Электромагнитный каротаж по затуханию

14.11.1 Электромагнитный каротаж по затуханию (ЭМКЗ) основан на измерении затухания высокочастотного электромагнитного поля, возбуждаемого генераторными катушками.

ЭМКЗ применяют для определения электрической проводимости пород, с которой связано затухание электромагнитного поля. Его данные используют:

- для определения удельной электрической проводимости (удельного электрического сопротивления) части пласта, незатронутой глубоким проникновением;

- для выделения коллекторов в случае глубоких (диаметр более 0, 8 м) зон проникновения;

- в комплексе с данными ИК — для выделения низкоомных окаймляющих зон в нефтенасыщенных пластах.

14.11.1.1 Благоприятные условия применения ЭМКЗ существуют в скважинах, заполненных пресной или слабо минерализованной промывочной жидкостью, удельное электрическое сопротивление которой превышает 0, 2 Ом·м.

14.11.2 Стандартная технология ЭМКЗ предусматривает проведение измерений, по крайней мере, двумя разноглубинными зондами на частотах 400 кГц (большой зонд длиной 5, 8 м) и 2500 кГц (зонд средней глубинности длиной 2, 3 м), точки записи которых совмещены.

14.11.2.1 Требования к скважинному прибору и наземной панели определяют:

- нормируемой метрологической характеристикой является кажущееся удельное электрическое сопротивление (кажущаяся удельная проводимость), связанное с измеряемым затуханием электромагнитного поля;

- диапазон определения кажущегося удельного сопротивления - 0, 5-200 Ом·м;

- предел допускаемой основной погрешности определений — ±[5+0, 05(r/r_н - 1)] %, где r — рассчитанное сопротивление, r_н — нижнее значение определяемого УЭС для данного диапазона измерения затухания электромагнитного поля;

- допускаемая погрешность, вызванная изменением температуры на каждые 10 °С относительно стандартного значения, равного 20 °С, равна ± (2+3r/r_в) %, где r_в — верхнее значение определения УЭС для данного диапазона измерения затухания.

14.11.2.2 Минимальные требования к методическому обеспечению заключаются в наличии интерпретационных зависимостей, позволяющих определять по данным ЭМКЗ и псевдобокового каротажа УЭС пластов и наличие зоны проникновения.

14.11.3 Первичную, периодические и полевые калибровки проводят согласно общим требованиям раздела 6.

14.11.3.1 Периодические калибровки выполняют посредством поверочного стола при расположении вспомогательной генераторной катушки в точках с известными значениями регистрируемого параметра.

14.11.3.2 Полевую калибровку осуществляют по двум стандарт-сигналам, которые соответствуют значениям удельных электрических сопротивлений пород, равных 1 и 200 Ом·м.

14.11.4 Исследования в скважинах выполняют согласно требованиям п. 14.1.7. Скорость каротажа — не более 1500 м/ч.

14.11.5 Основные положения контроля качества измерений регламентируются разделом 6.

14.11.6 На твердых копиях результаты измерений представляют в логарифмическом масштабе в треке Т2 стандарта API (рис. 1).

Диэлектрический каротаж

14.12.1 Диэлектрический каротаж (ДК) основан на измерении амплитудных и/или фазовых характеристик высокочастотного магнитного поля, возбуждаемого генераторной катушкой зонда в частотном диапазоне выше первых десятков мегагерц.

Диэлектрический каротаж выполняют с целью измерения относительной диэлектрической проницаемости пород и оценки по ее значениям характера насыщенности пластов при низкой минерализации пластовых вод, когда дифференциация продуктивных и водоносных пластов по УЭС незначительна. К вспомогательным задачам относят определение эффективных нефтегазонасыщенных толщин и положений контактов углеводородов с водой, оценку объемной влажности W = k_п k_в коллекторов, если диаметр проникновения не превышает 0, 6-0, 8 м.

14.12.1.1 Благоприятные условия применения ДК существуют в скважинах, заполненных пресной промывочной жидкостью и жидкостью на нефтяной основе. Оптимальной для ДК является область выполнения соотношения wer ³ 0, 2, где w — круговая частота возбуждаемого электромагнитного поля (характеристика скважинного прибора), e, r — относительная диэлектрическая проницаемость и УЭС пород (характеристики разреза) соответственно. Эффективность метода возрастает в разрезах с высокими УЭС пластов (r_н > 6 Ом·м) и неглубокими зонами проникновения пресной промывочной жидкости (r_с > 0, 5 Ом·м).

14.12.1.2 Ограничения применения метода связаны с влиянием факторов, осложняющих определение диэлектрической проницаемости: минерализованная промывочная жидкость; добавки утяжелителей на основе гематита, магнетита и других веществ с высокими магнитными свойствами; кавернозность ствола скважины; низкие УЭС пластов в разрезе, особенно в сочетании с низкими значениями диэлектрической проницаемости (конкретные значения устанавливают для района работ); глубокое (более 3-4 диаметров скважин) проникновение в пласты, особенно повышающее.

14.12.2 Прибор ДК содержит трехэлементные измерительные зонды, состоящие из двух сближенных генераторных и одной приемной катушек или, наоборот, из генераторной и двух сближенных приемных катушек, которыми измеряют разность фаз Dj (или cosDj, sinDj/2) напряженности магнитного поля, амплитуды (H_Z1 и H_Z2) напряженности магнитного поля и величины, производные от амплитуд, — разность или отношение амплитуд. Длина зонда — расстояние между генераторной и приемной катушками; измерительная база зонда — расстояние между парными генераторными или приемными катушками. Точку записи при регистрации разности фаз или напряженности магнитного поля относят к середине базы.

Рекомендуется использование приборов, позволяющих: определять относительные фазовые (Dj, cosDj, sinDj/2) и относительные амплитудные характеристики H_Z1/H_Z2, что обеспечивает автономность обработки и ослабление влияния геолого-технических условий измерений (скважины, вмещающих пород); реализовать не менее двух длин зондов или двух частот для обеспечения радиальных исследований. Диапазон применяемых частот - 15-60 МГц.

Вид исследований не вышел из стадии опытно-методического применения, поэтому задачи комплексирования прибора с другими модулями ГИС не актуальны.

14.12.3 Первичную, периодические и полевые калибровки проводят согласно общим требованиям раздела 6. Дополнительные требования заключаются в следующем:

14.12.3.1 Первичную и периодические калибровки выполняют в заполненной водой емкости размером не менее 4x4x4 м для получения зависимостей разности фаз Dj и отношения амплитуд H_Z1/H_Z2 при удалении от границы «вода-воздух». Полученные зависимости сравнивают с рассчитанными теоретическими.

14.12.3.2 Полевые калибровки выполняют в воздухе с помощью портативного имитатора среды при расположении скважинного прибора не менее чем в 1, 7 м от земли, и не ближе 2 м от металлических предметов. Имитируемые значения Dj и H_Z1/H_Z2 указаны в паспорте теста.

14.12.3.3 Перед началом и по окончании исследований в скважинах прописывают значения нуль- и стандарт-сигналов, подаваемых из скважинного прибора или встроенного наземного генератора сигналов.

14.12.4 Исследования в скважинах проводят согласно требованиям п. 14.1.7 после выполнения других видов ЭК и ЭМК. Их выполняют также в скважинах «старого фонда», обсаженных неметаллической обсадной колонной.

14.12.4.1 Скорость каротажа — не более 1200 м/ч.

14.12.5 Основные положения контроля качества измерений регламентируются разделом 6. Дополнительные требования для данного вида исследований следующие:

14.12.5.1 Значения стандарт-сигналов, зарегистрированные до начала и по окончании исследований, не должны различаться более чем на ±10 %.

14.12.5.2 Значения диэлектрической проницаемости e, рассчитанные для непроницаемых пластов ангидритов, каменной соли, карбонатных пород большой толщины, должны соответствовать их табличным значениям с погрешностью не более ±1 отн.ед. e.

14.12.5.3 Интервалы разреза, характеризующиеся удельным сопротивлением пород менее 5 Ом·м, не обрабатываются.

14.12.6 На твердых копиях представляют измеренные значения относительных фазовых и амплитудных характеристик, а также расчетную кривую e. Форма представления не регламентируется.

 

РАДИОАКТИВНЫЙ КАРОТАЖ

Основные положения

15.1.1 Радиоактивный каротаж (РК) - исследования, основанные на измерении параметров полей ионизирующих частиц (нейтронов и гамма-квантов) с целью определения ядерно-физических свойств и элементного состава горных пород.

15.1.2 Радиоактивный каротаж нефтяных и газовых скважин включает следующие основные группы измерений: гамма-каротаж — ГК, гамма-гамма-каротаж — ГГК, нейтронный каротаж — НК, нейтронный активационный каротаж. Каждая группа подразделяется на несколько модификаций, различающиеся типом и/или энергетическим спектром регистрируемого излучения, конструкцией измерительных зондов, методиками измерений и обработки первичных данных.

15.1.3 Приборами РК непосредственно измеряются сигналы детектора(ов) ионизирующего излучения в виде скорости счета — числа импульсов, регистрируемых в единицу времени. В импульсных и спектрометрических модификациях РК регистрируют скорости счета во временных и/или энергетических окнах.

Переход от скорости счета к геофизическим характеристикам пород (плотность пород, эффективный атомный номер элементов, макросечение захвата нейтронов и др.) и их геологическим параметрам (пористость, насыщенность, вещественный состав пород) осуществляют с использованием зависимостей между показаниями скважинных приборов и указанными характеристиками или параметрами, установленными на моделях пород, пересеченных скважиной, или методами математического моделирования.

15.1.4 Наиболее важными эксплуатационными и метрологическими характеристиками приборов РК являются:

- диапазоны измерения геофизических характеристик;

- предел допускаемой основной погрешности измерений,

- допускаемые максимальные скорости счета;

- нестабильность скорости счета при непрерывной работе прибора;

- максимальные значения температуры и давления в скважине;

- максимальное и минимальное значения внутреннего диаметра исследуемых скважин (обсадных колонн, НКТ);

- вертикальное разрешение метода и глубинность исследований.

Значения этих характеристик и допускаемые отклонения от них регламентируются требованиями эксплуатационной документации на конкретные приборы.

15.1.5 Минимальные требования к методическому обеспечению обработки данных заключаются в наличии основных интерпретационных зависимостей, устанавливающих взаимосвязь между измеряемыми скоростями счета и искомыми геофизическими характеристиками или геологическими параметрами пород для стандартных условий измерений, а также дополнительных зависимостей, позволяющих учесть влияние на основные зависимости геолого-технических условий измерений: давления и температуры в скважине, ее диаметра, свойств промывочной жидкости и глинистой корки, диаметров и толщин обсадной колонны и цементного кольца, вещественного состава пород, минерализации пластовых вод, плотности флюидов и т.п.

Стандартные условия для большинства видов РК заключаются в следующем:

- породы представлены чистым известняком (минералогическая плотность 2, 71 г/см³) с гранулярной (межзерновой) пористостью;

- поры породы и ствол скважины заполнены пресной водой, минерализация которой меньше 0, 2 г/л;

- диаметр скважины равен 200 мм, каверны и глинистая корка отсутствуют;

- прибор прижат к стенке скважины;

- температура окружающей среды 20 °С, давление атмосферное.

15.1.6 В зависимости от решаемой задачи выделяют общие и детальные исследования методами РК (см. раздел 7). Отличия между ними заключаются в требованиях получения неискаженной информации для пластов с минимальной толщиной (h_min), параметры которых подлежат количественной оценке, и заданной статистической (случайной) s_сл погрешности, приведенной к пласту толщиной h = 1 м, значение которой определяется выражением:

, %

где J — средняя скорость счета (имп/мин), v — скорость подъема прибора (м/ч).

Выполнение этих требований (таблица 5) достигается выбором максимально допустимой скорости v_max каротажа, которая, при отсутствии каких-либо других, специальных для конкретного типа приборов требований, определяется выражением:

,

где l₃ — эффективная длина зонда, м.

 

Таблица 5 — Требования к минимальным толщинам h_min и значениям случайных погрешностей s_сл для общих и детальных измерений РК

 

Вид исследований	hmin, м	sсл, %
Общие	3¸ 5	4¸ 7
Детальные	1, 5¸ 2, 0	3¸ 5

 

При использовании нескольких каналов регистрации выбирается значение v_max, минимальное для одного из каналов.

Уменьшение случайной погрешности s_сл достигается снижением скорости каротажа. В случае если подъемник не обеспечивает необходимую (низкую) скорость каротажа, измерения выполняют за несколько спускоподъемных операций. Их количество определяется делением минимально возможной скорости каротажа, которую обеспечивает подъемник, на требуемую скорость измерений.

15.1.7 Повышение детальности исследований достигается уменьшением шага дискретизации по глубине при одновременном снижении скорости каротажа. Шаг дискретизации по глубине выбирают из ряда 0, 2; 0, 1; 0, 05 м.

15.1.8 Процедуры калибровки скважинных приборов, проведения измерений, контроля качества первичных данных, редактирования и первичной обработки данных, выдачи твердых копий регламентируются требованиями раздела 6.

15.1.9 Калибровку, техническое обслуживание, исследования скважин приборами радиоактивного каротажа проводят, строго соблюдая требования документов: СП 2.6.1.758-99 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99». М.: Минздрав России, 1999; СП 2.6.1.799-99 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ-99», М.: Минздрав России, 2000; отраслевых нормативно-технических и руководящих документов по обеспечению радиационной безопасности.

15.1.10 Все работы с источниками ионизирующих излучений и радиоактивными веществами проводит персонал, обученный и допущенный к соответствующим видам работ в соответствии с требованиями, нормами и правилами НРБ-99 и ОСПОРБ-99.

15.1.11 Работы на метрологических стендах по поверке скважинных приборов, в которых установлены источники радиоактивного излучения, выполняют в специально выделенных помещениях (площадках), исключающих доступ лиц, не допущенных к работе с ионизирующими излучениями и непосредственно не занятых работами по поверке.

Поверку источников C_s-137 на герметичность упаковки активной компоненты выполняют, располагая один раз зондовую часть прибора ГГК-П коллимационными отверстиями вниз на стандартном образце плотности, выполненном из алюминия, второй раз — располагая тот же образец плотности на зондовой части, повернутой коллимационными отверстиями вверх. Допустимая разность показаний при указанных положениях прибора не должна превышать ±3 %.

15.1.12 Предприятия и организации, выполняющие работы с источниками ионизирующего и радиоактивного излучения, должны быть оснащены переносными приборами для измерения мощности дозы гамма- и нейтронного излучения и радиометрами альфа- и бета-излучения для контроля загрязнения кожных покровов людей, средств индивидуальной защиты, поверхностей промыслового оборудования и грунта.

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Поделиться: