Геофизические методы исследования скважин и скваженная аппаратура

        Принцип работы канала ЛМ заключается в регистрации  специфичных низкочастотных сигналов, возникающих в катушке индуктивности локатора при прохождении им муфтовых соединений и иных элементов компоновки обсадной колонны или ее проперфорированного интервала из-за перераспределения магнитного потока, создаваемого постоянными магнитами локатора, их преобразовании в аналоговые сигналы (напряжение постоянного тока). Эти сигналы по запросу преобразуются в двенадцатиразрядный параллельный двоичный код и передаются через телеметрическую линию связи (ТЛС) по кабелю к наземным устройствам лаборатории «Мега» для дальнейшей обработки регистрации. При этом оцифровывается максимальное значение аналогового сигнала в интервале между соседними запросами. 

  2ННК-М 

        Модуль 2ННК-М предназначен для роботы, как в составе комплекса  Мега-Р, так и в автономном режиме, при исследовании скважин диаметром от 110 мм на месторождениях нефти и газа методами двухзондовой модификации нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (2ННК-Т).

        Модуль 2ННК-М обеспечивает проведение измерений в скважинах, заполненных водной промывочной жидкостью с содержанием NaCl от десятых долей процента до минерализации, соответствующей насыщению, NaOH – до 20%, нефти – до 10% и водородным показателем от 7 до 10, при верхних значениях температуры окружающей среды 120^оС и гидростатического давления 80 МПа. 

        Модуль 2ННК-М эксплуатируется  со следующими изделиями:

   -   каротажной станцией  «Мега»;

   - источником быстрых нейтронов  полоний-бериллиевым типа ВНИ-2    или плутоний-бериллиевым типа  ИБН8-5 с потоком нейтронов от 5*10⁶ до 10⁷ с^-1

              -    кабелем грузонесущим геофизическим марки КГЗ-60-180 длиной до 7000 м. 

        В комплексе с  указанными изделиями модуль 2ННК-М  обеспечивает измерение водонасыщенной пористости (объемного влагосодержания) пластов, вскрытых скважиной, а также  контроль напряжения питания модуля

  в   процессе каротажа. 

  Технические данные 

        Диапазон измерений  водонасыщенной пористости, обеспечиваемый модулем 2ННК-М – от 1 до 40 %.

        Пределы допускаемой  относительной основной погрешности, вносимой модулем 2ННК-М при измерении  водонасыщенной пористости в установленном порядке имитаторов пористого пласта определяется формулой:

  S_Кп = +-(3,7 +(40/Кп - 1)),  (13)

  где Кп – значение водонасыщенной пористости в процентах.

  Питание модуля осуществляется постоянным электрическим  напряжением от соответствующего источника, входящего в состав оборудования каротажной лаборатории «Мега».

  Номинальное значение питающего напряжения на входе  модуля составляет 40+-2 В. Сила электрического тока питания модуля – не более 150 мА.

  Мощность  потребляемая модулем – не более 6,3 Вт.

  Диапазон  рабочих температур окружающей среды  – от минус 10 до плюс 120^оС.

  Верхнее значение гидростатического давления рабочих условий применения для  модуля – 80 Мпа.

  Число информационных канала модуля 2ННК-М  – три: канал нейтрон-нейтронного  каротажа с малым зондовым расстоянием (ННКм), канал нейтрон-нейтронного каротажа с большим зондовым расстоянием (ННКб) и канал контроля питающего напряжения.

  Время установления рабочего режима модуля не более 30 мин.

  Продолжительность непрерывной работы модуля в нормальных климатических условиях 8 ч, при верхнем значении температуры окружающей среды рабочих условий применения – 3 ч.

  Регистрация нейтронного излучения осуществляется блоком интегрирования 2ННК, содержащим два гелиевых счетчика типа СНМ-56 (по 1 шт. в каналах ННКм и ННКб).

  Расстояния  между центром источника нейтронов, установленного в камеру зонда модуля 2ННК-М, и ближайшими к нему торцами  счетчиков СНМ-56 каналов ННКм иННКб (зондовые расстояния) составляют 258+-5 и 508+-5 мм.

  Наружный  диаметр модуля 2ННК-М – не более 90 мм.

  Длина модуля 2ННК-М – не более 2210 мм.

  Масса модуля 2ННК-М – не более 60 кг. 

  Принцип работы 

        Модуль 2ННК-М предназначен  для непосредственного проведения исследований в скважинах и представляет собой устройство, конструкция которого типична для приборов радиоактивного каротажа интегрального типа.

        Принцип измерения  водонасыщенной пористости Кп вскрытых скважиной пластов состоит в  облучении горных пород потоком  быстрых нейтронов полоний-бериллиевого или плутоний-бериллиевого источника и преобразовании замедлившихся в исследуемой среде потоков тепловых нейтронов, зарегистрированных двумя установленными на фиксированных расстояниях от источника детекторами нейтронов, в потоки электрических импульсов, средние частоты следования которых связаны со значением Кп в общем случае функциональной зависимостью:

  Кп = В*А + С,  (14)

  где В,С – постоянные коэффициенты, значения которых определяются по результатам  соответствующих опытно-методических работ (ориентировочно В=75,2, С=-8,2 );

  А = (Nбв/Nмв)*(Nм/Nб) – выходные показания каналов ННК модуля, выраженные в условных единицах. При этом, Nбв и Nмв – средние частоты следования выходных импульсов каналов ННКм и ННКб, соответственно, регистрируемые в исследуемой среде при каротаже. 

  Таким образом, измерение Кп заключается в предварительном

    определении при эталонировке  значения коэффициента К = Nбв/Nмв, являющегося постоянной величиной для данного экземпляра модуля 2ННК-М, и измерении  средних частот следования выходных импульсов каналов ННК в процессе каротажа, после чего вычисляют значение Кп. При наличии соответствующих вычислительных устройств и необходимого программного обеспечения указанные операции могут быть автоматизированы.

        Модуль 2ННК-М состоит  из двух основных частей – зонда  и электронного блока.

        Зонд содержит камеру, в которую устанавливается источник быстрых нейтронов и блок детектирования быстрых нейтронов 2ННК, содержащий детекторы нейтронов каналов  ННКм и ННкб и дискриминаторы этих каналов.

        Электронный блок включает в себя ряд функциональных устройств, осуществляющих питание блока детектирования, первичную обработку и формирование поступающих от него информационных сигналов, двухсторонний обмен с каротажной станцией «Мега», обеспечивая при этом приемо-передачу командных и информационных слов. В состав электронного блока входят, высоковольтный преобразователь, блок управления, вторичный источник питания, содержащий блок питания +24 В и инвертор, и скважинная часть телеметрической линии связи (ТЛС), включающая в себя приемник ТЛС и передатчик ТЛС. 
 

                                                                                                                                    Приложение 1. 

  Инструкции  по работе со скважинными  приборами на станции  «Мега» 

  1. ЭК-1

  Инструкция по проведению работ на скважине. 

  1. При наличии в списке заявленных работ кавернометрии (профилеметрии), соедините на мостках скважинный прибор с каверномером.

  2. Соедините зонд БКЗ с прибором.

  3. Подсоедините к зондовой головке кабельный наконечник, предварительно установив в разъем (1, 2 и 3 контакты) штырьки.

  4. Поднимите скважинный прибор над устьем скважины.

  5. Опуская прибор в скважину, установите кабельный наконечник на “ноль” глубины.

  6. В соответствии с  “Инструкцией по проведению работ на станции Мега ”

       установите счетчик глубины на 0 и введите цену магнитной метки.

  7. Произведите спуск скважинного прибора на глубину 100-200 м, т.е. до полного погружения его в промывочную жидкость.

  8. Выберите из списка приборов в программе «Мега» требуемую модификацию прибора:

  -ЭК-1 (БКЗ) (для регистрации A8,0M1,0N, A4,0M0,5N A2,0M0,5N, N0,5M2,0A, A1,0M0,1N, A0,5M6,0N, A0,4M0,1N, резистивиметра и ПС).  

  -ЭК-1 (БКЗ+КВ) (для регистрации A8,0M1,0N, A4,0M0,5N A2,0M0,5N, N0,5M2,0A, A1,0M0,1N, A0,5M6,0N, A0,4M0,1N, резистивиметра, ПС и данных кавернометрии.  

  -ЭК-1 (БК) для регистрации данных бокового каротажа.  

  -ЭК-1 (БК+КВ) для регистрации данных бокового каротажа и кавернометрии.  

  9. Проконтролируйте наличие сигнала со скважинного прибора на экранном осциллографе. Уровень компарации должен быть установлен на 1/2 амплитуды положительных импульсов сигнала (см.рис.) и должен уверенно превышать уровень помех.

    

  10. Проконтролируйте стабильность показаний параметров I (ток АЦП) и ZERO (ноль АЦП). Значение параметра I должно находиться в пределах 3500-3700 кодов, значение параметра ZERO - в пределах 0-4 кода.

  11. Прогрейте прибор в течение 5 минут.

  12. Произведите калибровку скважинного прибора по стандарт-сигналам (см.

    “Инструкцию по проведению работ на станции Мега”).

  По данным калибровочной таблицы проверьте пригодность прибора к проведению измерений. Если требуемый калибруемый параметр выводится в таблице красным цветом, регистрировать данный параметр этим экземпляром прибора нельзя.

  13. Спустите скважинный прибор на подошву заявленного интервала. Скорость спуска должна быть не более 4000 м/ч.

  14. При необходимости регистрации данных кавернометрии раскройте рычаги каверномера. Для этого в окне управления скважинным прибором (рис.9) выберите команду “Раскрыть”.

  15. Произведите калибровку скважинного прибора перед каротажем..

  16. Произведите регистрацию данных при подъеме прибора в заявленном интервале. Скорость регистрации не должна превышать 2500 м/ч.

  17. По окончании регистрации произведите калибровку скважинного прибора после каротажа.

  18. Закройте рычаги каверномера. Для этого в окне управления скважинным прибором  выберите команду “Закрыть”.

  19. В заявленном интервале произведите контрольную запись (не менее 50 м) в соответствии «Инструкцией по проведению работ на станции Мега».

  20. Произведите запись в кондукторе (не менее 20 м).

  21. Отключите скважинный прибор в соответствии с “Инструкцией по проведению работ на станции Мега”.

  22. В случае необходимости регистрации параметров, отсутствующих в выбранной модификации ЭК-1, выберите  требуемую модификацию прибора и произведите регистрацию недостающих параметров.

  23. Просмотр, предварительная обработка и вывод на печать зарегистрированного материала производится в соответствии с  “Инструкцией по работе с редактором «Megaedit».

  24. Подъем прибора на поверхность должен производится со скоростью не выше 4000 м/ч.

  Перед выходом прибора на поверхность дополнительно проконтролируйте отключение питания скважинного прибора. Токовый электрод при включенном питании находится под напряжением! 

  2. МК-УЦ, МК-М. 

  Инструкция по проведению работ на скважине. 

  1. Соедините на мостках электронный и электромеханический блоки прибора.

  2. Подсоедините к прибору кабельный наконечник, предварительно установив в разъем (1, 2 и 3 контакты) штырьки.

  3. Поднимите скважинный прибор над устьем скважины.

  4. Опуская прибор в скважину, установите кабельный наконечник на “ноль” глубины.

  5. В соответствии с  “Инструкцией по проведению работ на станции Мега” установите счетчик глубины на 0 и введите цену магнитной метки.