А.С.Семенов обратил внимание геофизиков на следующие особенности в изучении анизотропных сред методом сопротивлений.
1. Все установки с ориентацией электродов по одной прямой на поверхности земли (AM, AMN, AMNB, радиальная AB_MN - линейные установки) дают равнозначную информацию, т.е. идентичные эллипсы кругового профилирования.
2. При заземлении питающих и приемных электродов на поверхности земли нельзя определить направление и угол падения, а только азимут простирания анизотропной толщи.
3. Заземление на глубине дает возможность определить все параметры анизотропии.
4. Дипольная экваториальная установка (ДЭП) обладает существенно большей чувствительностью к анизотропии с отношением осей эллипса для вертикального залегания толщи, вместо l для линейных установок.
Электрическое поле характеризуется напряженностью Е – вектором которая имеет величину и направление. Единица измерения В/м. линия напряженности – силовая линия. Электрический потенциал – работа по перемещению заряда. Разность потенциалов – В. Выделяют эквипотенциальные поверхности и силовые линии зарядов. Градиент потенциала - быстрота изменения потенциала. E = -gradU. Плотность потока – количество электричества протекающегов ед времени через ед площадку, перпенд к направлению тока. J = l/S. В изотропной среде электроды принимаются за точечные. Эквипотенциали – окружности, линии тока – прямые.
29. Инклинометрия. Решаемые задачи
Фактическое отклонение оси скважины от вертикали в каком-либо направлении называется искривлением скважины. Оно определяется углом искривления α и магнитным φ азимутом искривления. α – это угол отклонения оси элемента скважины от вертикали, φ - угол между направлением на магнитный север и горизонтальной проекцией оси скважины, взятой в сторону увеличения глубины. Он отсчитывается по ходу часовой стрелки. Плоскость, проходящая через вертикаль, и ось скважины в определенном интервале глубин, называется плоскостью искривления. Измерение угла и азимута искривления скважин осуществляется инклинометрией. Скважины бывают вертикальные и наклонные. Даже у вертикальных скважин есть небольшой угол наклона от заданной оси, то есть отклонение от устья до забоя. Измерения производят инклинометром. Наиболее распр-ми являются инклинометры с дистанционным электрическим измерением. Главной мех-кой частью прибора является вращающаяся рамка; ось которой совпадает с вертикальной осью прибора. Эта рамка электрически связана с наземным прибором. Измерение искривлений производят по точкам в вертикальной скважине через 25 м, в наклонной через 10 м. Результаты измерений представляют в виде таблицы значений ф и φ в зависимости от глубины скважины. По данным таблицы вычерчивается инклинограмма - проекция оси скважины на горизонтальную плоскость.
30. Подготовка скважины к проведению ГИС, требования к буровому раствору
Буровая, на которой намечается проведение геофизических работ, должна бить подготовлена. К буровой должны быть подведены подъездные пути, обеспечивающие беспрепятственный подъезд каротажной станции. На буровой должна быть сделана ровная площадка для установки станции. Подведение электричества. Пол буровой и мостки очищаются от грязи. Ствол скважины на необсаженном интервале прорабатывается долотом номинального диаметра. Готовность скважины к геофизическим иссл-ям удостоверяется специальным актом.
Требования к буровому раствору:
1. вязкость не более 90 сек по СПВ (метод истечения), содержащий песок или обломки пород в количестве более 5%
2. скважина не должна быть газирующая или переливающая буровой раствор
3. уровень поглощения бурового раствора не более 15 м/ч
Билет 11
31. Обычные зонды электрического каротажа
Для определения электрического сопротивления горных пород применяется четырехэлектродная установка, электроды которой обозначаются - буквами А, М, N, В. Через электроды А, В, называемые токовыми, в скважину и окружающие породы вводится ток I, создающий электрическое поле. При помощи двух других электродов М и N, называемых измерительными, измеряют разность потенциалов электрического поля между двумя точками в скважине. Электроды А, М, N или А, В, М составляют обычный каротажный зонд, который спускается на кабеле в скважину. Четвертый электрод находится на поверхности земли, вблизи устья скважины.
Типы зондов КС. Условимся называть электроды зонда парными, если они включены в одну и ту же цепь - токовую или измерительную, а электрод, включаемый в одну цепь с электродом, находящимся на поверхности - непарным. В зависимости от расстояний между парными и непарными электродами различают два тина обычных зондов.
Потенциал зонд - это зонд с раздвинутыми парными электродами. Если один из парных электродов удален на очень большое расстояние, получается идеальный потенциал-зонд.
∆U=UМ –UN = UМ , AN ≈ AM→ ∞.pk =4π*AM*ΔU/I
Градиент-зонд - это зонд со сближенными парными электродами. Если расстояние между парными электродами уменьшить до бесконечно малой величины, получится идеальный градиент-зонд.
АМ ≈ АN. pk =4π*AM2 *gradUM /I
Однотипные трехэлектродные зонды отличаются друг от друга своей длиной L. Длиной потенциал-зонда называют расстояние между сближенными непарными электродами: L=АМ, а длиной градиент-зонда расстояние от непарного электрода до середины между парными электродами: L=АО. От длины зонда зависит радиус его исследования и форма кривых КС. Различают также последовательные и обращенные зонды. Последовательными называют зонды, у которых парные электроды находятся внизу, обращенными - зонды, у которых парные электроды расположены выше непарного. Последовательный градиент-зонд называют также подошвенным, а обращенный - кровельным. Точкой записи зонда является точка, находящаяся посередине между сближенными электродами. К этой точке относят измеренные значения кажущегося сопротивления. Зонд обозначается перечислением его электродов сверху вниз, между ними проставляют межэлектродные расстояния в метрах.
32. Газовый каротаж, решаемые задачи
В поровом пространстве горных пород содержатся в различных количествах углеводородные газы. При разбуривании породы газ поступает и циркулирующую по скважине промывочную жидкость и выносится вместе с ней на поверхность. Там он извлекается из раствора, смешивается с воздухом и поступает на анализ. При этом определяют суммарные газопоказания (представляют собой суммарное содержание различных углеводородных газов в газовоздушной смеси, получаемой при непрерывной дегазации бурового раствора, выходящего из скважины), приведенные газопоказания (представляют собой объем газа, приведенный к нормальным условиям, который содержится в единице объема породы) и содержание предельных углеводородных газов. Одновременно с геохимическими исследованиями регистрируют продолжительность бурения 1м скважины и расход бурового раствора. Такой комплекс исследования называют газовым каротажем.
Зная эти величины, можно разделять перспективные пласты на газосодержащие, нефтегазосодержащие и нефтесодержащие, а при благоприятных условиях разделять продуктивные и водоносные пласты.
33. Оценка технического состояния скважины
Контроль за разработкой одна из важнейших задач геофизики наряду с изучением геологического разреза скважин (литолого-геологический разрез скважины), изучением технического состояния скважин, проведением прострелочных и взрывных работ в скважинах и опробованием пластов и отбором образцов со стенок скважины.
Он включает в себя: 1) искривление скважин - инклинометрия; 2) диаметр скважин - кавернометрия; 3) профиль сечения скважин и обсадных колонн - профилеметрия; 4) качество цементирования обсадных колонн; 5) места притоков и поглощений жидкости в скважинах; 6) затрубную циркуляцию жидкости; 7) место гидроразрыва пласта; 8) уровень жидкости; 9) местоположения муфтовых соединений обсадных колонн и перфорированных участков колонн, толщину и внутренний диаметр обсадных колонн, участки смятия и разрыва колонн.
Билет 12
34. БК, физические основы, решаемые задачи
Под боковым каротажем понимают каротаж сопротивления зондами с экранными электродами и фокусировкой тока. Используются трех-, семи- и девятиэлектродные зонды:
3-электродный зонд с фокусировкой тока представляет собой длинный проводящий цилиндр, разделенный изоляционными промежутками на три части (3 цилиндра). Центральный электрод испускающий, боковые электроды экранирующие. Между этими экранирующими и испускательными установлена постоянная разность потенциалов. Благодаря этому ток не распускается по пластам, а движется чётко перпендикулярно этому электроду. Это сокращает влияние скважины и вмещающих элементов на рез-ты измерений.
7- электродный зонд. Состоит из центрального, 2 боковых электродов и ещё 2 пар дополнительных эл-в за боковыми. Создают напряжение равное 0, что соотв-т тому, как будто пласты на уровне этих электродов замещены изоляторами, что препятствует растеканию тока по скважине.
9- электродный зонд. Используется для изучения незатронутой проникновением части пласта и для изучения проникновения путём смены полярностей. Это псевдобоковой каротаж.
35. ПВР, применяемые для интенсификации притока
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.
36. Определение высоты подъема цемента по термометрии скважин
После окончания бурения в скважину, как правило, опускают обсадную колонну, а затрубное пространство между стенкой скважины и внешней поверхностью колонны заливают цементным раствором - цементируют. Целью цементирования является изоляция пластов друг от друга для исключения перетоков различных флюидов из одного пласта в другой. Высококачественное цементирование обсаженных колонн позволяет однозначно судить о типе флюида, насыщающего породу (нефть, газ, вода, нефть с водой), правильно подсчитывать запасы нефти и газа и эффективно осуществлять контроль разработки нефтяных и газовых месторождений. Качество цементирования обсадных колонн контролируется методами термометрии и радиоактивных изотопов, гамма-гамма методом и акустическим методом.
Метод термометрии. Определение местоположения цемента в затрубном пространстве по данным термических исследований основано на фиксировании тепла, выделяющегося при твердении цемента. Метод позволяет установить верхнюю границу цементного кольца и выявить наличие цемента в затрубном пространстве. Зацементированный интервал отмечается на термограмме повышенными значениями температуры на фоне общего постепенного возрастания ее с глубиной и расчлененностью кривой по сравнению с кривой против незацементированных участков скважины. Цементы различных марок отличаются неодинаковым временем твердения, количеством выделяющегося тепла и максимальной температурой. Наибольшие температурные аномалии можно зафиксировать и промежутке времени от 6 до 24 часов после окончания заливки цемента. Чем больше цемента участвует в реакции, тем значительнее тепловой эффект. Сильная дифференциация температурной кривой в интервале нахождения цемента обусловлена литологическими особенностями и кавернозностью разреза. Как правило, песчаным породам соответствуют пониженные температурные аномалии, глинистым – повышенные. Песчаные породы, имеющие наименьшее тепловое сопротивление, значительно быстрее отдают тепло в окружающую среду, чем глины, тепловое сопротивление которых выше. Кроме этого, в глинистых породах чаще всего образуются каверны, в которых скапливается значительное количество цемента.
Билет 13
бурение скважина методика
Все пласты, против которых фиксируется приток (приемистость) по данным дебитометрии-расходометрии, считаются отдающими (поглощающими). Нижняя граница притока (приемистости) в скважине устанавливается по результатам исследования тремя методами: термометрии, механической и термокондуктивной дебитометрии. Термодебитометрия является основным методом выявления отдающих (поглощающих) пластов. Объемы жидкости или газа, циркулирующие в стволе скважины, фиксируются глубинными расходомерами и дебитомерами. Расходомерами измеряют расход воды, закачиваемой в пласт, дебитомерами - притоки нефти, газа и их смеси с водой. Расходомеры отличаются от дебитомеров диаметром корпуса глубинного прибора. У расходомеров он больше, чем у дебитомеров, поскольку они предназначены для измерения больших расходов жидкости в нагнетательных скважинах (до 2-5 тыс. м3 /сут). Имеется два типа расходомеров (или дебитомеров) - механические и термокондуктивные.
Прибор снабжается пакером, который предназначен для перекрытия ствола скважины и направления потока жидкости через прибор. Существующие типы глубинных расходомеров и дебитомеров различаются в основном конструкциями пакерующих устройств. Дебитомеры с абсолютной пакеровкой обеспечивают проход всего потока через измерительный канал. Дебитомеры с пакерами зонтичного типа лишь частично перекрывают пространство между стенкой скважины и дебитомером. Измерения проводят в интервале перфорации при подъеме прибора. Вначале с прикрытым пакером регистрируют непрерывную кривую, по которой намечают положение точечных измерений. На участках с резкими изменениями дебита расстояние между точками выбирают равным 0,4 м, на участках с малыми изменениями равным 1-2 м. Измерения на точках выполняют с полностью открытым пакером не менее трех раз, полученные показания усредняются. По результатам измерений строят профили притока или приемистости. Профилем притока (или приемистости) пласта называют график зависимости количества жидкости, поступающей из пласта (или нагнетаемой в пласт) от глубины залегания работающих интервалов.
Билет 14
40. Микрозондирование, физические основы, кривые, решаемые задачи
Под микрокаротажем (МК) понимают каротаж сопротивления обычными градиент- и потенциал-зондами малых размеров, расположенными на прижимном изоляционном башмаке. При работе башмак с электродами прижимается пружинами к стенке скважины, чем достигаются частичное экранирование зонда от промывочной жидкости и уменьшение влияния ее на результат измерений. В средней части башмака микрозонда смонтированы три электрода — А, М и N расстоянии 25 мм друг от друга. С их помощью по обычной схеме электрического каротажа образуют градиент-микрозонд A 0,025M0,025N и потенциал-микрозонд А0,05М, которыми производят измерения в скважине одновременно. По замеру двух кривых сопротивления, зарегистрированных микрозондами с различными радиусами исследований, можно получить представление об удельном сопротивлении прилегающей к скважине части пласта и оценить влияние глинистой корки и слоя промывочной жидкости.
Интерпретация кривых МК заключается в детальном расчленении разреза, выделении в нем проницаемых и непроницаемых прослоев, определении удельного сопротивления промытой части пласта рпп . Если против проницаемого пласта образуется глинистая корка, кажущиеся сопротивления, измеряемые потенциал-микрозондом, значительно выше сопротивлений, измеренных одновременно против тех же пластов градиент-микрозондом с заметно меньшим радиусом исследования. Пласт следует считать проницаемым, если имеет место положительное расхождение и удельное сопротивление его части, прилегающей к скважине, превышает сопротивление промывочной жидкости не более чем в 25 раз.
Влияние глинистой корки на измерения обычными микрозондами велико. Наличие в скважине соленого раствора также ограничивает использование этих кривых для количественной интерпретации. В таких случаях для определения рпп и рзп применяются микрозонды с фокусировкой тока (боковой микрокаротаж).
Микрокаротаж обычными микрозондами применяют для детального исследования разрезов скважин, заполненных слабоминерализованной промывочной жидкостью. По данным МК решаются следующие задачи: расчленение разреза на проницаемые и непроницаемые пласты, уточнение литологического состава пород, определение границ пластов и их эффективной мощности.
Наиболее благоприятными условиями для применения МК являются вскрытие скважиной терригенного разреза и заполнение ее сравнительно слабоминерализованной промывочной жидкостью. Измерения диаграмм МК сопровождаются замером диаметра скважины каверномером, что облегчает интерпретацию кривых микрокаротажа.
41. Использование данных РК для литологического расчленения разреза
Радиоактивность-способность некоторых атомных ядер самопроизвольно распадаться с испусканием α, β, γ лучей, а иногда и других частиц. Для измерения интенсивности естественного гамма-излучения по стволу скважины пользуются скважинным прибором, содержащим индикатор γ- излучения. В качестве индикатора используют газоразрядные сцинтилляционные счетчики.
Практические кривые РК существенно отличаются от расчетных двумя особенностями: наличием иззубренности кривой, которая вызвана статистическими флуктуациями и влиянием инерционности регистрирующей аппаратуры, связанной с наличием в измерительном канале интегрирующей ячейки.
Радиоактивное излучение представляет собой результат большого числа процессов, каждый из которых возникает в отдельных атомах независимо от других. Процессы следуют друг за другом через произвольные и неравные интервалы времени. Поэтому поступающее на индикатор излучение при одних и тех же условиях не остается постоянным, а непрерывно колеблется около средней величины. Такие колебания называют флуктуациями. Чтобы уменьшить ширину статистических флуктуаций и улучшить вид кривой, используют интегрирующую ячейку. Эта ячейка осредняет показания РК во времени, поэтому при переходе скважинного прибора через границу между пластами новые показания устанавливаются не сразу, а через некоторое время. В результате кривая РК как бы смещается в направлении движения зонда. Смещение тем больше, чем больше произведение постоянной времени ячейки τ на скорость перемещения прибора V. Поэтому границы пластов по кривым РК определяют так: подошву пласта отбивают по началу крутого подъема, а кровлю - по началу крутого спада кривой. Так как показания РК в той или иной степени усреднены, некоторый начальный участок с плавным подъемом и спадом кривой не учитывается. Интерпретации подлежат лишь аномалии, превышающие ширину дорожки статистических флуктуаций.
42. Оценка качества цементного камня по данным АКЦ
Качество цементирования обсадных колонн контролируется методами термометрии и радиоактивных изотопов, гамма-гамма методом и акустическим методом.
Акустический метод
.
Этот метод основан на измерении амплитуды продольной упругой волны, распространяющейся по колонне, цементному кольцу и породе, и регистрации времени распространения этих колебаний. Он позволяет: 1) установить высоту подъема цемента; 2) выявить наличие или отсутствие цемента за колонной; 3) определить наличие каналов, трещин и каверн
29-04-2015, 00:37