КОС — Каротаж Открытого Ствола
Задачи геофизических исследований скважин в открытом стволе скважины
Геофизические исследования скважин (ГИС) в открытом стволе являются неотъемлемой частью процесса комплекса бурения новых скважин и основным поставщиком информации о геометрии залежи, ее литологической структуре и ФЕС.
Эти виды исследований называются также Каротажом Открытого Ствола (КОС) или Open Hole Logging в англоязычной литературе.
Данные КОС используются также для построения объемной петрофизической модели.
Приборный комплекс каротажа открытого ствола
Связка приборов ГИС открытого ствола включает в себя перечисленные ниже модули, предназначенные для измерения соответствующих параметров:
| 1 | GR | ИНКЛ | Инклинометр |
| 3 | INCL | ГК | Гамма-каротаж |
| 4 | T | ТЕМП | Температура |
| 5 | P | ДАВ | Давление |
| 6 | RES | КС | Резистивиметр |
| 7 | CNL | ИНК | Двух-зондовый компенсированный нейтронный каротаж |
| 8 | SONIC | АК | Акустический Каротаж |
| 9 | RHO | ПЛОТ | Плотномер |
| 10 | CAL | КМ | Каверномер |
Описание модулей приборного комплекса профилеметрии
ГК (GR)
Принцип действия
Гамма-каротаж основан на измерении естественного фона гамма-излучения, который является индивидуальным для каждой геологической фации.
Единицы измерения
Измеряемая величина — скорость счета импульсов в минуту (имп/мин).
Основная расчетная величина — мощность экспозиционной дозы в микрорентгенах в час (мкР/час).
За единицу скорости счета при гамма-каротаже принята единица Американского нефтяного института (GAPI) для определения гамма-активности по произвольной шкале.
Шкала GAPI была градуирована при помощи калибровочной установки в лаборатории Хьюстонского университета, Техас.
Единица гамма-излучения по API определяется как 1/200 от разницы между скоростью счета, записанного прибором в середине радиоактивного участка и скоростью счета в середине нерадиоактивного участка калибровочного стенда.
Область применения
Этот датчик применятся для
- Литологического расчленения и корреляции разрезов осадочных пород
Выявления радиогеохимических аномалий, образующихся в процессе вытеснения нефти водой (в обсаженных скважинах)
Выделения в разрезах скважин местоположения полезных ископаемых, отличающихся пониженной или повышенной гамма-активностью
Источник
Сейсмическая коса
Использование: для приема сейсмических сигналов при сейсморазведке. Сущность изобретения: коса включает сейсмоприемники, соединенные с кабелем посредством отводков. Для каждого сейсмоприемника на кабель свободно посажены защитные блоки из упругого материала. 1 ил.
Изобретение относится к сейсморазведке, а точнее к техническим средствам для приема сейсмических сигналов.
Известна буксируемая сейсмическая коса, включающая кабели и сейсмоприемники, размещенные в жестких металлических контейнерах, соединенных шарнирами [1] Такая коса слишком громоздка и сложна в эксплуатации.
Более легкой и компактной является коса, включающая кабель с размещенными внутри сейсмоприемниками. Однако такого типа коса не обеспечивает хорошего контакта сейсмоприемника с грунтом за счет упругости кабеля.
Наиболее близкой к заявляемому объекту является принимаемая за прототип, сейсмическая коса, включающая кабель и сейсмоприемники, соединенные с кабелем посредством отводков [2] Такая сейсмическая коса достаточно компактна, легка и обеспечивает хороший контакт каждого сейсмоприемника с грунтом.
Недостаток принятого за прототип устройства состоит в низкой надежности, низкой долговечности и низкой производительности.
Низкая надежность и низкая долговечность обусловлены тем, что сейсмоприемники, соединенные с кабелем посредством отводков кабеля, подвергаются резким ударам при смотке и погрузке в транспортное средство, а также при перемещении волоком.
Низкая производительность обусловлена тем, что отводки кабеля, которыми сейсмоприемники соединены с кабелем, при погрузке в транспортное средство путаются, поэтому при выгрузке для размещения на профиле их приходится распутывать, на что затрачивается производительное время. Кроме того, принимаемую за прототип косу нельзя перемещать по профилю волоком, так как это приводит к разрушению сейсмоприемников. Поэтому принимаемую за прототип косу необходимо всегда грузить в транспортное средство, а затем выгружать, что снижает производительность работ.
Производительность снижается еще и потому, что в процессе работ необходимо производить поиск и замену сейсмоприемников, пришедших в негодность.
Задача состоит в повышении производительности сейсморазведочных работ и в повышении надежности и долговечности сейсмической косы.
Задача решается тем, что известная сейсмическая коса, включающая сейсмоприемники и кабель, соединенные между собой отводками, снабжена защитными блоками для каждого сейсмоприемника, выполненными из упругого материала и свободно посаженными на кабель.
Это отличает изобретение от прототипа.
Физический эффект, реализуемый изобретением, состоит в уменьшении силы случайных ударов, приходящихся на сейсмоприемники, смонтированные в косе. Уменьшение силы ударов достигается за счет упругости защитных блоков.
По имеющимся у автора сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «Новизна».
По мнению автора, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат новое свойство объекта совокупность признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «Изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в области сейсморазведки с получением технического результата, заключающегося в уменьшении силы ударов, приходящихся на сейсмоприемники при их погрузке, выгрузке и буксировке волоком по профилю, что позволяет повысить производительность работ за счет увеличения скорости погрузки, выгрузки и буксировки, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «Промышленная применимость».
Сущность изобретения поясняется чертежом на котором изображена предлагаемая коса.
Коса содержит сейсмоприемники 1, кабель 2, отводки 3 и защитные блоки 4. Стрелка А указывает направление движения косы при погрузке или буксировке.
Согласно изобретению, сейсмоприемники 1 постоянно соединены с кабелем 2 посредством отводков 3, для каждого сейсмоприемника в косе имеется защитный блок 4, выполненный из упругого материала и свободно посаженный на кабель.
Устройство работает следующим образом.
При сборке косы и погрузке упругие блоки 4 под действием силы тяжести перемещаются по кабелю 2 и по отводку 3 в направлении, противоположном указанному стрелкой А, до упора в сейсмоприемник 1. При этом защитные блоки 4 прижимают сейсмоприемники 1 к кабелю 2, благодаря чему исключается запутывание отводков 3, когда коса погружена в транспортное средство. Если защитный блок 4 не может переместиться до упора в сейсмоприемник под действием собственного веса, то его можно дослать рукой или каким-либо устройством или способом.
Например, погрузку косы в транспортное средство можно проводить протягивая ее в направлении, указанном стрелкой А, на некоторое расстояние по земле. При этом защитный блок 4 будет заторможен землей, а кабель и отводок пройдут через отверстие защитного блока 4 до упора в него сейсмоприемника 1.
При благоприятных условиях, например по снегу, льду или по песку, предложенную косу можно перемещать по профилю волоком в направлении, указанном стрелкой А. При этом защитные блоки 4 будут защищать сейсмоприемники 1 от соударения с препятствиями (кочками, камнями, пнями и т.д.).
Поскольку сейсмоприемники с отводками при погрузке косы в транспортное средство оказались прижатыми к кабелю, они не запутываются при выгрузке из транспортного средства.
Для установки сейсмоприемников на профиле защитные блоки отодвигают от сейспоприемников в направлении, указанном стрелкой А. При этом отводки выходят из отверстий защитных блоков и позволяют выбрать точки наилучшей установки приемников.
При перемещении косы в виде отдельных отрезков по профилю исключаются смотка косы в транспортное средство и ее размотка на профиле, благодаря чему обеспечивается повышение производительности.
П р и м е р. В условиях Западной Сибири работы ведут в зимнее время. Применяются отрезки косы длинной 600 м. Сейсмоприемники располагаются по косе с шагом 2 м, при этом применяется 100-жильный кабель. Длина отводка, соединяющего сейсмоприемник с кабелем, составляет 20-35 см.
В соответствии с изобретением защитный блок может быть выполнен в виде круга из обувного микропора толщиной 16 мм, диаметром 100 мм и отверстием в центре диаметром 25 мм.
Такой защитный блок при выгрузке, погрузке или движении косы по профилю полностью прикроет сейсмоприемник, имеющий максимальный размер 90 мм, от прямого столкновения с жесткими препятствиями, при этом сила ударов по сейсмоприемнику будет уменьшена более, чем в 10 раз. При весе одного сейсмоприемника 120 г защитный блок будет весить 40-60 г.
Применение предложенной косы обеспечивает повышение производительности полевых сейсмических работ на 10-15% а долговечность косы может быть увеличена в 2-3 раза.
Сейсмическая коса, содержащая сейсмоприемники и кабель, соединенные между собой отводками, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена свободно посаженными на кабель защитными блоками для каждого сейсмоприемника, причем каждый блок выполнен из упругого материала в форме круга с отверстием, при этом диаметр круга больше максимального размера сейсмоприемника, а диаметр отверстия больше толщины кабеля.
Источник
Скважинное оборудование
Геофизические исследования скважин (ГИС) — это комплекс геофизических методов, применяемых для изучения физических свойств пород в околоскважинном пространстве. ГИС применяются при выполнении широкого круга задач. Среди них:
- изучение геологического строения для инженерно-геологических целей, в том числе уточнения залегания водоупоров и водоносных горизонтов;
- уточнение геологических границ при геологическом картировании;
- выявление продуктивных пластов и оценка запасов, при проектировании и в процессе разработки месторождений (прежде всего углеводородов);
- контроль технического состояния скважин;
- получение сведений, необходимых для подсчёта запасов месторождений твёрдых полезных ископаемых — данные о мощности залежей, а также о содержании полезного компонента.
Каротаж —более узкий термин, объединяющий часть методов, связанных со спуском (и последующим подъёмом) геофизического оборудования скомпонованного в виде зонда в скважину. Каротаж призван дополнить данные, а порой и восполнить пробелы информации, получаемой при буровых работах, поскольку керн извлекаемый из скважины не всегда позволяет получить представление о свойствах пород, залегающих на глубине. Например, пористость, как и некоторые другие характеристики материала, извлечённого на поверхность меняется. Также надо учитывать, что не в каждом случае удаётся получить твёрдый керн. Из слабо сцементированных, раздробленных или трещиноватых пород на поверхность извлекается так называемый шлам. Иногда при проходке скважин керн не отбирается по технологическим или экономическим причинам.
Зачастую каротажный зонд опускается в скважину непосредственно на несущем кабеле, который подаётся в скважину с геофизической катушки, расположенной на поверхности. При большом весе погружаемого в скважину оборудования используют блок-баланс (для направления кабеля в скважину) и каротажную лебёдку или каротажную станцию, включающую всё необходимое дополнительное оборудование. Для отслеживания глубины погружения может быть использовано мерное колесо (ролик) или счётчик глубин, отслеживающий проходящие мимо него магнитные метки, расположенные непосредственно на кабеле.
Разнообразие методов каротажа на сегодняшний день велико, поскольку скважинная геофизика фактически повторяет методы, применяемые в геофизике наземной. Отличительная особенность каротажа — это высокая детальность и точность исследований. Детальность основана на том, что результаты каротажа фиксируются в виде непрерывных диаграмм при движении датчиков по стволу скважины.
Выбор метода каротажа зависит от решаемой задачи, от условий проведения исследований, таких как тип скважины, наличие и способ обсадки и проч.
Методы скважинной геофизики разделяются на несколько основных групп по изучаемым физическим свойствам грунтов и горных пород:
Задачи, решаемые при помощи каротажа
Использование одного метода скважинной геофизики в общем случае не позволяет однозначно установить свойства пород, пересечённых скважиной. Наиболее полно с этой задачей справляется электрический каротаж, но только в случае, если удельное сопротивление разных пересекаемых пород обладает существенным контрастом. На слабо изученных разрезах или в сложных геологических ситуациях каротаж сопротивлений (КС) в сочетании с каротажом потенциала собственной поляризации (ПС) позволяют выделить реперные точки для составления стратиграфической колонки.
Стандартный электрический каротаж (КС в сочетании с ПС) в комплексе с индукционным, радиоактивным, акустическим и другими методами ГИС предназначены для решения следующих основных геологических задач:
- расчленение разрезов по литостратиграфическим признакам с возможностью построения литостратиграфической колонки высокой детальности;
- определение строения и свойств пород, однородных и неоднородных интервалов разреза;
- предварительное выделение проницаемых и не проницаемых пластов (установление их однородности и мощности);
- первичное выделение нефтегазосодержащих толщ, оценка степени и характера насыщения коллекторов;
- определение контактов пластовых флюидов (ВНК, ГВК, ГНК) в однородных коллекторах и прогноз фазового состояния углеводородов в пластовых условиях;
- контроль технического состояния ствола скважины как в открытом стволе, так и в обсадке.
Комплексная геологическая интерпретация результатов геофизических исследований позволяет существенно уточнить геологический разрез. По этой причине часто в одном зонде объединяют аппаратуру для проведения нескольких методов одновременно, например, электроразведочный зонд (для проведения КС, ПС) может быть дополнен спектрометрическим датчиком для проведения ГК и/или термометрическими сенсорами.
Основным оборудованием для проведения скважинной геофизики являются:
Источник
