Часть вторая. ВИДЫ И МЕТОДЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАБОТ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КАРОТАЖ

 

Основные положения

14.1.1 Электрический и электромагнитный каротаж — исследования скважин, основанные на изучении электрических и электромагнитных свойств горных пород и насыщающих их флюидов.

14.1.2 Электрический каротаж (ЭК) - исследования горных пород, основанные на регистрации параметров естественного или искусственного постоянного (квазипостоянного) электрических полей.

14.1.2.1 Электрический каротаж, основанный на регистрации параметров естественного электрического поля, представляет собой каротаж потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС). Измеряемой величиной является потенциал электрического поля ПС (U_пс) или разность потенциалов(DU_{п c}). Единица измерения - милливольт (мВ).

14.1.2.2 Электрический каротаж, основанный на регистрации параметров постоянного (квазипостоянного) искусственного электрического поля, включает следующие виды: боковое каротажное зондирование (БКЗ), боковой (БК), боковой микро- (БМК) и микрокаротаж (МК), каротаж вызванных потенциалов (ВП), токовую резистивиметрию (Рез.). Они объединяются под общим названием «каротаж сопротивлений» (КС). Измеряемой величиной является кажущееся удельное электрическое сопротивление (r_к) среды. Единица измерения - ом-метр (Ом·м).

14.1.2.3 Стандартный каротаж - исследования, включающие регистрацию потенциалов ПС и кажущихся сопротивлений одним или двумя не фокусированными (потенциал- и градиент-зонд) зондами, дойны которых выбраны постоянными для данного района работ.

14.1.2.4 Электрический каротаж не выполняют в скважинах с промывочной жидкостью на непроводящей основе.

14.1.3 Электромагнитный каротаж (ЭМК) — исследования горных пород, основанные на измерении параметров искусственного переменного электромагнитного поля.

14.1.3.1 Электромагнитный каротаж в области низких частот (десятки и первые сотни кГц), в которой слабо проявляются волновые свойства (фазовые сдвиги, затухание) регистрируемого поля, носит название индукционного каротажа (ИК), а в варианте зондирования — индукционного каротажного зондирования (ИКЗ). Измеряемой величиной является кажущаяся удельная электрическая проводимость (s_к, g_к). Единица измерения - миллисименс на метр (мСм/м).

14.1.3.2 Электромагнитный каротаж в области частот от нескольких сотен кГц до десятков МГц — это высокочастотный индукционный каротаж (ВИК) и диэлектрический каротаж (ДК). Измеряемыми величинами являются характеристики электромагнитного поля (фазовые и относительные, амплитудные), которые определяются преимущественно удельной электрической проводимостью (ВИК) или диэлектрической проницаемостью пород (ДК). Расчетной величиной для ВИК служит удельная электрическая проводимость пород (s, g). Для ДК — относительная диэлектрическая проницаемость пород (e). Единица измерения e — относительная единица.

14.1.3.3 Один из вариантов реализации ВИК — зондирование с использованием изопараметрических зондов, постоянной величиной которых является произведение частоты излучения на квадрат длины измерительного зонда, а измеряемой величиной — разность фаз сигналов (напряженности магнитного поля) в сближенных измерительных катушках — ВИКИЗ.

Вариант ВИК, основанный на измерении затухания электромагнитного поля, — электромагнитный каротаж по затуханию (ЭМКЗ).

14.1.4 Для изучения изменения электрических параметров пород в радиальном направлении от скважины к неизмененной части пласта применяют комплексирование разноглубинных измерительных зондов одного вида — БКЗ, ИКЗ, ВИКИЗ - либо различных видов, реализующих зонды с разной радиальной глубинностью исследований, например, — МК, БМК, БК, ИК.

14.1.4.1 Для обеспечения достоверной комплексной обработки данных измерения зондами ЭК, ЭМК необходимо проводить при постоянных параметрах промывочной жидкости и раньше других методов ГИС для уменьшения влияния эффектов, связанных с формированием глубоких зон проникновения. Недопустимы промежуточные промывки скважины между регистрацией данных ЭК, ЭМК.

14.1.4.2 Проведение ЭК, ЭМК дополняют измерениями диаметра скважины, резистивиметрией и термометрией и измерением удельного электрического сопротивления проб промывочной жидкости на дневной поверхности.

14.1.5 Для всех методов ЭК, ЭМК, за исключением ПС, выполняют первичные, периодические и полевые калибровки скважинных приборов. Виды, очередность и сроки калибровок типичные для всех скважинных приборов (см. раздел 6).

14.1.5.1 В процессе первичной и периодических калибровок контролируют фактические коэффициенты зондов, коэффициенты преобразования каналов, основные относительные погрешности измерений электрического сопротивления или электропроводности в пределах динамического диапазона измерений каждого зонда.

14.1.5.2 Для калибровок зондов МК, БМК и токовой резистивиметрии применяют стандартные образцы сопротивлений — слабоминерализованный водный раствор, размещенный в металлическом баке.

14.1.5.3 Приборы считаются исправными, если контролируемые параметры укладываются в допуски, указанные в эксплуатационной документации.

14.1.6 Приборы ЭК и ЭМК, допущенные к измерениям, должны быть обеспечены методическими средствами, включающими:

- зависимости между показаниями измерительного зонда (кажущиеся электрическое сопротивление r_к и электропроводность s_к) и удельным сопротивлением r_п пород в широких диапазонах изменения толщин исследуемых пластов, удельных сопротивлений промывочной жидкости (r_с) и вмещающих пород;

- зависимости показаний r_к от изменений технологических факторов — диаметров скважины, толщин глинистых и шламовых корок;

- программные или палеточные средства, позволяющие провести первичную обработку данных и определить r_н или s_п во всем диапазоне измерений.

14.1.6.1 Основные зависимости между измеряемыми величинами и характеристиками горных пород должны базироваться на результатах физического или математического моделирования. Они должны включать:

- интерпретационные модели среды для определения искомых параметров;

- тесты для ситуаций, отражающих типовые геолого-технологические условия района работ;

- примеры воспроизведения всех этапов обработки.

Форма представления зависимостей — графическая на бумажном носителе или файловая, если обеспечена возможность их вывода на печать.

14.1.6.2 Программные (или палеточные) средства должны:

- базироваться на интерпретационной модели, соответствующей геолого-технологическим условиям залегания пород, а при совместной обработке данных разных методов ЭК, ЭМК — на единой модели для всех видов исследований;

- обеспечивать обработку данных во всем диапазоне изменений r_п, s_п, r_с, толщин пластов;

- иметь в качестве выходных параметров величины (r_п, r_зп, r_пз, s_п) для определения которых предназначен вид исследований или совокупность видов.

14.1.7 Рекомендуемый порядок проведения исследований определяется типами используемых скважинных приборов и наземных средств: являются ли приборы цифровыми или аналоговыми с оцифровкой данных на дневной поверхности; имеются ли в приборах встроенные источники нуль- и стандарт-сигналов; предусмотрена ли возможность одновременного измерения геофизической величины и регистрации нуль- и стандарт-сигналов. Общее требование — рабочие файлы должны содержать результаты:

- полевой калибровки (тестирования) приборов ЭМК в воздухе и приборов ЭК после их спуска в скважину и полного погружения в промывочную жидкость;

- регистрации нуль- и стандарт-сигналов в исследуемом интервале до начала измерений;

- основного измерения при подъеме прибора;

- повторного измерения;

- контрольного измерения в интервале каверн и при входе в обсадную колонну;

- регистрации нуль- и стандарт-сигналов и тестирования приборов по окончании основного и повторного измерений.

14.1.7.1 Допускается исследование заявленного интервала глубин за несколько операций. В этом случае записи в отдельных интервалах глубин перекрывают, начинают и заканчивают регистрацией нуль- и стандарт- сигналов, полученные данные записывают в отдельные рабочие файлы.

14.1.7.2 Скорость каротажа регламентируется эксплуатационной документацией на отдельные типы приборов. Она не должна превышать 2000 м/ч для ПС, БКЗ, БК, ИК, ВИКИЗ и 1000 м/ч - для микрометодов.

Дискретность регистрации по глубине — 0, 1-0, 2 м, для микрометодов — 0, 05-0, 1 м.

14.1.8 Контроль качества материалов ЭК, ЭМК проводят на основании общих, единых для всех методов ГИС критериев, и частных критериев, установленных для отдельных методов ЭК и ЭМК.

14.1.8.1 Общие критерии предусматривают контроль полноты выполнения заявленного комплекса исследований, соблюдения технологии производства работ, соответствия выполненных калибровок, основного, повторного и контрольного измерений нормативным требованиям (см. раздел 6).

14.1.8.2 Частные критерии основаны на наличии в интервале измерений опорных объектов, обладающих априорно известными геоэлектрическими характеристиками, и сопоставлении измеренных значений сопротивлений и проводимостей с этими характеристиками. Основными опорными объектами для отдельных видов ЭК и ЭМК являются: металлическая обсадная колонна — для МК, БМК, БКЗ, БК; глубокие каверны — МК, БМК; пласты с высоким (более 100 Ом·м) электрическим сопротивлением — ИК, ВИКИЗ; пласты большой толщины — для всех видов ЭК и ЭМК.

Опорными пластами большой толщины служат: изотропные пласты без проникновения для раздельной или совместной обработки данных БКЗ, ИКЗ, ВИКИЗ, а также комплексов БКЗ+БК+ИК, БК+ИК, БМК+БК; анизотропные пласты без проникновения для тех же комплексов при условии, что в интерпретационной модели учитывается электрическая анизотропия; пласты с неглубоким (D/d < 8) проникновением для БКЗ, БКЗ+БК.

14.1.8.3 Для выявления погрешностей измерений используется методическое обеспечение (программы, палетки), удовлетворяющие совокупности следующих условий:

- обработка данных различных зондов проводится совместно в рамках единой интерпретационной модели; интерпретационная модель соответствует опорному пласту;

- количество результатов измерений различными зондами против пласта достаточно как для определения его характеристик, так и для выявления и оценки погрешностей измерений (принцип избыточности информации);

- для выявления погрешностей сравнивают фактические и расчетные данные для каждого зонда в рамках выбранной модели.

14.1.9 Первичную обработку результатов измерений ЭК и ЭМК проводят на основе общих процедур, единых для всех методов ГИС, и частных, устанавливаемых только для ЭК и ЭМК.

14.1.9.1 Описание общих процедур (устранение технических погрешностей записи, увязка кривых по глубине с другими методами и др.) приведено в разделе 6.

14.1.9.2 Частные процедуры предусматривают учет влияния условий измерений и переход от измеренных значений параметров — кажущихся сопротивлений (проводимостей) к истинным удельным электрическим сопротивлениям пласта, зоны проникновения и промытой зоны, а также определение размеров зоны проникновения.

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться: