Билет 1
1. БКЗ, физические основы, регистрируемые параметры, решаемые задачи
БКЗ заключается в проведении в исследуемом интервале измерений (обычно 5) несколькими градиент зондами (потенциал зонды не могут выявить тонкий пласт высокого сопротивления) разной длины (чтобы исключить эффект экранирования). Экранирование: завышающее и занижающее. Зонды разной длины имеют разный радиус исследований. Их диаметр от 2 до 20 диам. скважины. Иногда комплект подошвенных гдрадиент зондов дополняют кровельным градиент зондом (для уточнения границ отбивки). Цель БКЗ: исследование разреза, детальное изучение пласта и получение их коллекторских хар-к (кажущееся сопротивление). Проводят в продуктивном участке разреза. При короткой длине зонда на КС главным образом влияет С бурового раствора, а истинное значение можно получить при значительном превышении длины зонда над диаметром скважины и глубиной проникновения фильтрата бурового раствора. В рез-те БКЗ получаем кривые которые сравниваем с расчётными кривыми собранными в палетки и устанавливается соответствие из этих палеточных кривых, при этом параметры модели, для которой рассчитана палеточная кривая, принимаются в качестве результата интерпретации.
Недостатки:
1. Трудность использования результатов измерений другими зондами, кроме обычных (в основном используются только градиент-зонды); между тем для повышения надежности оценки удельного сопротивления пород в дополнение к БКЗ или взамен некоторых зондов из комплекта зондов БКЗ применяют боковой и индукционный каротаж.
2. Неблагоприятные условия для перехода на обработку при помощи универсальных цифровых вычислительных машин (ЭВМ). В связи с этим для определения удельного сопротивления пород наряду с БКЗ широко применяются индукционный, боковой и другие виды каротажа.
Неблагоприятными условиями для использования БКЗ являются: неоднородность разреза (тонкое чередование прослоев различного сопротивления), очень высокое или очень низкое удельное сопротивление пород, малое сопротивление промывочной жидкости (соленые растворы). В этих случаях для определения удельного сопротивления пород и выявления зоны проникновения применяются другие комплексы методов. Наиболее распространенными из них являются методы бокового и индукционного каротажа, которые часто сопровождаются измерениями дополнительных зондов.
Достоинства:
1. исключает эффект экранирования
2. Определение мест нарушений колонны геофизическими методами
Целостность обсадных колонн может нарушаться в результате прострелочно-взрывных работ, коррозии и неравномерных механических напряжений. 3 способа определения нарушений:
1-радиоактивный (метод меченых атомов и метод гамма каротажа). В первом, в цемент добавляют радиоактивные изотопы и измерения проводят зондом радиометрии, и если где-то наблюдается активность этих атомов след-но есть цемент. Вторым м/м определяют качество сцепления цемента с колонной (его проводят и по кривым определяют качество).
2-аккустический (АКЦ). Заключается в пуске акустической волны (АВ - это упругое механическое возмущение) в скважину и приёме её обратно. АВ бывают продольные и поперечные. Продольные волны представляют собой перемещение зон растяжения-сжатия, частицы колеблются вдоль направления распространения волны. Поперечная волна это перемещение зоны сдвига. Продольные волны могут распространяться в твердых, жидких и газообразных телах, поперечные – только в твердых. О качестве основную информацию несут параметры амплитуды и времени. Малая амплитуда (не более 0,2 от мах) – хорошее цементирование, большая (более 0,8 от мах) – плохое.
3-термометрия. Не даёт оценки качества сцепления цемента, но по ней можно узнать высоту его подъема. Это основано на экзотермической реакции затвердевания цемента (выделяется теплота и термометр эту теплоту улавливает).
Используют локатор перфорационных отверстий ЛПО-1 , который достаточно надежно выделяет отверстия в обсадной колонне диаметром 8 -10 мм при зазоре между датчиком и колонной до 15 мм. Локатор перфорационных отверстий представляет собой скважинный прибор, в корпусе, которого смонтирован электродвигатель с редуктором, обеспечивающим вращение постоянного магнита с катушками на торцах с частотой порядка 500 об/мин в плоскости, перпендикулярной к оси прибора. При прохождении одной из катушек мимо перфорационного отверстия в колонне в ней возникает импульс напряжения. Поскольку катушки вращаются сравнительно быстро, а локатор перемещается вдоль обсадной колонны сравнительно медленно (не более 150 м/ч), каждое перфорационное отверстие выделяется пачкой последовательных импульсов. Эти импульсы суммируются, детектируются, интегрируются и в виде напряжения постоянного тока поступают на регистрирующий прибор. Поэтому интервал перфорации на диаграмме выделяется последовательностью пиков, число которых соответствует числу перфорационных отверстий.
3. Элементы телеизмерительной системы, функция каждого из них
Геофизические исследования в скважинах проводятся с помощью специальных установок, которые включают наземную и глубинную аппаратуру, соединенную между собой каналом связи— геофизическим кабелем, а также спускоподъемный механизм, обеспечивающий перемещение глубинных приборов по стволу скважины. Эти установки называют автоматическими каротажными станциями .
Наземная аппаратура, включающая совокупность измерительной аппаратуры, источников питания, контрольных приборов и скомпонованная в виде отдельных стендов, смонтированных в специальном кузове, установленном на шасси автомобиля, носит название лаборатории каротажной станции .
Под скважинной и геофизической аппаратурой понимают совокупность измерительных устройств, предназначенных для определения различных физических параметров в скважине. В большинстве случаев комплект скважинной аппаратуры включает в себя датчик (зонд), располагающийся вне скважинного прибора или входящий в его состав, передающую часть телеизмерительной системы, находящуюся внутри гильзы скважинного прибора, кабель и приемную часть телеизмерительной системы на поверхности. Информация со скважинного прибора и преобразуется па поверхности в геофизические диаграммы, отнесенные к глубине интервала регистрации. Спуск и подъем скважинных приборов осуществляются с помощью подъемника, кабеля(Используются одножильные, трехжильные и многожильные кабели, которые по конструкции делятся наоплеточные, шланговые и бронированные. В трехжильных кабелях с оплеточным и шланговым покрытием механическую нагрузку несут токонесущие жилы, а в бронированных кабелях - верхняя двухслойная проволочная броня), подвесного и направляющего роликов, устанавливаемых на устье скважины.
Билет 2
4. Достоинства и недостатки БКЗ
БКЗ заключается в проведении в исследуемом интервале измерений (обычно 5) несколькими градиент зондами (потенциал зонды не могут выявить тонкий пласт высокого сопротивления) разной длины (чтобы исключить эффект экранирования). Экранирование: завышающее и занижающее. Зонды разной длины имеют разный радиус исследований. Их диаметр от 2 до 20 диам. скважины. Иногда комплект подошвенных гдрадиент зондов дополняют кровельным градиент зондом (для уточнения границ отбивки). Цель БКЗ: исследование разреза, детальное изучение пласта и получение их коллекторских хар-к (кажущееся сопротивление). Проводят в продуктивном участке разреза. При короткой длине зонда на КС главным образом влияет С бурового раствора, а истинное значение можно получить при значительном превышении длины зонда над диаметром скважины и глубиной проникновения фильтрата бурового раствора. В рез-те БКЗ получаем кривые которые сравниваем с расчётными кривыми собранными в палетки и устанавливается соответствие из этих палеточных кривых, при этом параметры модели, для которой рассчитана палеточная кривая, принимаются в качестве результата интерпретации.
Недостатки:
1. Трудность использования результатов измерений другими зондами, кроме обычных (в основном используются только градиент-зонды); между тем для повышения надежности оценки удельного сопротивления пород в дополнение к БКЗ или взамен некоторых зондов из комплекта зондов БКЗ применяют боковой и индукционный каротаж.
2. Неблагоприятные условия для перехода на обработку при помощи универсальных цифровых вычислительных машин (ЭВМ). В связи с этим для определения удельного сопротивления пород наряду с БКЗ широко применяются индукционный, боковой и другие виды каротажа.
Неблагоприятными условиями для использования БКЗ являются: неоднородность разреза (тонкое чередование прослоев различного сопротивления), очень высокое или очень низкое удельное сопротивление пород, малое сопротивление промывочной жидкости (соленые растворы). В этих случаях для определения удельного сопротивления пород и выявления зоны проникновения применяются другие комплексы методов. Наиболее распространенными из них являются методы бокового и индукционного каротажа, которые часто сопровождаются измерениями дополнительных зондов.
Достоинства:
2. исключает эффект экранирования
5. ПВР в скважинах, решаемые задачи
Прострелочные работы:
1. перфорация обсадных колонн для вскрытия пластов
2. срезание в скважинах колонн и труб для их извлечения
3. отбор образцов ГП в скважинах
4. отбор проб жидкости и газа
Взрывные работы:
1. повышение продуктивности скважины
2. разобщение пластов
3. очистка фильтров
4. освобождение и извлечение труб из скважины при авариях
5. борьба с поглощениями ПЖ при бурении
6. ликвидация и тушение пожаров
Перфорацией называется процесс образования отверстий в обсадных трубах, цементном камне и пласте с помощью специальных скважинных стреляющих аппаратов — перфораторов. По типу пробивного элемента перфораторы подразделяются на беспулевые (кумулятивные- харак-ся направленной струёй взрыва, они как бы прожигают пласт) и пулевые. В практике прострелочных работ кумулятивная перфорация получила наибольшее распространение, так как она обеспечивает высококачественное вскрытие пластов в самых различных геологических и скважинных условиях. Основными элементами любого кумулятивного перфоратора являются взрывной патрон и электропроводка. Кумулятивные перфораторы подразделяют на корпусные (одно- и многоразовые) и бескорпусные (в большинстве случаев одноразовые). Отбор образцов со стенок скважины осуществляется при помощи стреляющих и сверлящих грунтоносов. Стреляющие боковые грунтоносы предназначены для отбора образцов сравнительно мягких пород (песков, рыхлых песчаников) и характеризуются невысокой эффективностью (примерно 50—60 % бойков выносят образцы породы, остальные извлекаются пустыми). Сверлящий грунтонос позволяет за один спуск отобрать от 5 до 15 образцов породы диаметром 20 мм и длиной до 50 мм. Затруднения в отборе образцов возникают при наличии на стенке скважины толстой глинистой корки, а также каверн. Наилучший эффект применения сверлящих грунтоносов получают в плотных породах после промывки и проработки скважины.
6. Взаимодействие гамма-квантов с веществом, гамма-каротаж, решаемые задачи
Радиоактивность - способность некоторых атомных ядер самопроизвольно распадаться с испусканием α, β, γ лучей, а иногда и других частиц. Гамма-лучи представляют собой электромагнитное излучение с малой длиной волны. Длина пробега γ - квантов в горных породах достигает десятков сантиметров. Благодаря высокой проникающей способности они являются основным видом излучений, регистрируемых в методе естественной радиоактивности. Энергию частиц выражают в электрон-вольтах (эВ). Воздействие гамма-излучения на среду количественно оценивается в рентгенах. Из естественных радиоактивных элементов наиболее распространены уран U238 ,торий Тh232 и изотоп калияК40 . Радиоактивность осадочных пород, как правило, находится в прямой зависимости от содержания глинистого материала. Песчаники, известняки и доломиты имеют малую радиоактивность, наименьшую радиоактивность имеют каменная соль, ангидриты и угли. Для измерения интенсивности естественного гамма-излучения по стволу скважины пользуются скважинным прибором, содержащим индикатор γ- излучения. В качестве индикатора используют газоразрядные сцинтилляционные счетчики. Газоразрядные счетчики представляет собой баллон, в который помещены два электрода. Баллон наполнен смесью инертного газа с парами высокомолекулярного соединения, находящейся под низким давлением. Счетчик подключается к источнику постоянного тока высокого напряжения - порядка 900 вольт. Действие газоразрядного счетчика основано на том, что γ-кванты, попадая в него, ионизируют молекулы газового наполнителя. Это приводит к возникновению разряда в счетчике, что создаст импульс тока в цепи его питания. Гамма-каротаж . При прохождении через вещество гамма-кванты взаимодействуют с электронами и ядрами атомов. Это приводит к ослаблению интенсивности γ -излучения. Основными видами взаимодействия гамма-квантов с веществом являются образование электрон-позитронных пар, фотоэффект, эффект Комптона( γ -квант передает часть своей энергии электрону и изменяет направление движения). Электрон выбрасывается из атома. После нескольких актов рассеяния энергия кванта уменьшатся до величины, при которой он поглощается за счет фотоэффекта. Фотоэффект сводится к тому, что γ -квант передает всю свою энергию одному из электронов внутренней оболочки и поглощается, а электрон выбрасывается за пределы атома. На показания ГГК значительное влияние оказывает скважина. Она уменьшает плотность среды, окружающей зонд, и приводит к увеличению показании ГГК пропорциональнодиаметру. Для уменьшения влияния скважины приборы ГГС имеют прижимные устройства и экраны, защищающие индикатор от рассеянного γ -излучения бурового раствора. Облучение породы и восприятие рассеянного γ -излучения в этом случае осуществляется через небольшие отверстия в экранах, называемые коллиматорами. Характерной особенностью диаграмм метода рассеянного гамма излучения является не прямая, а обратная связь с плотностью, что обусловлено размером зонда. Если бы индикатор размещался вблизи источника, среда с повышенной плотностью отмечалась бы и высокой интенсивностью рассеянного γ -излучения.
Билет 3
7. Задачи, решаемые промысловой геофизикой
Геофизические исследования скважин являются областью прикладной геофизики,в которой современные, физические методы исследования вещества используются для геологического изучения разрезов, пройденных скважинами, выявления и оценки запасов полезных ископаемых, получения информации о ходе разработки месторождений и о техническом состоянии скважин. Геофизические исследования в скважинах, бурящихся на нефть и газ, называют промысловой геофизикой. Сущность любого геофизического метода состоит в измерении вдоль ствола скважины некоторой величины, характеризующейся одним или совокупностью физических свойств горных пород, пересеченных скважиной. Физические свойства пород связаны с их геологической характеристикой и это позволяет по результатам геофизических исследований судить о пройденных скважиной породах.
-изучение геологического разреза скважин (литолого-геологический разрез скважины)
-изучение технического состояния скважин
-контроль за разработкой месторождения нефти и газа
-проведение прострелочных и взрывных работ в скважинах
-опробование пластов и отбор образцов со стенок скважины
8. Взаимодействие гамма квантов с веществом, гамма каротаж, решаемые задачи
Радиоактивность-способность некоторых атомных ядер самопроизвольно распадаться с испусканием α, β, γ лучей, а иногда и других частиц. Гамма-лучи представляют собой электромагнитное излучение с малой длиной волны. Длина пробега γ - квантов в горных породах достигает десятков сантиметров. Благодаря высокой проникающей способности они являются основным видом излучений, регистрируемых в методе естественной радиоактивности. Энергию частиц выражают в электрон-вольтах (эВ). Воздействие гамма-излучения на среду количественно оценивается в рентгенах. Из естественных радиоактивных элементов наиболее распространены уран U238 ,торий Тh232 и изотоп калияК40 . Радиоактивность осадочных пород, как правило, находится в прямой зависимости от содержания глинистого материала. Песчаники, известняки и доломиты имеют малую радиоактивность, наименьшую радиоактивность имеют каменная соль, ангидриты и угли. Для измерения интенсивности естественного гамма-излучения по стволу скважины пользуются скважинным прибором, содержащим индикатор γ- излучения. В качестве индикатора используют газоразрядные сцинтилляционные счетчики. Газоразрядные счетчики представляет собой баллон, в который помещены два электрода. Баллон наполнен смесью инертного газа с парами высокомолекулярного соединения, находящейся под низким давлением. Счетчик подключается к источнику постоянного тока высокого напряжения - порядка 900 вольт. Действие газоразрядного счетчика основано на том, что γ-кванты, попадая в него, ионизируют молекулы газового наполнителя. Это приводит к возникновению разряда в счетчике, что создаст импульс тока в цепи его питания. Гамма-каротаж . При прохождении через вещество гамма-кванты взаимодействуют с электронами и ядрами атомов. Это приводит к ослаблению интенсивности γ -излучения. Основными видами взаимодействия гамма-квантов с веществом являются образование электрон-позитронных пар, фотоэффект, эффект Комптона( γ -квант передает часть своей энергии электрону и изменяет направление движения). Электрон выбрасывается из атома. После нескольких актов рассеяния энергия кванта уменьшатся до величины, при которой он поглощается за счет фотоэффекта. Фотоэффект сводится к тому, что γ -квант передает всю свою энергию одному из электронов внутренней оболочки и поглощается, а электрон выбрасывается за пределы атома. На показания ГГК значительное влияние оказывает скважина. Она уменьшает плотность среды, окружающей зонд, и приводит к увеличению показании ГГК пропорциональнодиаметру. Для уменьшения влияния скважины приборы ГГС имеют прижимные устройства и экраны, защищающие индикатор от рассеянного γ -излучения бурового раствора. Облучение породы и восприятие рассеянного γ -излучения в этом случае осуществляется через небольшие отверстия в экранах, называемые коллиматорами. Характерной особенностью диаграмм метода рассеянного гамма излучения является не прямая, а обратная связь с плотностью, что обусловлено размером зонда. Если бы индикатор размещался вблизи источника, среда с повышенной плотностью отмечалась бы и высокой интенсивностью рассеянного γ -излучения.
9. Выделение интервалов перфорации по локации муфт
Метод электромагнитной локации муфт применяют:
для установления положения замковых соединений прихваченных бурильных труб;
определения положений муфтовых соединений обсадной колонны;
точной привязки показаний других приборов к положению муфт;
взаимной привязки показаний нескольких приборов;
уточнения глубины спуска насосно-компрессорных труб;
определения текущего забоя скважины;
в благоприятных условиях – для определения интервала перфорации и выявления мест нарушения (разрывы, трещины) обсадных колонн.
Физические основы метода: Метод электромагнитной локации муфт (ЛМ) основан на регистрации изменения магнитной проводимости металла бурильных труб, обсадной колонны и насосно-компрессорных труб вследствие нарушения их сплошности.
Аппаратура: Детектор (датчик) локатора муфт представляет собой дифференциальную магнитную систему, которая состоит из многослойной катушки с сердечником и двух постоянных магнитов, создающих в катушке и вокруг нее постоянное магнитное поле. При перемещении локатора вдоль колонны в местах нарушения сплошности труб происходит перераспределение магнитного потока и индуцирование ЭДС в измерительной катушке.
Активный локатор муфт содержит две катушки, каждая из которых имеет возбуждающую и приемную обмотки. Под воздействием переменного магнитного поля, генерируемого подачей переменного напряжения на возбуждающие обмотки, в приемных обмотках возникает переменное напряжение, которое зависит от магнитных свойств окружающей среды. Информативным параметром служит разность напряжений на приемных обмотках, которая зависит от сплошности среды.
Билет 4
10. Комплекс ГИС в скважине, обсаженной колонной, решаемые задачи
Предпосылкой успешного применения каротажа для изучения геологического разреза скважины является выбор надлежащего комплекса (программы) геофизических исследований. Программа должна обеспечивать решение поставленных перед нею, задач при возможно меньшем объеме измерений. С учетом сходства геологических и технических условий проведения, работ в разных районах устанавливают типовые комплексы ГИС. Типовые комплексы включают в себя общие исследования, которые выполняются по всему стволу скважины и легальные исследования перспективных на нефть и газ интервалов. В скважине, обсаженной колонной, проводятся все виды каротажа кроме микрокаротажа и БКЗ (т. к. они исп-ся в необсаженной колонной скважине, потому что эти методы определяют толщину глинистой корки).
11. Нейтронный гамма-каротаж, физические основы, кривые, решаемые задачи
Нейтронный каротаж применяются в необсаженных и обсаженных скважинах и используется для решения следующих задач:
с целью литологического расчленения разрезов;
определение положения текущего газонефтяного контакта (ГНК), интервалов прорыва газа, перетока, разгазирования нефти в
29-04-2015, 00:37