ЯДЕРНО-МАГНИТНЫЙ КАРОТАЖ В ЗЕМНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

 

17.1 Ядерно-магнитный каротаж (ЯМК) в земном магнитном поле основан на измерении параметров свободной ядерной прецессии (СП) протонов, возникающей после выключения поляризующего поля.

Измеряемые величины — несколько (как правило, три) значений U₁, U₂, U₃ огибающей сигнала СП, которые регистрируют через фиксированные промежутки времени после выключения поля, а также время T₁ продольной релаксации протонов. Определяемыми параметрами являются индекс свободного флюида (ИСФ), в процентах, и время Т₁, в секундах.

ЯМК применяют в необсаженных скважинах для выделения коллекторов, приблизительной оценки их эффективной пористости, определения характера (нефть, вода) насыщенности коллекторов.

Условия применения: вертикальные и слабонаклонные скважины, заполненные глинистой промывочной жидкостью плотностью не менее 1, 2 г/см³, вязкостью более 25 с, водоотдачей не более 9 см³/30 мин без добавок углеводородов; содержание магнитных примесей в породах должно быть менее 50 мг/см³, в промывочной жидкости —не более 1 мг/см³; уровень фонового сигнала в промывочной жидкости — на уровне собственных шумов прибора; вязкость пластовой нефти — менее 0, 3 Па·с.

17.2 Требования к измерительным зондам ЯМК:

- диапазон определения индекса свободного флюида — 3-100 %;

- предел допускаемой основной погрешности определения ИСФ - ±3 % в диапазоне ИСФ от 3 до 50 % и ±5 % в диапазоне ИСФ от 50 до 100 %;

- допускаемая дополнительная погрешность, вызванная изменением напряжения питания на ±10 %, — не более 0, 2 основной погрешности;

- допускаемая дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды, — не более 0, 1 основной погрешности на каждые 10 °С относительно стандартного значения, равного 20 °С.

17.3 Первичную и периодические калибровки выполняют, поместив скважинный прибор в стандартный образец ИСФ 3264-84, который устанавливают вертикально на расстоянии не менее 50 м от силовой, осветительной и радиотрансляционной сетей, убрав в радиусе 50 м мелкие ферромагнитные предметы (железный лом). Полевую калибровку проводят с помощью контрольного датчика.

17.3.1 Требования к прибору, который находится в калибровочном устройстве: отношение сигнала СП к помехе — не менее 100; время спада сигнала СП — не менее 200 мс; отклонение частотной настройки от частоты прецессии — меньше 5 Гц.

17.3.2 Контролируемые параметры: время поляризации — больше 2 с; «мертвое» время — меньше 35 мс; время первой задержки (для измерения U₁) — меньше 100 мс; различие в частотах настройки и прецессии — больше 5 Гц.

17.3.3 Параметры, подлежащие калибровке: нуль-сигналы каналов измерения U₁, U₂, U₃; отклонения U₁, U₂, U₃ при калибровке канала постоянным напряжением (стандарт-сигналы); отклонения U₁, U₂, U₃ в стандартном образце ИСФ; отклонения U₁, U₂, U₃ соответствующие сигналу СП от контрольного датчика.

17.4 Подготовку к исследованиям, оформление заголовка и сами исследования выполняют согласно требованиям раздела 6. Дополнительные требования:

17.4.1 При помещении прибора в скважину регистрируют сигналы контрольного датчика, нуль- и стандарт-сигналы U₁, U₂, U₃.

17.4.2 После спуска прибора в интервал исследований с помощью контрольного датчика проверяют соответствие частотной настройки частоте прецессии и регистрируют уровень помех при выключенном токе поляризации (фоновая запись).

17.4.3 Контрольную запись выполняют в интервале пород, в которых ИСФ больше 4 %.

17.4.4 Скорость каротажа — не более 250 м/ч.

17.4.5 Для расчета времени продольной релаксации данные ЯМК регистрируют одним из следующих способов: 5 кривых U₁ с изменяющимися временами поляризации; 15 значений U₁ на фиксированной глубине при различных временах поляризации; 15 значений U₁ на фиксированной глубине при различных временах действия остаточного тока.

17.5 Основные положения контроля качества измерений регламентируются разделом 6. Дополнительные требования:

17.5.1 Уровень фоновых помех не должен превышать 2 % ИСФ.

17.5.2 Отношение уровня помех при включенной поляризации к уровню помех при выключенной поляризации в интервалах пород без коллекторов (аргиллиты, ангидриты и т.п.) — не должно превышать 3.

17.5.3 Расхождение повторных замеров против пластов, для которых ИСФ больше 4 %, не должно превышать ±10 %.

17.6 На твердых копиях результаты измерений представляют в арифметическом масштабе в треке Т2 (рис. 1).

 

МАГНИТНЫЙ КАРОТАЖ

 

18.1 Магнитный каротаж основан на изучении магнитных характеристик горных пород и напряженности геомагнитного поля в породах, вскрытых скважиной. Он включает:

- каротаж естественного магнитного поля, основанный на изучении: вектора (модуля вектора) Т напряженности геомагнитного поля или его составляющих Х, Y, Z; приращений полного вектора или его составляющих (DT, DZ); компонент нормального (Т_н, Z_н) и аномального (Т_а, Z_a ) поля. Единица измерения в системе СИ - тесла (Тл), дробная единица - нанотесла (1 нТл=10^-9 Тл). Радиус исследований при каротаже естественного магнитного поля изменяется от нескольких метров до 100-150 м в зависимости от геометрии и магнитных свойств влияющего объекта;

- каротаж магнитной восприимчивости (КМВ), основанный на изучении искусственного переменного электромагнитного поля, величина ЭДС которого определяется магнитной восприимчивостью с горных пород. Допускается выражение результатов измерений в единицах СИ или СГС, связанных между собой соотношением c (СИ) = 4pc (СГС). Радиус исследований составляет 10-60 см.

В нефтегазовых скважинах магнитный каротаж применяют для:

- определения магнитной восприимчивости и намагниченности пород в разрезах параметрических скважин;

- литологического расчленения и корреляции геологических разрезов;

- выделения интервалов разреза, содержащих магнитные минералы и зоны оруденения;

- определения элементов залегания пород, которые дифференцируются по магнитным свойствам;

- обеспечения интерпретации наземных магниторазведочных работ.

Магнитный каротаж выполняют в необсаженных скважинах. Дополнительными ограничениями являются присутствие в промывочной жидкости добавок ферромагнитных минералов (гематита) и влияние металлических конструкций скважины в радиусе исследования зондов.

18.2 Для проведения магнитного каротажа применяют: скважинные каппаметры — для исследования магнитной восприимчивости среды; скважинные магнитометры для измерения напряженности магнитного поля. Рекомендуется использовать приборы, сочетающие оба модуля.

18.2.1 Основные требования к приборам для магнитного каротажа: определение магнитной восприимчивости c и модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля и его составляющих; возможность исследования слабомагнитных разрезов с c < 10^-4 ед. СИ и аномалиями магнитного поля менее 10000 нТл.

18.2.2 Минимальные требования к методическому обеспечению: для каротажа магнитной восприимчивости — программы учета влияния скважины; для каротажа естественного магнитного поля — учет влияния кривизны скважины; расчет модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля.

18.3 Калибровки выполняют согласно общим требованиям раздела 6. Как частность:

18.3.1 Калибровку каппаметров на скважине выполняют до и после каротажа с использованием рабочих мер магнитной восприимчивости, тестов или стандарт-сигналов. Прибор должен располагаться на расстоянии не менее 5 длин зонда от металлических предметов.

18.3.2 Калибровку магнитометров выполняют при помощи меры магнитной индукции или градуировочного комплекта на контрольных пунктах: района (статус периодической калибровки) и скважины (полевая калибровка). Измерения на контрольных пунктах выполняют приборами и оборудованием (геофизический кабель, регистратор и др.), которые используются при проведении скважинных исследований.

18.3.2.1 Контрольный пункт района должен быть расположен в условиях нормального магнитного поля; целесообразно использовать для этого контрольные пункты наземной магниторазведки. На контрольном пункте района выполняют: периодическую калибровку магнитометров; измерение компонент нормального поля; оценку основной погрешности измерений по воспроизводимости результатов.

18.3.2.2 Контрольный пункт скважины выбирают по карте изодинам магнитного поля в области наименьшего градиента на удалении не менее 50 м от металлических предметов (каротажная станция, обсадка скважины и др.). Расстояние до устья скважины и азимут направления документируются в файлах измерений. На контрольном пункте скважины проводят: полевую калибровку магнитометров; измерение компонент магнитного поля для привязки результатов измерений в скважине к наблюдениям на поверхности.

18.4 Исследования в скважинах выполняют согласно требованиям эксплуатационной документации. При этом:

18.4.1 До начала и после измерений (не позднее 2-3 мин после извлечения прибора из скважины) проводят регистрацию нуль- и стандарт-сигналов.

18.4.2 Скорость каротажа и шаг дискретизации по глубине не должны превышать 1000 м/ч и 0, 2 м соответственно.

18.4.3 Во время проведения каротажа методом естественного магнитного поля рекомендуется параллельное измерение вариаций магнитного поля на контрольном пункте скважины вторым скважинным или наземным магнитометром. Такие измерения являются обязательными в следующих случаях: интервал магнитного каротажа превышает 1000 м; по результатам магниторазведочных работ установлено, что амплитуды короткопериодных вариаций превосходят погрешности измерений.

Исследования магнитным каротажом не проводят во время магнитных бурь.

18.4.4 В интервалах проведения каротажа магнитной восприимчивости обязательно выполнение кавернометрии, а каротажа магнитного поля — инклинометрии.

18.5 Первичная обработка данных магнитного каротажа должна обеспечивать решение качественных задач (расчленение разреза по магнитным свойствам и др.).

18.5.1 Для каротажа магнитной восприимчивости регламентируется установка нулевых линий по уровню сигнала в воздухе до и после наблюдений и введение поправок в результаты измерений за влияние скважины (при необходимости).

18.5.2 Для каротажа естественного магнитного поля выполняются: учет влияния кривизны скважины; расчет модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля (при измерении его составляющих); расчет показателей аномального магнитного поля. Переход от измеренных компонент полного магнитного поля к компонентам аномального поля осуществляют вычитанием уровня нормального поля, установленного на контрольном пункте скважины (при необходимости, с учетом измеренных вариаций). В случае измерения приращений поля (DТ, DZ) уровень поля, найденный на контрольном пункте скважины, принимают за нулевой.

18.6 На твердых копиях при совместном выполнении каротажа магнитной восприимчивости и каротажа естественного магнитного поля результаты представляют в треках Т2, Т3 (рис. 1).

 

⇐ Предыдущая26272829303132333435Следующая ⇒

Поделиться: