- •Геофизика лекции для студентов 2 курса геологического факультета
- •1. Внутреннее строение Земли
- •1.1. Земная кора.
- •1.2. Мантия.
- •1.3. Земное ядро.
- •2. Геофизческие методы
- •2.1. Гравиразведка.
- •2.2. Магниторазведка.
- •Интерпретация данных.
- •2.3. Электроразведка.
- •2.3.1. Электромагнитные поля, используемые в электроразведке
- •2.3.2. Электромагнитные свойства горных пород
- •2.3.3. Электромагнитные зондирования.
- •2.3.4. Электромагнитные профилирования.
- •Аэроэлектроразведка является разновидностью индукционных методов электроразведки. Все варианты аэроэлектроразведки основаны на измерении магнитных компонент поля.
- •2.3.5. Подземно-скважинные методы электроразведки.
- •2.3.6. Интерпретация данных электроразведки
- •Интерпретация данных объемной электроразведки.
- •2.4. Терморазведка.
- •Теория терморазведки построена на основе математического и физического моделирования, натурных наблюдений и установления связей с другими полями Земли.
- •4.1.1. Радиотепловые и инфракрасные съемки
- •2.4.2. Региональные и локальные термические исследования
- •2.4.3. Поисково-разведочные термические исследования.
- •2.5. Ядерная геофизика.
- •2.5.1. Радиометрические методы разведки.
- •2.5.2.Эманационная съемка.
- •2.5.3. Подземные методы изучения естественной радиоактивности.
- •2.5.4. Определение абсолютного возраста пород.
- •2.5.5. Ядерно-геофизические методы.
- •2.6. Геофизические исследования скважин
- •2.6.1. Методы технологического контроля состояния скважин.
- •Кавернометрия.
- •Инклинометрия.
- •Прострелочные работы в скважинах.
- •2.6.2.Электрические методы исследования скважин. Метод естественного поля.
- •Метод кажущихся сопротивлений.
- •Другие методы электрометрии скважин.
- •2.6.3.Ядерные методы исследования скважин.
- •Методы изучения естественной радиоактивности горных пород в скважинах.
- •Методы скважинных исследований с искусственным облучением горных пород.
- •2.6.4. Сейсмоакустические методы исследования скважин.
- •Сейсмические методы.
- •Акустические методы.
- •2.6.5. Термический метод исследований скважин.
- •2.6.6.Магнитный и гравитационный скважинные методы.
- •2.7. Реология.
- •2.8. Экологическая геофизика.
- •2.9. Сейсморазведка.
- •2.9.1. Сейсморазведочная аппаратура.
- •2.9.2. Методика и система наблюдений в полевой сейсморазведке.
- •Виды сейсморазведки.
- •Организация наземных сейсморазведочных работ.
- •2.9.3. Особенности методики морской и других видов сейсморазведки.
- •Сейсморазведка на акваториях.
- •Скважинные и подземные сейсмические исследования.
- •Методика сейсмоэлектрических методов.
- •2.9.4. Обработка и интерпретация материалов сейсморазведки.
- •2.10. Сейсмология.
- •2.10.1. Причины и сила землетрясений.
- •Шкала сейсмической интенсивности msk-64
- •2.10.2. Прогноз и параметры землетрясений.
- •Количественные параметры интенсивности колебаний
- •2.10.3. Методика полевых сейсмологических наблюдений.
- •2.11. Комплексирование геолого-геофизических методов.
2.6.1. Методы технологического контроля состояния скважин.
Технологический контроль результатов бурения включает изучение технического состояния скважин (определение углов наклона, азимута забоев, диаметра скважины на разных глубинах, высоты цемента за обсадными трубами, качества цементации и др.), фототелеметрию стенок скважин, перфорацию скважин для допуска в нее воды, нефти, газа и др.
С помощью специального оборудования и обычных автоматических каротажных станций подобный технологический контроль проводится в ходе или после окончания бурения.
Кавернометрия.
Для измерения диаметров скважин применяются специальный прибор - каверномер и оборудование обычной каротажной станции. Каверномер состоит из металлической гильзы, вдоль ствола которой располагаются ромбовидные рычаги-щупы, при подъеме каверномера рычаги под действием пружины раскрываются и плотно прижимаются к стенкам скважины. При изменении угла раскрытия рычагов движется закрепленный на них шток, который связан с ползунковым реостатом. Это приводит к изменению сопротивления реостата и тока в электрической цепи, который подается на регистратор. Установив в процессе градуировки зависимость между током и радиусом раскрытия рычагов, легко перевести график его изменения в кривую изменения диаметра скважины (кавернограмму). Она служит для уточнения геологического разреза, изучения технического состояния скважин и интерпретации результатов скважинных исследований.
Инклинометрия.
Для определения на любой глубине угла отклонения оси скважины от вертикали и азимута ее искривления по отношению к устью применяются специальный прибор - инклинометр и оборудование обычной каротажной станции. В необсаженных скважинах используются электрические инклинометры. В корпусе такого инклинометра помещается свободно подвешенная рамка, которая по отвесу располагается горизонтально. На ней имеется буссоль для измерения азимута и указатель наклона. Стрелка буссоли и указатель наклона рамки скользят по реохордам азимутов и углов наклона, которые поочередно можно подключать к токовой линии инклинометра. Стрелка и указатель передают напряжение с реохордов, пропорциональное азимуту или углу наклона.
В скважинах, обсаженных металлическими трубами, измерение азимута и угла проводят гироскопическими инклинометрами.
Точность измерения углов инклинометром достигает 30', а азимутов - нескольких градусов. Если учесть, что глубокая скважина на разных глубинах может отклоняться от вертикали на сотни метров, а по азимуту превышать 360 , то нетрудно понять практическое значение инклинометрии. Особенно необходима инклинометрия в скважинах наклонного бурения.
Прострелочные работы в скважинах.
Для извлечения нефти, газа, подземных вод из пластов, обсаженных трубами, надо пробить отверстие в трубах, чтобы обеспечить доступ жидкого или газообразного ископаемого в скважину, а затем подачу его на поверхность. Прострелочные работы в скважинах выполняются с помощью специальных устройств - перфораторов с использованием оборудования обычных каротажных станций. Операция по прострелу колонны обсадных труб производится различными стреляющими устройствами: пулевыми, беспулевыми, кумулятивными, торпедными перфораторами.
Пулевой перфоратор состоит из стального ствола с несколькими отверстиями по длине, в которых располагаются пули весом 9 - 27 г. За каждой пулей имеется взрывная камера, заполненная порохом. Для подрыва пороха в камеру подводится электровоспламенитель. При взрыве пуля пробивает трубу, окружающий ее цемент и образует отверстие, что и обеспечивает поступление из пласта в скважину газа, нефти или воды.
В беспулевых, кумулятивных перфораторах перфорация производится раскаленной металлической струей, возникающей при взрыве взрывчатого вещества (гексагена).
Торпедный перфоратор стреляет снарядами диаметром от 22 до 84 мм. В снаряде имеется взрывчатое вещество, которое взрывается, когда снаряд входит в породу, и разрушает ее.
Для взятия на отдельных участках скважины образцов пород применяется огнестрельный (стреляющий) грунтонос. Он похож на пулевой перфоратор. Боек грунтоноса имеет отверстие, в которое проникает порода при внедрении его в стенки скважины. При подъеме грунтоноса боек на тросике извлекается вместе с породой.