии 1 м от корпуса.

Кажущееся удельное сопротивление микроустановок подсчитывается по формулам для обычных градиент- и потенциал-зондов:

где ∆U – разность потенциалов между приемными электродами M и N;

I – сила тока в питающей цепи;

k – коэффициент микрозондов, который определяют экспериментально по результатам измерений в баке, заполненном раствором NaCl с известным удельным сопротивлением.

Поскольку радиус исследования микроградиент-зонда составляет около 4 см, а микропотенциал-зонда 10 – 12 см, то микроградиент-зонд против проницаемых пластов изучает в основном сопротивление глинистой корки, а микропотенциал-зонд – сопротивление пород в пределах промытой зоны, где основным флюидом является фильтрат промывочной жидкости, а также остаточные нефть и газ.

На пластах-коллекторах отмечается положительное приращение – превышение значений МПЗ над значениями МГЗ.

Из-за большой разницы в УЭС карбонатных пород и бурового раствора малейшие трещинки на стенках скважины, оказавшиеся между электродами, сильно снижают кажущееся сопротивление (КС) между ними. По этой причине обе кривые получаются сильно изрезанными с незакономерными взаимными пересечениями. Примерный вид диаграмм микрозондов на схематизированном геологическом разрезе, включающем в себя глины, песчаники и известняки, показан на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схематизированный геологический разрез (а) и диаграммы микрозондов (б) над ним

Микрозонды МПЗ и МГЗ предназначены для:

— выделения коллекторов в терригенных разрезах скважин,

— выделения тонких пластов,

— исследования пород на небольшую глубину,

— определения сопротивления ПЖ и части пласта, прилегающей к стенке скважины,

— определение толщины глинистой корки и пленки.

Влияние промежуточного слоя на показания обычных микрозондов очень велико и сильно сказывается на величине КС. Это серьезно затрудняет интерпретацию данных микрокаротажа, которые поэтому используются только для качественной характеристики разреза скважины.

Боковой микрокаротаж БМК(микрозонд с фокусировкой тока). При БМК применяют микрозонд с фокусировкой тока основного токового электрода, благодаря чему влияние промежуточного слоя на показания микрозонда уменьшается. БМК измеряет сопротивление прискважинной части пласта (промытой зоны) двухэлектродной установкой, состоящей из центрального токового электрода Ао и окружающего его экранного электрода Аэ, укрепленных на внешней поверхности измерительного башмака, прижимаемого к стенке скважины (рисунок 3). Электроды Ао и Аэ занимают всю внешнюю поверхность башмака, кроме изоляционного промежутка шириной 5 мм, который отделяет их друг от друга.

Рисунок 3 – Двухэлектродный зонд микробокового каротажа

Такая установка по принципу действия аналогична зонду трехэлектродного бокового каротажа. Через электроды Аэ и Ао пропускают ток одинаковой полярности так, чтобы потенциал обоих электродов сохранялся постоянным. Благодаря этому ток электрода Ао распространяется перпендикулярно оси башмака и стенки скважины в виде цилиндрического пучка, расходящегося в породе на расстояние 8 – 10 см.

Кажущееся удельное сопротивление подсчитывается по формуле:

где U – потенциал электрода Аэ (и Ао), измеряемый относительно корпуса микрозонда;

I_о – сила тока через основной электрод Ао;

k – коэффициент микрозонда.

При этом существенно уменьшается влияние глинистой корки и промывочной жидкости повышенной минерализации, что позволяет более точно (в отличие от обычного микрозондирования) определять сопротивление промытой зоны пласта.

Микробоковой каротаж предназначен для:

— выделения коллекторов в терригенных разрезах скважин,

— выделения тонких пластов,

— исследования пород на небольшую глубину,

— определения сопротивления ПЖ и части пласта, прилегающей к стенке скважины,

Границы пластов по данным МБК отбивают по середине спада кривой.

Масштаб регистрации КС 0.5 или 1.0 Омм/см. Масштаб глубин 1:200.

Боковой каротаж

При электрическом каротаже скважин, разрез которых представлен породами высокого сопротивления (карбонатными породами, гидрохимическими отложениями), а также скважин, заполненных минерализованной промывочной жидкостью, эффективность обычных зондов КС резко падает. Из-за большого влияния скважины кривые КС, полученные градиент- и потенциал-зондами, плохо расчленяют разрез. Для повышения эффективности электрического каротажа в таких условиях применяют зонды с дополнительными, так называемыми фокусирующими (или экранными) электродами. Через экранные электроды пропускается ток в том же направлении, что и через основной токовый электрод зонда. Роль экранных электродов заключается в том, чтобы препятсятвовать растеканию тока основного токового электрода по скважине и обеспечить направление его непосредственно в исследуемый пласт. Управление полем зонда с помощью указанных электродов называют фокусировкой зонда, а каротаж сопротивления зондами с экранными электродами и фокусировкой тока – боковым каротажем (БК).

Наиболее ценные результаты метод БК дает при каротаже тонких пластов (h

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник