Б1 гис и их назначения

Геофизические методы исследования скважин- комплекс физ методов используемых для изучения горных пород в околоскважином и межскважинном пространствах а так же для контроля и технического состояния скважин. Гис делится на 2 метода (метод каратажа – скважинная геофизика) 1 предназначен для изучения пород непосредственно примыкающих к стволу скважин (радиус 1-2мет) . Исследования ведутся при помощи геофизического оборудования . При геофизическом методе исследования скважин применяются все методы разведочной геофизики

Индукционный метод (стр 102)

Индукцион метод применим для исслед вторичного электромагнитного поля, эдс которого прямо пропорциональна электропроводимости горных пород. Вторичное эл магнитное поле возникает в окр среде за счет вихревых токов, которые индуцированы катушкой, питающейся от помещенного в скважину генератора переменного тока. Индукционные методы позволяют изучать разрезы скважин пробуренной с обычной промывочной жидкостью на нефтяной или другой основе, плохо проводящей эл ток.

Б2 Классификация методов ГИС.

Классификация методов ГИС может быть выполнена по виду изучаемых физических полей. Всего известно более пятидесяти различных методов и их разновидностей

Электрические методы.

Включают в себя каротаж сопротивлений: кажущегося сопротивления (КС)-измерение удельного сопротивления горных пород.

Боковой каротаж (БК) – разновидность КС экранированными электродами и их микрозондовые модификации КС МЗ и БК МЗ.

Применяются различные виды токовых каротажей ТК.

К электрическим так же можно отнести индукционный каротаж ИК – измерение удельной проводимости горных пород при помощи катушек индуктивности. Метод измерения и интерпритации естественных электрических потенциалов горных пород в скважинах или каротаж методом самопроизвольной поляризации (ПС).

Прямая задача метода КС требует найти связь между известными параметрами породы скважины, источников тока и измеряемыми значениями и где – кажущиеся УЭС пропорциональное показанию первой производной градиент - потенциала зонда – кажущиеся УЭС идеального градиент – зонда. Для решения этой задачи применяют аналитические методы, методы физического и матиматического моделирования.

Боковой микрокаротаж (БМК) основан на применении миерозондов с фокусировкой тока. Показания зондов БМК менее искажены влиянием глинистой корки и промывочной жидкости (ПЖ). Скважинные приборы, содержащие несколько расположенных по окружности прижимных устройств на каждом из которых размещен зонд БМК называют пластовым наклономерами. По вертикальному сдвигу диаграмм, зарегистрированных с помощью входящих в наклономер зондов можно оценить наклон пласта, а по показаниям встроенного в скважинный прибор инклинометра – азимут угла падения.

Ядерно – геофизические методы

К ним относятся различные виды каротажа основанные на изучении естественного гамма – излучения и взаимодействия вещества горной породы с наведенным ионизирующим излучением.

Гамма - каротаж (ГК) –один из комплексов методов исследований скважин радиоактивными методами. ГК исследует естественную радиоактивность горных пород по стволу скважин.

Нейтронный каротаж

Сущность нейтронных методов каротажа сводится к облучению горных пород нейтронами и регистрации либовторичного гамма – излучения возникающего при радиационном захвате нейтрона ядром вещества породы – метод НГК, либо потока нейтронов первичного излучения дошедших до детектора – метод ННК. Оба метода можно использовать при определении водородосодержания в породе, ее пористости.

Гамма –гамма каротаж (ГГК) основан на измерении характеристик гамма – излучения, возникающего при облучении горных пород внешними источниками гамма – излучения.

Сейсмоакустические методы

Акустический каротаж (АК) называют методы изучения свойств горных пород по измерениям в скважине характеристик упругих волн ультрозвуковой (выше 20 кГц ) и звуковой частоты. При АК в скважине возбуждаются упругие колебания, которые распространяются в ней и в окружающих породах и воспринимаются приемниками, расположенными в той же среде.

Газовый каротаж

Основан на анализе содержания в буровом растворе газообразных или летучих углеводородов.

Термокаротаж

Измерение и интерпритация температурного режима в скважине с целью определения целостности колонны; зон цементации и рабочих горизонтов скважины. Производится скважинным термометром. К этому виду можно отнести и исследования СТИ- самонагревающимся термоиндикатором применяемым притермоиндуктивной расходометрии.

Ковернометрия – измерения, в результате которых получают кривую изменения диаметра буровой скважины с глубиной – кавернограмму.Кавернограммы разреза скважины, дают возможность контролировать состояние ствола скважины при бурении; выявлять интервалы, благоприятные для установки герметизирующих устройств; определять кол-во цемента, необходимого для герметизации затрубного пространства при обсадке скважины.

2.Гамма-каротаж (ГК) заключается в измерении гамма излучений естественных радиоактивных элементов (ЕРЭ), содержащихся в горных породах, пересеченных скважиной.

При выполнении ГК важным моментом явл. Соблюдение оптимальной скорости движения скважинного снаряда. Скорость каротажа должна быть такой, чтобы при движении детектора против пласта минимально2 мощности показания радиометра успели достичь мах. Значений Iyпл. При более высокой скорости, аномалия ГК получается меньшей интенсивности и растянутой по глубине. Оптимальную скорость каротажа вычисляют, исходя из мощности пластов h в метрах и постоянной времени тя в секундах по формулу:Vопт=1800h/тя*м/час.

Интерпритация результатов

Качественная интерпритация диаграмм ГК заклюается литологическом расчленении разреза, которое основано на различии горных пород по их радиоактивности. В общем случае однозначное определение пород по одним лишь диаграммам ГК невозможно и решить эту задачу следует при комплексном использовании диаграмм всех видов каротажа ( КС, ПС, НГК, АК и др.).

При количественной интерпритации диаграмм ГК получают исходные данные для подсчета запасов радиоактивных руд. В скважинах неф. И газ месторождений по диаграммам ГК определяют глинистость коллекторов. На диаграммах ГК проводят одну линию, соответствующую глинам, другую – соотв-ю чистым кварцевым пескам. Величину отклонения Iy от этих линий на исследуемом пласте полагают линенйно связанной с глинистостью коллектора Сгл

Б3 Перфорация скважин назначение описание

Перфорация – операция проводимая в скважине при помощи специальных стреляющих аппаратов (перфораторов ) с целью создания в обсадной колонне отверстий служащих для сообщения между скважиной и пластом коллектором

Торпедная перфорация осуществляется аппаратами, спускаемыми на кабеле и стреляющими разрывными снарядами диаметром 22 мм. Внутренний заряд ВВ одного снаряда равен 5 г. Аппарат состоит из секций, в каждой из которых имеется по два горизонтальных ствола. Снаряд снабжен детонатором накольного типа. При остановке снаряда происходит взрыв внутреннего заряда и растрескивание окружающей горной породы. Масса ВВ одной камеры – 27 г. Глубина каналов по результатам испытаний составляет 100 – 160 мм, диаметр канала – 22 мм. На 1 м длины фильтра обычно делается не более четырех отверстий, так как при торпедной перфорации часты случаи разрушения обсадных колонн.

Пулевой перфоратор представляет собой трубу длиной 1 м и диаметром 100 мм, которая заряжается спрессованным порохом и 10 стальными пулями. /1/На каротажном кабеле пулевой перфоратор спускают в скважину, заполненную глинистым раствором, устанавливают против заданного интервала продуктивного пласта и делают выстрелы. Глубина отверстий в породе не превышает 5-7 см. Многие пули застревают в эксплуатационной колонне, в цементном камне, и только небольшое число их пробивает колонну и цементный камень. Практически в настоящее время не находит применения. Кумулятивная перфорация осуществляется стреляющими перфораторами, не имеющими пуль или снарядов. Прострел преграды достигается за счет сфокусированного взрыва. Такая фокусировка обусловлена коняческой формой поверхности заряда ВВ, облицованной тонким металлическим покрытием (листовая медь толщиной 0,6 мм). Энергия взрыва в виде тонкого пучка газов – продуктов облицовки пробивает канал. Кумулятивная струя приобретает скорость в головной части до 6 – 8 км/с и создает давление на преграду до 0,15 – 0,3 млн. МПа. При выстреле кумулятивным зарядом в преграде образуется узкий перфорационный канал глубиной до 350 мм и диаметром в средней части 8 – 14 мм. Размеры каналов зависят от прочности породы и типа перфоратора.

ГИДРОПЕСКОСТРУЙНАЯ ПЕРФОРАЦИЯ На нефтяных промыслах применяют также гидропескоструйный перфоратор. Гидропескоструйный перфоратор состоит из толстостенного корпуса, в который ввинчивается до десяти насадок из абразивно-стойкого материала (керамики, твердых сплавов) диаметрами отверстий 3-6 мм. Гидропескоструйный перфоратор спускают в скважину на насосно-компрессорных трубах. Перед проведением перфорации скважины с поверхности в НКТ бросают шар, который перекрывает сквозное отверстие перфоратора. После этого с помощью насосных агрегатов через НКТ в скважину закачивают жидкость с песком. Нагнетаемая жидкость с песком выходит только через насадки. Концентрация песка в жидкости обычно составляет 80-100 кг/м, диаметр частиц кварцевого песка 03-0.8 мм. /1/Однако, поскольку этот метод довольно трудоемкий, его применение целесообразно лишь в тех случаях, когда более дешевые методы пулевой, снарядной и кумулятивной перфорации не дают нужного эффектаГидропескоструйную перфорацию применяют для вскрытия пластов в процессе опробования разведочных скважин, вскрытия пластов в скважинах, оборудуемых для раздельной эксплуатации двух и более пластов одной скважиной, вскрытия пластов с трещиноватыми коллекторами. При таком способе вскрытия пласта не получают должного эффекта в интервалах, ранее обработанных соляной кислотой или после гидроразрыва, а также после повторного вскрытия высокопроницаемых пластов с низким пластовым давлением.

2 Методы МикроГрадиентЗонд и МикроПотенциалЗонд физ основы интерпритации кривых

Метод микро зондов предназначен для выделения коллекторов в разрезах скважин изучения их строения и определения сопротивления зоны проникновения бурового раствора . Сущность метода заключается в измерении КС 2 зондами с очень малыми расстояниями между электродами которые установлены на башмаке из нефтестойкой резины прижимаемые к стенке скважины . расстояние между центрами электродов 2,5 см из 3 электродов на башмаке собирают 2 микро зонда микроградиент и микропотенциал .Существуют микрозонды на 3х жильном и одножильном кабеле. Градиент и потенциал зонды обладают различной дальностью исследования у потенциал зонда в 2-5 раз больше чем у градиент зонда

Б 4. кавернометрия скважин интерпритация кривых

Используется для оценки обьема затрубного пространства и необходимого кол-ва цемента при цементировании обсадной колонны для контроля тех состояния ствола скважины . Интерпритация данных бокогого эл зондирования основана на построении кривых по значению КС отдельных зондов . и сопоставление их с кривыми с целью установления истинного удельного электрического сопративления пластов и параметров зоны проникновения.

Торпедирование скважин – производство взрывов в скважинах с целью повысить приток нефти. Торпедирование применяется в пластахпредставленых твердыми породами известниками доломитами крепкими песчаниками используется так же иногда в процессе исправительных и ликвидационных работ. Торпидирование осуществляется при помощи взрыва в скважине заряда взрывчатого вещества при взрыве происходит частичное разрушение призабойной зоны скважины с образованием каверны а в прилегающей зоне пласта возникают трещины облегчающие поступление нефти в скважину. применяется так же при освоении нагнетательных скважин

Билет 5

1 Инклинометрия скважин назначение описание измеряемые параметры

Инклинометрия - метод определения пространственных координат скважины, позволяющий установить правильность бурения в заданном направлении. Жизненная необходимость сокращения сроков строительства скважин и увеличения производительности труда в бурении ставит перед создателями инклинометрических приборов и систем задачу повышения не только точности соответствующей измерительной аппаратуры, но и оперативности получения инклинометрической информации, а также сокращения затрат времени при проведении инклинометрических работ.

Инклинометрия ( Инкл) и наклонометрия ( Накл) скважин применяются для определения профиля оси наклонно-направленной скважины - угла отклонения оси скважины от вертикали и угла отклонения ее по азимуту. Эти методы позволяют точнее установить фактические глубины залегания пластов и характер их вскрытия.

При инклинометрии ствола скважины измеряются зенитный угол а, азимут ф и длина ствола скважины L от ее устья до точки измерения.

2 Методы Акустический Каротаж физ основы интерпитация кривых

Акустический каротаж (АК) основан на изучении полей упругих волн в скважинах и заключается в измерении скорости распространения упругих волн ультразвуковой (УЗ) частоты и их затухания.

Для АК обычно используются так называемые "трехэлементные" зонды, содержащие два излучателя и один приемник упругих волн или, наоборот, два приемника и один излучатель. Излучатели, как правило, магнитострикционного типа, приемники - пьезоэлектрического.

Упругие импульсы от источников, пройдя через буровой раствор, возбуждают колебания в стенках скважины. Упругие колебания, попадающие на стенку скважины под углом полного внутреннего отражения, возбуждают в ней скользящую преломленную волну, которая распространяется со скоростью, присущей данной горной породе, достигает приемника. Затухание упругих волн зависит от состава горных пород, пористости и состава флюида в порах (в газе затухание - больше, чем в жидкости), а скорость их распространения - от состава и пористости.

Физические основы метода

В рудное (проводящее) подсечение в скважине С-1 помещают токовый электрод А, подключенный к "+" источника тока. Второй электрод В относят на достаточно большое расстояние (в "бесконечность"). По соседней скважине С-2, также имеющей рудное (проводящее) подсечение, перемещают электрод М и измеряют разность потенциалов между ним и электродом N, заземленным на поверхности, вблизи устья скважины С-2.

В случае если рудные подсечения в обеих скважинах электрически связаны между собой, ток по хорошему проводнику устремляется из зарядной скважины С-1 в исследуемую скважину С-2, и против рудного подсечения в ней будет зафиксирован максимум потенциала (кривая а). Если же электрической связи нет, а среда между скважинами однородная и изотропная, то максимум потенциала будет наблюдаться там, где электрод М ближе всего к источнику тока А, т.е. в точке ОП - основании перпендикуляра, опущенного из точки заряда Ра ось исследуемой скважины.

Билет 6 1 Цементометрия,назначение,описание

Цементометрия позволяет установить высоту подъема цемента за колонной, степень его сцепления с пройденными горными породами, а также распределение цемента в затрубном пространстве. Цементометрия осуществляется с помощью акустического, радиоактивного и термического методов. Радиоактивная цементометрия основана на использовании свойств радиоактивных веществ. Методика стандартной цементометрии основана на использовании зависимости интенсивности затухания, скорости и частоты ультразвуковых колебаний от упругих и поглощающих свойств окружающей среды.