Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

Индукционно-электрический каротаж

Собственный потенциал, мВ

}-----.....

Удельное сопротивление, ом/м

Электропро- 1000 водность, ом/м

ООО

Песок

Сланец

Сланец

Песок

Сланец

Сланец

Песок

Рис. 6.5. Диаграмма электрического каротажа скважины. Левая кривая показывает изменение потенциала самопроизвольной поляризации, а правая - изменение удельного сопротивления

Каротаж по радиоактивности

Электрический каротаж осуществляется на необсажен-ной скважине, чтобы избежать короткого замыкания, вызванного присутствием стальной обсадной колонны. В то же время радиационный каротаж может проводиться как в свободной, так и в обсаженной скважине.

Полная диаграмма каротажа по радиоактивности включает два типа кривых - гамма-каротажа и нейтронного каротажа (рис. 6.6). Кривая гамма-каротажа записывается в левой части диаграммы и напоминает кривую потенциала самопроизвольной поляризации. Кривая нейтронного каротажа регистрируется справа и соответствует кривой удельного сопротивления. Сочетание этих кривых показывает фоновую (естественную) и искусственную радиоактивность в скважине.

Прибор для гамма-каротажа обычно состоит из ионизационной камеры, заполненной инертным газом при высоком давлении. Гамма-излучение, испускаемое пластом породы, проникает в камеру. Некоторые из гамма-частиц сталкиваются с атомами газа, выбивая из них

снижая закорачивающее действие бурового раствора. При таком виде каротажа измерение проводится в малом объеме материала перед изолирующей прокладкой, что важно при регистрации диаметра скважины и наличия спекшейся глинистой корки. При боковом микрокаротаже имеется один центральный электрод и три электрода, расположенных по кольцу вокруг него. На электроды подается ток, напряжение измеряется и регистрируется как мера электрического сопротивления.

Мы привели краткое описание наиболее широко известных методов электрического каротажа, хотя используются также и другие методы. Каждая каротажная компания должна успешно конкурировать с другими, поэтому они постоянно разрабатывают новые приборы, которые позволят получать более подробную и точную информацию о природе горных пород и жидкостей или газов, содержащихся в них.

Гамма-излучение Нейтроны

Песок или известняк Сланец

Сланец или известняк Сланец

Песчаник или известь

Вулканический пепел

Сланец Ангидрит

Сланец

Сланец Сланец

Сланец

Известняк гранит

Нефте- или газоносный Не нефте- или Плотный газоносный

Сланец

Содержащий жидкость и плотный песок Сланцевый песок или известь

Плотный Содержащий жидкость и плотный песок или известь

Покрывающая порода Соль Ангидрит Сланец

Ангидрит

Сланцевый песок, переходящий в чистый песок

Увеличение интенсивности излучения,

Рис. 6.6. Каротажная диаграмма по радиоактивности

электроны и генерируя таким образом ток. Сигнал передается на поверхность, усиливается и регистрируется в виде кривой его зависимости от глубины. Величина тока непосредственно связана с интенсивностью гамма-излучения. Кривая гамма-излучения (или диаграмма гамма-каротажа) фиксирует естественную радиоактивность пластов.

Величина радиоактивности зависит от типа горной породы. Наибольшую природную радиоактивность имеют сланцевые породы, они обнаруживаются по отклонениям вправо на диаграмме. Для вулканических пород радиоактивность выше, чем в случае осадочных пород, поэтому они легко различаются по диаграммам гамма-каротажа.

Нейтронный каротаж проводят, перемещая по стволу скважины источник излучения нейтронов высокой энергии и детектор излучения, расположенный на определенном расстоянии от источника. С помощью источника осуществляется бомбардировка породы постоянным потоком нейтронов, а детектор регистрирует вторичное гамма-излучение переменной интенсивности. Полученная кривая содержит в себе информацию о жидкости, находящейся в породе.

Нейтроны с большой скоростью равномерно во всех направлениях испускаются в ствол скважины. Во время своего движения наружу они рассеиваются и тормозятся при столкновениях и, наконец, захватываются. Свойства окружающего материала таковы, что дальность перемещения нейтронов всегда оказывается меньше, чем расстояние между источником излучения и детектором. Выходной сигнал детектора возрастает при уменьшении содержания водорода в окружающем пространстве.

Прочие приборы для каротажа

Существует много других типов приборов для проведения каротажа, которые используются с большим или меньшим успехом. В данном разделе рассматриваются наиболее важные из них.

Акустический каротаж использует ультразвуковые сигналы, которые генерируются и проходят сквозь буровой раствор в прилежащие пласты породы. Результирующий сигнал преломляется, распространяется параллельно стволу скважины и улавливается приемником. Скорость сигнала, проходящего через пласт, измеряется с помощью прибора для каротажа и регистрируется на поверхности.

Данные акустического каротажа позволяют получить информацию о литологии пластов. Поскольку скорость звука различна в разных типах пород, то их легко отличить друг от друга. Кроме того, можно оценить пористость, поскольку в нефти и газе скорость звука ниже, чем в воде; измеряя время прохождения, можно также определить насыщенность пласта флюидом.

Диаграмма диаметра скважины (кавернограмма) регистрирует диаметр скважины в зависимости от глубины. Прибор для таких измерений состоит из набора пружин, которые растягиваются поперек ствола скважины (рис. 6.7). Центральный стержень соединяется с нижними концами пружин, которые, растягиваясь, попадают в полость, содержащую индукционную катушку. В результате движения центрального стержня, проходящего через катушку, возникает электрический ток, который непрерывно регистрирует данные о диаметре ствола скважины; полученный сигнал записывается на поверхности.

Диаграмма диаметра скважины позволяет определить объем скважины, что нужно для цементирования. Кроме того, эти данные дают возможность рассчитать скорость циркуляции бурового раствора для определения его объема, необходимого для подъема шлама на поверхность. Такие данные также могут оказаться полезными при литологической корреляции, выборе положения для установки пакера и для оценки толщины спекшейся корки на стенках.

Термограмма скважины (термокаротаж) - это кривая изменения температуры в скважине в зависимости от глубины. Измерения проводят с помощью электрических либо автономных термических приборов. Так как темпе-

Источник питания

Записывающее устройство

Тросы

Спекшаяся корка

Диаметр бурового долота

Диаметр ствола скважины

Сланец Непроницаемая порода

Сланец Песок Сланец

Рис. 6.7. Инструмент для регистрации диаграммы диаметра ствола скважины {а) и типовой ствол скважины (б), где показаны изменения диаметра