Общие вопросы интерпретации каротажа
Определение и характеристика сущности гамма каротажа. Изучение особенностей спектрометрии гамма излучения. Ознакомление с процессом контроля технического состояния скважины. Анализ функций гироскопа, который представляет собой быстро вращающийся ротор.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.12.2016 |
| Размер файла | 39,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Общие вопросы интерпретации РК
Отношением максимальных отклонений кривой называется относительной дифференциацией или коэффициентом D.
Напряжение на интегрирующем контуре (ячейка)
где: RC=u называется постоянной времени интегрирования.
1.1 Гамма каротаж
Присутствие в известняке, кварцевом песчанике и доломите глинистого материала ведет к повышению радиоактивности. Исходными данными для получения зависимостей регистрируемых значений ГК от глинистости сгл служат результаты лабораторных исследований глинистости и радиоактивности керна.
JГК - представляет сумму излучений пласта, ПЖ и собственного фона прибора.
max - максимальные значения ГК по разрезу, отвечающие пласту чистых глин.
Обобщающая зависимость естественной радиоактивности
.
Данные ННГк-50 для приборов ДРСТ-1 и ДРСТ-3 по сравнению с показаниями НГК-60 лучше дифференцированы по пористости пород.
В ряде случаев удобнее пользоваться обращенными зависимостями 1/Jусл. ед.=kп)=а + bkп, где а и b - постоянные коэффициенты, причем величина b практически одинакова для всех диаметров скважины от 190 до 300 мм. Также зависимости удобны при поверке аппаратуры. Кроме того, кривые НГК и ННК, записанные в обращенных единицах, лучше расчленяют интервалы разреза, представленные породами с высокой пористостью.
На определяемые при ННКТ и ННКНТ значения kп изменения dс влияют несколько меньше, чем при НГК. Поэтому при интерпретации кривых НГК и ННК можно не учитывать.
При заполнении скважины глинистым раствором, содержание водорода в которой меньше чем в воде, за счет присутствия глины, регистрируемые значения НГК и ННК увеличиваются, что приводит к занижению kп.
При проведении ГГКП сигналы от каналов большого и малого зондов преобразуются с помощью вычислительного устройства в кривую F( по алгоритму
F(=lусл. ед.(с Jб/Jм-0,6 Jм/Jм1),
где lусл.ед. -отклонение кривой на 1 усл. ед. (обычно 10 см).
Jм1 - показания малого зонда на калибраторе (Al).
Определяемые значения плотности пород используются в основном для оценки общей пористости kп
,
где: п - в %, ж - плотность жидкости в скважине, ск - плотность скелета пород, - плотность по ГГКП.
Как правило, плотность жидкости - это плотность фильтрата и в пластах с хорошими коллекторскими свойствами ж1 г/см3.
Плотность скелета основных породообразующих минералов меняется в пределах 2,55 - 2,9 г/см3, т.е. на 6-7% от среднего, что эквивалентно изменению kп на 10%. Поэтому возможность оценки пористости связана в первую очередь с тем, насколько точно известна ск.
В кварцевых песчаниках и алевролитах, являющихся основными коллекторами нефти и газа, связь наиболее тесная. В песчано-глинистых отложениями с поликомпонентными и полимиктовым составом скелета пород характерным является широкий диапазон соотношения кварц - полевой шпат в основных коллекторах нефти - полимиктовых песчаниках. Плотность скелета песчаников колеблется от 2,5 до 2,7 г/см3.
Определение пористости чистых известняков или доломитов, если литотип заранее известны, не вызывает затруднений.
1.2 Нейтронный гамма каротаж (НГК) и нейтрон - нейтронный каротаж (ННК)
Значения НГК и ННК зависят не только от пористости пород, но и от геолого - технических условий измерений. К техническим факторам относятся: диаметр скважины, кавернозность ее ствола, толщина глинистой корки, параметр ПЖ, к геологическим - литотип исследуемых пород (известняк, доломит, песчаник), глинистость и сульфатность пород, минерализация ПВ, газонасыщенность пластов.
Приведены зависимости значений НГК-60 в условных единицах усл. ед.= kп аппаратуры ДРСТ-3 и скважин разного диаметра. В стволе скважины - пресная вода, поры пласта заполнены пресной водой или нефтью, пласт - чистый кальцит без примесей глины и сульфатов.
В проницаемых пластах за счет проникновения фильтрата ПЖ в пласт на стенках скважины образуется глинистая корка, прибор отклоняется от стенки скважины, что приводит к уменьшению регистрируемых значений НК. При определении kп необходимо использовать кавернограмму.
Влияние литотипа пород проявляется в увеличении показаний НГК и ННК в песчаниках и их уменьшения в доломитах по сравнению с известняками такой же пористости.
Заглинизированные породы за счет содержания химически связанной воды в глинистых минералах имеют повышенное водосодержание, что отражается на кривых ННКНТ и ННКТ в виде соответствующего увеличения пористости пород.
Поправка за глинистость, которую нужно вычитать из определяемых по ННКТ и ННКНТ значений пористости, в среднем равна
Для НГК -60 (ДРСТ-3) при dc=190 мм с учетом плотностного эффекта.
При совместной интерпретации НГК т ГГКП влияние глинистости на результат измерений уменьшается в 2 раза.
При интерпретации необходимо учитывать сульфатность пород (ангидрит или гипс).
Очень сильно влияет минерализация, лучше всего использовать ННКНТ.
В комплексной аппаратуре наряду с НГК обязательно фиксируется ГК. Поэтому совмещая показания НГК и ГК по глубине используют
где Jусл.ед. - значение НГК против исследуемого пласта в условных единицах;
JГК - значение ГК против того же пласта, мкР/ч;
nГК - число импульсов ГК, мкР/ч;
nНГК - число импульсов НГК на 1 усл. ед.;
kэ - коэффициент, учитывающий эффективность детекторов в каналах ГК и НГК.
Для аппаратуры ДРСТ-3 при использовании в обоих каналах одинаков кристаллов NaJ(Tl) размером 4040 м kэ=0,4.
Наибольшее распространение в последние годы получили двухзондовые установки с длинами зондов Lб и Lм.
Особенностями интерпретации полученных данных являются:
-нелинейный характер зависимости Jм/Jб=f(kп);
-практически полное исключение влияния минерализации ПЖ;
-уменьшение влияния глинистой корки и диаметра скважины;
-увеличение влияния литотипа пород;
-примерно такое же как для однозондовых установок, влияние глинистости и сульфатности пород.
1.3 Спектрометрия гамма излучения
Изучение потока гамма излучения по энергии гамма-квантов обеспечивает получение о вкладе излучения U-Ra, Th и K. Появляется возможность оценки глинистости полимиктовых пород и соотношения кварц-полевой шпат. При исследовании карбонатных разрезов раздельное измерение указанных элементов позволяет в некоторых случаях выделять зоны вторичной доломитизации известняков, что дает представление о структурных особенностях коллекторов. Исследование энергетического спектра гамма-излучения радиоционного захвата при НГК и ИНГК позволяет уменьшать или увеличивать влияние того или иного фильтра, а при точной спектрометрии - выделять те или иные элементы в породах по наличию в спектре гамма - квантов с энергией, близкой к энергии связи нуклонов в ядре этого элемента. В принципе, любой сцинтиляционный детектор пригоден для спектрометрии излучения, т.к. амплитуда импульса на выходе фотоэлектронного умножителя пропорциональна энергии гамма - кванта, поглощенного в сцинтиляторе.
1.4 Селективный гамма - гамма каротаж (ГГКС)
При ГГКП регистрируется излучения с энергией более 200 кэВ, что исключает влияние состава пород обусловленного различием атомного номера Zэлементов, входящих в их состав. Если регистрировать излучение от 50 до 200 кэВ, то результаты ГГК будут существенно зависеть от эффективного атомного номера, т.е. от литологического состава исследуемых пород. Сходство измерительных установок позволяет использовать один источник. Ограничение метода - невозможность применения в скважинах с утяжеленной баритом или гематитом промывочной жидкости.
Аппаратура РК
|
Шифр |
Измерительные параметры |
Способ уплотнения каналов |
Диаметр, температура, давление |
Область применения |
|
|
РГП-2 |
ГГКб, ГГКм |
полярное разделение |
125мм,135, 80мПа |
Нефтяные и газовые скважины |
|
|
СГП |
ГК |
--//-- |
130,165/120 |
--//-- |
|
|
РКС |
ГГКб, ГГКм ГК |
--//-- |
128,120/60 |
--//-- |
|
|
ПК1-941 |
--//-- |
--//-- |
102,100/200 |
--//-- |
|
|
МИК-2 |
ИНКб, ННКм, ГК |
--//-- |
,135/100 |
--//--- |
|
|
РКС-2 |
90,120/80 |
||||
|
РКС-3 |
ННКб, ННКм, ГК, МП |
||||
|
РКИ-841 |
|||||
|
ИГН-4 |
хлоро, водосодерж. |
90,120/60 |
|||
|
ДРСТ-2 |
ГК, ГГК, ИГК, ННКт, ИНКнг |
65,120/50,90/40 |
угольные, рудные, нефте- и газовые скважины |
||
|
ДРСТ-3 |
ГК, ГГК, ГК и НГК, ГК, ННК |
полярное |
60/90,120/60,100 |
Po-Be, Pu-Be, 252Cf выход до 107н/с. При работе при повышенных температурах (более 120) используются сосуды Дьюара.
2. Контроль технического состояния скважины
2.1 Температурные измерения в скважинах
Проводятся для изучения теплового поля Земли, для выяснения температурного режима бурящихся разведочных и эксплуатационных, а также действующих скважин.
Наличие теплового поля Земли вызывает непрерывное повышение температуры горных пород с увеличением глубины их залегания, которое характеризуется геотермической ступенью и геотермическим градиентом.
Геотермическая ступень G представляет собой расстояние в метрах, при углублении на которое температура горных пород возрастает на 1.
Геотермический градиент Г представляет число К, на которое возрастает температура горных пород при углублении на 100 м.
В зависимости от геологических, гидрогеологических и др. условий величины G и Г имеют различные значения; в среднем G33 м/К, а Г3 К/100м.
Основным прибором для измерений температуры является резисторный термометр на каротажном кабеле. Измерения температуры горных пород производят в функции глубины. Чувствительным элементом является металлический или полупроводниковый резистор с большим температурным коэффициентом.
Сопротивление R металлического термометра изменяется по закону:
R=R00
0,004 для медного резистора.
Для мостовой схемы:
U=0.5 JR0(T-T0)
Температура среды может быть определена по формуле:
где
Чувствительность термометра
Измерения температуры проводятся при спуске прибора в скважину, скорость перемещения должна быть такой, чтобы он успевал воспринимать температуру ПЖ в данной точке скважины
Ти - измеренная температура
Тс - температура окружающей среды
Тпи - температура окружающей среды при предыдущем измерении перед перемещением в данную точку
- постоянная времени термометра, равная времени, в течение которого термометр воспринимает 0,63 разности температур ТПИ -Тс
;
где z2, z1 - глубины измерения температуры
Т2, Т1 - температуры.
2.2 Измерения искривления скважины
Отклонение оси скважины от вертикального положения называется наклоном скважины. В общем случае отклонение оси скважины от заданного по проекту направления называется искривлением скважины.
- угол наклона
- азимут (положение в пространстве).
Гироскопический инклинометр.
Гироскоп представляет собой быстро вращающийся ротор 1, имеющий три степени свободы - он может свободно поворачиваться вокруг трех взаимно перпендикулярных осей, пересекающихся в его центре тяжести. При вращении гироскопа ось ротора сохраняет неизменное положение в пространстве и ее направлении может служить ориентиром для определения наклона оси скважины.
Скорость вращения ротора - 25 000 об/мин. Рамки гироскопа2,3 образуют карданный подвес. Ось ротора 1 всегда располагается горизонтально и сохраняет заданное положение относительно частей света. На внешней рамке 3 гироскопа, продольная ось вращение которой совпадает с осью прибора (осью скважины) , укреплен ползунок 4 курсоуказателя . На полуосях, расположенных по оси прибора, укреплена измерительная рамка 5. Под действием эксцентрично расположенного груза она поворачивается относительно корпуса прибора так, что ее плоскость всегда совпадала с плоскостью наклона скважины. Ползунок 6 контактирует с реохордом 7, снимая с реохорда напряжение, равное углу наклона скважины. Другие инклинометрические датчики (асселерометрические, лазерные). Требования при бурении наклоннонаправленных скважин ЗИС-4 “Забой”.
2.3 Наклонометрия пластов
Используются прижимные системы с зондами микробокового каротажа или электромагнитного каротажа с вращающимися зондами (НИУС-1)
При изучении геологического строения района необходимо знать характер залегания пластов. Это особенно важно для районов с крупными тектоническими нарушениями и большими углами падения пластов.
Залегание пласта характеризуется его простиранием и падением. Простиранием пласта называется направление горизонтальной линии, лежащей в плоскости напластования. Линией падения пласта называется линия, проведенная в плоскости напластования перпендикулярно к простиранию. Направлением падения пласта называется направление проекции линии падения пласта на горизонтальную плоскость, а углом падения - угол между плоскостью напластования и горизонтальной плоскостью. Направление падения пласта характеризуется его азимутом . Таким образом, для определения залегания пласта необходимо определить элементы его залегания - угол и азимут падения пласта.
Пластовый наклонометр (ПН) состоит из трех датчиков, инклинометра и каверномера. Датчики расположены друг относительно друга под углом 120 в плоскости, перпендикулярной к оси скважинного прибора.
Датчики пластового наклономера должны обеспечивать максимальную дифференциацию разреза скважины.
Измерения ПН сводятся к тому, что в намеченных интервалах разреза скважины, в которых требуется определить элементы залегания пластов, проводят одновременную запись трех кривых идентичными датчиками, а также запись показаний инклинометра (, и ) и каверномера (dc).
По кривым, зарегистрированным датчикам ПН, определяют смещения h21 и h31, глубин
z2 и z3 характерных точек отклонений: h21=z2-z1; h31=z3-z1
По величинам h21 и h31 определяют промежуточный угол
По промежуточному углу , величине h21 и диаметр скважины dc находят промежуточный угол - кажущийся угол падения пласта - угол между перпендикуляром к плоскости напластования и осью скважины.
где: h21 и dc в см.
По измеренным величинам , и и промежуточным углам и рассчитывается угол падения и азимут падения пласта .
Кавернометрия - частный случай вертикальной профилеметрии. Измеряется dc
Приборы для изучения технического состояния скважин
|
Шифр |
Параметры измерения |
Параметры |
Область применения |
|
|
Каверномер КМ-2 |
диаметр скважины |
40-400м t=100С Р=20 МПа |
36 |
|
|
Каверномер КСУ-1 управляемый |
--//-- |
70-760мм 200С,100МПа |
70 |
|
|
КСУ-2 |
--//-- |
46-370 70С,200МПа |
36 |
|
|
Инклинометр ИН-1 |
угол наклона, азимут |
0-100о, 0-360о 150С, 60МПа |
73 |
|
|
Инклинометр КИТА |
--//-- |
0-50, 0-360, 120С,120МПа |
74 |
|
|
Наклономер НП-3 |
наклонометрия пластов |
90-400мм,72 100С,45МПа |
60 |
|
|
Наклономер НИД-1 |
--//-- кривизна, диаметр |
430-400мм 0-50,0-360 150С,100 МПа |
100 |
|
|
Термометр ТЭГ-36 |
Температура |
0-150С; 0,1 150С, 100МПа |
36 |
|
|
Термометр ТР-7 |
Температура |
10-250С |
60(36) |
|
|
Термометр ТР-4 |
Температура |
0-150С0,8 150С,100МПа |
36 |
Акустический каротаж. Основным назначением акустического каротажа (АК) в нефтегазовых скважинах является литологическое расчленение разрезов, выделение гранулярных и трещиновато - кавернозных коллекторов и определение их пористости.
Физические основы. Акустические (звуковые) волны представляют собой упругие механические возмущения, которые распространяются с конечной скоростью в твердых, жидких и газообразных телах и осуществляют перенос энергии без переноса вещества.
Если колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны, создавая попеременно области разряжения и сжатия, - это продольные P-волны. В поперечной волне S частицы колеблются перпендикулярно к направлению распространения волны по криволинейным траекториям, создавая деформации сдвига (изменения формы тела без изменения объема).
Продольные P-волны распространяются в жидких, газообразных и твердых телах; поперечные S-волны - только в твердых телах.
В твердых телах ограниченных размеров условия возбуждения волн усложняются и зависят также от формы тел.
Кроме P и S-волн на границах твердого тела с жидкостью или газом возникают поверхностные рылеевские волны, интенсивность которых убывает с глубиной. Скорость их составляет 0,9 от скорости S-волн. В обсадных колоннах поверхностные волны не распространяются.
Регистрируются t - интервальное время , величина обратная V, и амплитуды А волны, эффективное затухание , рассчитываются частота f и связанная с ней длина волны .
Скорость распространения (интервальное время) .
Скорости распространения Vp и Vsв твердом теле определяются упругими постоянными. Характеризующими деформации объема и формы: модулем Юнга Е и коэффициентом Пуассона .
Модуль Юнга:
,
где:F - сила в Н;
S - площадь в см2;
L - длина тела в м;
L - удлинение тела в м.
Газовый каротаж и ГТИ. Применяется для изучения геологического разреза скважины, выделения в нем перспективных на нефть и газ интервалов и прогнозной оценки характера насыщения пластов - коллекторов, вскрытых скважиной (нефтеносный, газоносный, водоносный) в процессе бурения скважин.
В комплекс исследований при газовом каротаже скважин, бурящихся на нефть и газ, входят: измерение параметров, характеризующих нефтегазонасыщенность пластов; режим бурения и каротаж по шламу.
Информативными для выделения нефтегазосодержащих пластов и прогнозной оценки характера их насыщения являются предельные углеводороды (от метана до гексана С1-С6) поступающие из порового пространства разбуриваемой породы и поступающих на устье скважины с промывочной жидкостью (ПЖ).
По результатам дегазации и анализа определяются объемные концентрации углеводородов в газовой смеси Сan в %, а по ним - абсолютные концентрации Соn, %, флюидные коэффициенты Сum, суммарное содержание УВ в ГС - Гх, сум; приведенные газопоказания Гх пр, индекс компонентного состава газа в пласте Jкг и остаточные кажущееся газосодержание Fг и нефтесодержание Fнг.
Объемные концентрации УВ В ГС являются основным параметром газового каротажа и определяются по результатам высокочувствительного компонентного экспресс -т анализа ГС, полученной из промывочной жидкости при ее дегазации с помощью ДНД (дегазатора непрерывного действия). В процессе этого анализа фиксируются либо амплитуды пиков хромотограммы Аn, либо площади пиков Fn по которым вычисляются величины Сan.
где
kmn - коэффициенты загрубления масштаба,
k2n - коэффициенты чувствительности аппаратуры к n - компоненту.
Относительные концентрации УВ в ГС
Соп являются основными параметрами, по которым определяется индекс Jкг
где
где:m - число анализируемых УВ (обычно m=6).
При газовом каротаже оперируют также флюидными коэффициентами Сnm следующих типов:
Сnm2=Can/(Cam+Cap);
Cnm3=(Cam+Cap)/Can;
Cnm4=(Can+Cam)/(Cap+Caq),
где Cnm - в усл. ед. Соответственно n-го, m-го, p-ного и q -го углеводородных компонент в ГС в %.
Суммарное содержание УВ в ПЖ Гх сум(%) определяется из выражения
Параметры, характеризующие режим бурения
Продолжительность бурения 1 м скважины
Детальный механический каротаж обеспечивает детальное литологичекое расчленение геологического разреза.
Наилучшее литологическое расчленение разреза и выделение в нем геологических объектов, например, зон аномально - высокого пластового давления (АВПД) получается при построении кривой показателя экспоненты - параметра, учитывающего комплексное влияние отдельных параметров режима бурения скважины:
где:kTD - коэффициент, характеризующий тип долота;
kp - коэффициент, характеризующий отношение градиента нормального пластового давления к плотности ПЖ в усл. ед.;
Vб - скорость бурения в м/г;
ng - частота вращения долота в об/мин;
Рg - нагрузка на долото в Н;
dn - номинальный диаметр скважин (долото в см).
Расход ПЖ на входе Qвх, выходе Qвых из скважины и дифференциальный расход ПЖ в скважине Qп=Qвых-Qвх
Коэффициент разбавления Е (м3/м3), непосредственно характеризующий режим бурения скважины, показывает какой объем ПЖ, эвакуированной из скважины, приходится на единицу выбуренной породы:
, где
dн - в см; T1 - мин/м.
Коэффициент разбавления Е необходим для перехода от величин Гх сум и Гсум соответственно к величине Гх пр и Гпр.
Каротаж по шламу включает люминесцентно - битуминологический анализ, определение карбонатности и открытой пористости горных пород.
Привязка данных газового каротажа и шлама к глубинам залегания пластов. каротаж спектрометрия гироскоп
Время отставания:
Исправленная глубина
Zи=Zзабоя -
1,6610-2Uбtот
Задачи, решаемые комплексным газовым каротажом.
1. Выделение перспективных на нефть и газ интервалов для детальных ГИС и опробования.
2. Оперативное выделение интервалов поглощения и притоков.
3. Прогнозирование при благоприятных условиях нефтегазосодержащих пластов до их вскрытия.
4. Прогнозная оценка характера насыщения при комплексной интерпретации.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Принципиальная схема измерений индукционного каротажа. Блок-схема зонда ИК без компенсации и с компенсацией первичного поля. Геометрический фактор. Применение фокусирующих катушек. Увеличение уровня сигнала. Прибор индукционного каротажа АИК – 5.
презентация [3,9 M], добавлен 28.10.2013Описание технологического процесса гамма-активационного анализа. Изучение требований к проектируемой системе. Расчёт сметы затрат на проектирование, на оплату труда сотрудников, на социальный налог, на материалы. Оценивания и выражения неопределенности.
дипломная работа [179,3 K], добавлен 09.03.2010Определение и анализ электрических нагрузок системы электроснабжения объекта. Ознакомление с процессом выбора числа и мощности цеховых трансформаторов. Характеристика основных аспектов организации технического обслуживания электрооборудования цеха.
дипломная работа [7,1 M], добавлен 08.02.2022Понятие и характеристика методов неразрушающего контроля при проведении мониторинга технического состояния изделий, их разновидности и отличительные черты. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений, определение их эффективности.
курсовая работа [588,2 K], добавлен 14.04.2009Изучение методов расчета ленточного ковша элеватора, который представляет собой вертикальный ленточный (или цепной) конвейер с ковшами, за счёт непрерывного перемещения которых осуществляется подъём материала. Проектирование открытой зубчатой передачи.
курсовая работа [149,1 K], добавлен 06.12.2010Основные черты технического обеспечения современных автоматизированных систем управления технологическим процессом. Расчет среднеквадратичной погрешности контроля. Анализ приборов управления и регулирования, характеристика измерительных приборов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.05.2019Понятие, виды, преимущества комбинированного двигателя. Ракетно-прямоточный двигатель, который представляет собой двигатель прямоточной схемы, в воздушном контуре которого установлены ракетные двигатели. Турбопрямоточный двигатель Pratt & Whitney J58-P4.
реферат [3,4 M], добавлен 03.12.2011Исследование и характеристика электроприёмников, анализ и выбор категории электроснабжения. Расчет электрических нагрузок цеха. Ознакомление с процессом выбора низковольтных аппаратов защиты. Рассмотрение особенностей проверки провода на селективность.
курсовая работа [209,8 K], добавлен 25.10.2022Описание САПР "Ассоль" - модульного программного комплекса, который позволяет по эскизу, фотографии или образцу быстро и точно разработать лекала моделей любой сложности. Комбинаторный синтез технического эскиза. Сфера применения "Ассоль-Дизайн".
учебное пособие [8,0 M], добавлен 07.02.2016Описание конструкции и назначение детали, маршрут ее обработки. Выбор и обоснование средств контроля. Определение разряда работ исполнителей технического контроля. Проектирование основных средств и расчет норм времени на операции технического контроля.
контрольная работа [116,7 K], добавлен 04.11.2012
