Методы электрометрии скважин

   Для снижения влияния скважины, зоны проникновения  и вмещающих пород на результаты ИК используют фокусировку электромагнитного поля. Для этого применяют многокатушечные фокусирующие зонды, которые рассматриваются как совокупность двухкатушечных зондов, образованных всеми парами генераторных и измерительных катушек зонда. Основное преимущество метода ИК состоит в том, что при его выполнении нет необходимости прямом электрическом контакте между измерительным зондом и горной породой, следовательно, ИК эффективен при изучении скважин заполненных непроводящими буровыми растворами на нефтяной основе. 

     Оценка качества. 

   Допустимая  погрешность измерений проводимости - 10% от измеряемой величины.

   Различие  измерения “нуля в воздухе” до и после каротажа - не более 3%.

   Кажущиеся удельные сопротивления плотных  глин, полученные по активной и реактивной составляющим индукционного каротажа не должны различаться более чем на 10%.

   Кажущееся сопротивление плотных глин по данным индукционного каротажа должно быть примерно равно показаниям зонда  А8,0M1,0N БКЗ.

   Кажущееся сопротивление Кошайских глин ~2-2,5 Ом*м.

   Проводимость  Баженовских глин составляет примерно 10-20 мСм/м.

   Для пересчета проводимости, полученной по данным индукционного каротажа в  сопротивление необходимо пользоваться палетками (либо формулами пересчета) составленными для конкретной аппаратуры.

   Методические  приемы, повышающие геологическую эффективность  ИК следующие:

   диаграммы ИК должны быть только высокого качества;

   в выявленных или уже известных  перспективных интервалах запись ИК дублируется в масштабе 1:200 для  сравнения этих данных с материалами ГИС, которые будут получены в дальнейшем при детальных исследованиях;

   масштаб регистрации основной кривой (1:1) применяется 10 мСм/см с соотношением вспомогательных  масштабов как 1:2:5, т.е. 20 мСм/см и 50 мСм/см соответственно. При записи диаграмм ИК обеспечивается линейный по электрической проводимости масштаб регистрации.

   Оптимальным для разреза Западной Сибири является зонд ИК размером 1м (6Ф1). 

   Для проведения индукционного каротажа используются следующие скважинные приборы:

   АИК-5, АИК-5М. 
 

   АИК-5, АИК-5М. 

   Назначение. 

   Аппаратура  индукционного каротажа АИК-5 (АИК-5М) предназначена для геофизических  исследований нефтяных и газовых  скважин методом электромагнитного (индукционного) каротажа, с одновременной  регистрацией активной (шифр параметра CILA) и реактивной (шифр параметра CILR) составляющих сигнала. 

   Данные  по аппаратуре. 

   Скважинный  прибор АИК-5 рассчитан на работу в  скважинах при наибольшем значении температуры окружающей среды 150°С и наибольшем гидростатическом давлении 150 MПa.

   Аппаратура  работает в комплексе с трехжильным  грузонесущим геофизическим кабелем  типа КГ 3-60-180-1 длиной до 7000м.

   Зонд  индукционного каротажа - 7И1,6.

   Количество  измерительных каналов - 2.

   Диапазон  измерений активной составляющей кажущейся удельной электрической проводимости - от 5 до 300 мСм/м, диапазон измерений реактивной составляющей кажущейся удельной электрической проводимости - от 10 до 600 мСм/м.  С учетом затухания сигнала на высоких частотах (скин-эффекта) это соответствует диапазону удельной электрической проводимости горных пород по активной составляющей от 5 до 1000 мСм/м, по реактивной составляющей от 60 до 2000 мСм/м.

   Рабочая частота генератора скважинного  прибора - (160± 1,0) кГц.

   Питание скважинной аппаратуры осуществляется от стабилизированного источника тока постоянным током силой (90± 3) мА (при работе с наземным пультом АИК-5 сила тока (150± 5) мА).

   Длина скважинного прибора - 3500 мм.

   Диаметр АИК-5 - 90 мм.

   Диаметр АИК-5М - 75 мм.

   Масса - 60 кг.

   Пересчет  значений удельной электрической проводимости, полученной по результатам измерений, в удельное электрическое сопротивление производится с помощью палетки:

     

   Рис. 12.  Палетка учета влияния скин-эффекта 

   7. Кавернометрия. Профилеметрия. 

   Измерение диаметра ствола скважины относится  к основным исследованиям, проводится во всех поисковых и разведочных  скважинах, в интервалах стандартного каротажа, по всему открытому стволу.

   Кавернометрия обеспечивает высокое вертикальное расчленение разреза (могут выделятся прослои толщиной до 0,2-0,3 м), ее показания против пласта в основном свободны от влияния вмещающих пород.

   Кавернометрия обеспечивает выделение проницаемых  пород по сужению диаметра ствола скважины, вследствие образования глинистой корки, которая является результатом проникновения фильтрата промывочной жидкости в проницаемые пласты.

   Кавернометрия обеспечивает выделение размытых участков стволов скважин (каверны), которые  являются в большинстве случаев  прямыми признаками пластичных глин (покрышек), а в ряде случаев признаками порово-трещинных зон.

   Физические  основы метода.

   В разрезе различной литологии  фактический диаметр скважины не всегда является номинальным и может  быть больше или меньше диаметра долота. Фактический диаметр скважины измеряется каверномером, который представляет из себя четыре рычага, прижатых к стенке скважины. По отклонениям этих рычагов можно рассчитать диаметр скважины в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а также ее средний диаметр.

   Оценка  качества.

   Погрешность измерений при определении диаметра скважин не должна превышать 1,0 см.

   На  коллекторах обычно наблюдается  уменьшение диаметра из-за глинистой  корки примерно на 1-2 см.

   На  плотных глинах регистрируемый диаметр  скважины равен диаметру долота.

   Кривые  отклонения рычагов каверномера (радиусы) могут иметь синусоидальную форму, обусловленную вращением прибора  в скважине. При этом кривые профилей должны регистрировать реальный диаметр  скважины (см.рис.13). 

   

   Рис.13. Пример записи диаграммы кавернометрии 

         Масштаб регистрации  основной кривой КВ применяется 2 см/см с соотношением вспомогательных  масштабов как 1:2:4, т.е. 4 см/см и 8 см/см, соответственно.

         Замена диаграмм КВ на записи профилемером нецелесообразна ввиду сглаженности кривых профилемера и меньшей контрастности при выделении литостратиграфических границ.

   Для проведения кавернометрии и профилеметрии  используются следующие скважинные приборы:

         -     ЭК-1 (см. БК);

   СКПД;

   СКП-1;

   ПТС-4.

   СКПД-3. 

   Назначение. 

   Каверномер-профилемер скважинный СКПД-3 предназначен для  одновременного измерения значений двух взаимно перпендикулярных поперечных размеров (диаметров) ствола скважины и их полусуммы (среднего диаметра) для нефтяных и газовых скважин. 

   Данные  по аппаратуре. 

   Скважинный  прибор СКПД-3 рассчитан на работу в  скважинах при наибольшем значении температуры окружающей среды 180°С и наибольшем гидростатическом давлении 120 MПa.

   Аппаратура  работает в комплексе с трехжильным грузонесущим геофизическим кабелем типа КГ 3-60-180-1 длиной до 8000м.

   При проведении ГИС на станции МЕГА ведется  регистрация полусуммы – среднего диаметра (шифр параметра CALI) и одного диаметра (шифр параметра С2), второй диаметр (С1) рассчитывается по формуле:

   C1 = (2*CALI) – C2

   Диапазон  измеряемых диаметров от 100 до 760 мм.

   Управление  измерительными рычагами многократное по команде с поверхности. Время  раскрытия (закрытия) рычагов не более 2 мин.

   Усилие  прижатия каждого рычага к стенке скважины на менее 60 Н (при измерении диаметра 100 мм) и не более 200 Н (при измерении диаметра 760 мм). 

   Ток питания прибора постоянный 50±10 мА.

   Масса прибора - 76 кг.

   Длина прибора - 3426 мм.

   Диаметр прибора - 80 мм.

   ПТС-4

   Назначение 

   Профилемер  трубный скважинный ПТС-4 предназначен для исследования технического состояния обсадных колонн нефтяных и газовых скважин методом одновременного измерения расстояний (радиусов) от оси скважинного прибора до  опорных поверхностей измерительных рычагов. 

   Данные  по аппаратуре 

   Аппаратура  обеспечивает одновременную непрерывную  регистрацию восьми параметров (радиусов) в аналоговой и цифровой формах с  возможностью последующей обработки  на ЭВМ.

         Управление приводом рычажной системы – многократное. В состав профилемера входят скважинный прибор и наземный пульт. 

   Количество  измерительных рычагов – 8;

   Диапазон  внутренних диаметров исследуемых  обсадных колонн, мм – 110-340;

   Погрешность измерения радиусов, мм – не более 1,2;

   Диаметр скважинного прибора, мм – 100;

   Температура, оС – 120;

   Давление, Мпа – 100;

   Тип кабеля – каротажный трехжильный  грузонесущий длиной до 6000 м.