1.ҰГЗ барлау геофизикасының басқа салаларының арасында қандай орын алады? ҰҒЗ-ның ролі мен орны жүргізілетін таукен- геологиялық процесс кезеңдерімен (геологиялық мақсаттарды алға қоюдан бастап, кен орнын игеруге дейінгі жүргізілетін оператциялар компексі) тікелей байланысты. Таукен- геологилық процесс кезеңдері- өте күрделі мәселе, олар игерілетін пайда қазба түріне байланысты анықталады. Төменде, жалпылама схематикалық тұрғыдан бұл процестер 5кезеңге бөлінген

Бірінші, аймақтық, зерттеу кезеңінде сол аймақтың перспективті геологиялық обектілері анықталады. Бұл кезеіде басты рол аэро-ғарыштық, жер бетінде жүргізілетін геохимиялық және геофизикалы әдістерге беріледі Бұрғыланған аз ғана тірек ұңғымаларынан алынатын керн материалдары таужыныстардың литологиялық-стратиграфиялық,петрофизикалық және басқада қасиеттері жайлы жалпылама деректер береді Дегенмен ,жер бетіне толық шықпаған керн материалдарына және зерттеу радиусының аздығына байланысты,бұл материалдар ұңғыма ашқан қима туралы көлемді мағлұматтар бере алмайды ,кернж материалдары бойынша жоспарланып жүргізілген ҰҒЗ әдістері ,ұңғыма ашқан қиманың тік бағытта толық геологиялық-геофизикалық моделін тұрғызуға мүмкіндік береді, яғни сирек орналасқан тірек ұңғымаларынан алынған деректерді ұңғымааралық интерполяциялау және экстрополяциялау үшін қолданатын инструмент ролін атқарады

Екінші,белдемдік,кезеңнің басты-мақсаты-перспективті геологиялық объектінің құрылысын зерттеу болып саналады.Бұл кезеңде геохимиялық,аэро және жер бетінде жүргізілетін геофизикалық әдістердің әртүрлі модефикациялары басты рол атқарады. Олардың бірінші, аймақтық кезеіңінен айырмашылығы зерттеудің жан-жақты, жоғары деңгейде жүргізілуі. Бұрғылау көлемі, оған сәйкес ҰҒЗ-ның ролі жоғарлайды. Керн –ҰҒЗ- жер бетінде жүргізілетін геофизикалық әдістер арасындағы қатынас аймақтық кезеңдегідей. Бұл кезеңнің нәтижесінде перспективті геологиялық обектінің 3 өлшемді моделі жасалынады.

Перспективті обектінің моделі жасалғаннан кейін таукен- геологиялық процестің 3кезеңі- іздеу кезеңі басталады. Бұл кезеңнің басты мақсаты- кен орны бар екендігін растау және оның қорын есептеу болады.

Төртінші, барлау кезеңінде іздеу кезеңінде тұрғызылған кенорын моделі айқындалып тұр. Пайдалы қазбаның қоры есептеліп кен орны игеруге дацындалады. Бұл кезеңде ҰҒЗ ролі айтарлықтай өседі, оның негізгі мақсаты- есептеу параметрлерін бағалау, ұңғыма қимасын жан-жақты зерттеу, сынау және сынамалау интервалдарын анықтау және оларды жүргізу сапасын бақылау. Бұл кезеңде керн алып бұрғылайтын операция көлемі, керн материалдарын зерттеу жұмыстары азаяды.

Бесінші игеру кезеңінде ҰҒЗ-ның ролі кен орнын игеру технологиясына (ұңғымалық, шахталық, т.б.) байланысты. Бұл кезеңде ҰҒЗ жұмыстары екі топқа бөлінеді.

Бірінші, технологиялық мақсат кен орнын игеру мен оны бақылау жұмыстарымен байланысты. Мұнай газ кен орындарында- бұл өнімді интервалдарды бөлуге арналған зерттеулер, жатынды өндіру процесін бақылау, ұңғымаға айдалған судың таралуын қадағалау. Тіркелген диаграмаларды интерпретациялау үшін, бұл кезеңде, керн материалдарын зерттеу қажет болмайды. Бұл және өткен кезеңдердін бәрінде геофизикалық әдістерімен ұңғыманы техникалық жағдайын зерттеу, бірге жүргізіліп отырады.

Қатты пайдалы қазбалар кен орындарында игеру кезеңіндегі зерттеулердің(жер бетінен немесе жер астында бұрғыланған ұңғымаларда) негізгі мақсаты- түзілімдер өнімділігін сапалы тұрғыдан бағалау, жатынды өндіру процесін бақылау, ол бұрылатын белдемдерді болжау жарықшақты анықтау,кен үңгімелері жабынының беріктігін және гидрогеологиялық жағдайды бағалау болып саналады.

Игеру кезеңінің екінші тобына кіретін мақсаттар- өндірістегі кенорнын қайталап барлау,яғни кенорны қапталдарын және әлі де жете зерттелмеген горизонттарды барлаумен байланысты.

2.Каротаж көмегімен шешілетін геологиялық мәселелерді атаңыз. «Каротаж» терминінің этимологиясы (шығу тегі) жайлы қысқаша айтсақ, ол француз тілінен la carotte – сəбіз деген сөзінен шыққан. Француз бұрғылаушылары ұңғымадан алынған тасбағанды осылай атаған. Дəл тасбаған алу процессін, carottage деп атады. Артынша тасбаған бойынша қиманы құжаттау үшін осы сөз қолдана бастады. Сондықтан, француз геофизиктері қиманы электрлік кедергісі бойынша құжаттауды ұсынды, оны электрлік каротаж деп атады. Бірақта француз тілінде "каротаж" мағынасы, тағы бір жағынан «ұсақ алаяқ» дегенді білдіреді. Осы бір себеп бойынша француздар басқа терминді қолдана бастады "des diagraphies" – тура аудармасы "диаграммалау", бұл осы əдістердің мағынасына жақын. Ағылшын тілінде- "well logging" – ұңғымалық диаграммалау деген ұқсас термин қалыптасқан. Неміс тілінде каротаж "bohrlochmessung" – ҰГЗ мағынасы бойынша, сəйкес келетін бұрғылау ұңғымаларындағы өзгеріс деген мағынаны білдіреді. Осыған қарамастан орыс тілінде "каротаж" термині қалып қойды жəне оны əліде қолданып келеміз. Ұңғымадағы операциялар. Бұл бөлімнің аталып өтуі шартты, өйткені оған ұңғыманың техникалық жағдайын анықтайтын жəне оның ішінде жүргізілетін бірнеше əдістер кіреді. Ұңғыманың техникалық жағдайын зерттеу маңызды рол атқарады, өйткені ұңғыманы бұрғылау біраз қаражатты керек етеді. Терең ұңғымаларды бұрғылау бірнеше айлар бойы, ал өте терең бұрғылау- бірнеше жылдар бойы жүргізіледі. Мысалы өте терең Коль ұңғымасы (тереңдігі 12км) 20 жылдан көп уақыт бұрғыланған. Ұңғыманың техникалық жағдайын бақылау, бұрғылау кезінде бірқатар апаттарды болдырмайды жəне ҰГЗ мəліметтерін сандық түрде талдау кезінде ұңғыма əсерін ескеруге мүмкіндік береді. Бұл бөлімде келесі операциялар мен əдістер жүргізіледі:

- кавернометрия – бұрғыланған ұңғыманың орташа диаметрін өлшейді;

- профилеметрия – ұңғыманың көлденең қимасы бойынша бірнеше диаметрін өлшейді;

- инклинометрия – ұңғыманың қисаю бұрышын өлшейді;

қабаттық наклонометрия - ұңғыма қиып өткен қабаттардың шоғырлану элементтерін анықтайды;

ағын өлшеу (потокометрия) – ұңғыма оқпаны бойынша флюидтердің қозғалу жылдамдығын өлшейді;

- қабат флюидтерінен үлгі алу;

- цементометрия – ұңғыманың цементтелу сапасын анықтау;

- дефектометрия- ұңғымадағы шегенделген болат құбырлар жағдайын анықтау;

- ату-жару (перфорация) жұмыстары:

"грунттар" алу, яғни ұңғыма қабырғасынан "грунт" үлгісін алу;

шегенделген құбырды перфорациялау (тесу);ұңғыманы торпедалау.

3.Геофизикалық қызметтермен орындалатын ұңғымалық жұмыстарды атаңыз. Ұңғыманы геофизикалық əдістермен зерттеу (ҰГЗ) – ұңғыма айналасындағы жəне ұңғыма аралығындағы кеңістіктегі тау жыныстарын зерттеу үшін арналған. Негізінде ҰГЗ-ге төмендегі операциялар кіреді:1) ұңғыманың геологиялық қимасын зерттеу;

2) ұңғыманың техникалық жағдайын бақылау;

3) мұнай мен газ кен орындарын игеру барысына бақылау жасау;

4) шегенделген құбыр қабырғаларын тесу жəне ұңғымаларды торпедалау.

Ұңғыманы геофизикалық зерттеу əдістерін жиі қолдану, кен орындарын барлау мен игеруді тиімдірек етуге мүмкіндік береді. Олар тасбаған (керн) алуды азайтып, сонымен бірге бұрғылау жұмыстарының уақыты мен бағасын төмендетеді.

Геофизикалық əдістердің барлық түрі яғни электрлік, магниттік, paдиоaктивтік, термиялық, акустикалық, механикалық геохимиялық жəне басқа да əдістері ұңғыманың геологиялық қимасын анықтауда пайдаланылады. Аталған əдістердің ic жүзінде пайдаланылуы əртүрлі табиғи жəне жасанды физикалық өрістерді зерттеуге негізделген.Геофизикалық жабдықтардың көмегімен ұңғымада өнімді қабаттарды ашуға, қабат флюидінен үлгі алуға, аварияға ұшыраған бұрғылау аспабын алуға байланысты күрделі жұмыстар жүргізіледі. Айтылған мәселелерді шешу үшін кәсіптік геофизикада тау жыныстарының электрлік, магниттік, ядролық серпінділік және т.б. қасиеттеріне негізделген геофизикалық әдістер маңызды орын алады.

ҰГЗ кешені ұңғыманы тексеру мақсатына, геологиялық қиманың ерекшелігіне, бұрғылануына және күтілетін геолгиялық мәліметтер сипатына қарай анықталады.

Ұңғымада геофизикалық зерттеулер арнайы құрылғылар көмегімен жүргізіледі. Оларға бір-бірімен байланыс каналы- геофизикалық кабельмен қосылған жер бетіндегі және жер астындағы (ұңғыма ішінде) аппаратуралары, сонымен бірге, жабдықтардың ұңғыма бойымен қозғалуын қамтамасыз ететін көтеріп-түсіргіш механизмі жатады. Бұл құрылғылар автоматты каротаж станциялары деп аталады.

Жер бетіндегі аппаратура- каротаж станциясының лабораториясы деп аталады. Мұнда өлшеуші- ион аппараттары, қорек көздері, бақылау жабдықтары орналасқан. Жер астылық геофизикалық аппараттарға ұңғымадағы әртүрлі физикалық параметрлерді анықтауға арналған өлшеуіш құрылғылар құрамасы жатады. Мәліметтер ұңғымалық жабдықтан жоғарыға геофизикалық диаграмма болып шығады. Мәліметтердің тереңдігі тіркелген аралыққа сәйкес болып, сол аралықтың геофизикалық параметрін көрсетеді.

Кешенделген және жинақталған ұңғыма жабдығы көп каналды телеөлшеуші жүйені қолданудың арқасында, аспапты бір түсіріп-көтеру арқылы бірнеше физикалық параметрлерді тіркеуге мүмкіндік береді.

Ұңғыма жабдықтары жоғары қысымда (120 МПа дейін), температурада (250º), ішкі ортаның химиялық агрессивтігінде ( тұздардың, мұнай мен газ ерітіндісінде) жұмыс істейді. Ұңғыма бойымен қозғалғанда олар механикалық қозғалысқа ұшырайды. Ұңғыма жабдықтарын ұңғыма сағасына көтеріп- түсіру подъемниктің, кабельдің, ілінген және бағыттаушы роликтердің көмегімен жүргізіледі.

Кабельдің түрі мен ұзындығына қарай мөлшері мен конструкциясы әртүрлі лебедкалы полъемникті қолданады. Лебедка подъениктің арнайы металл кузовында орналасқан, ол өздігінен қозғалатын құрылғы. Кабельді көтеріп-түсіру лебедканың көмегімен іске асады. Лебедканың барабаны тежеуішпен қамтамасыз етілген. Қозғаушыдан барабанға келетін беріліс кабельдің көтеру жылдамдығын 40-1000 м/сағ диапазонында өзгертуге және кабельді баяу түсіруге мүмкіндік береді. Подъемниктің лебедканы басқаруға, оның кабелін түсіріп-көтеруге мүмкіндігі бар және онда кабельдің қозғалу жылдамдығын, түскен тереңдңгң мен ауырлығын өлшеуші жабдықтар орналасқан. Сонымен бірге, жарықтық сигнализация мен екі жақты байланыс (бұрғылау мен лаборатория аралығында), кузов пен ұңғыма сағасын жарықтандыратын құрылғы және т.б. геофизикалық зерттеудегі монтаждық жұмыстарды жүргізу үшін әртүрлі жабдықтар орналасқан. Геофизикалық зерттеулер процесінде аспаптың тереңдігі, оның ұңғыма бойымен қозғалу жылдамдығы мен кабельдің ауырлығы туралы мәлімет белгілі болуы керек. Одан басқа, ұңғыма бойымен қозғалған аспаптың тереңдігі, өлшенген геофизикалық параметрлердің қисығы диаграммаға сәйкес келуі керек.

4.Көрінерлік меншікті электрлік кедергі дегеніміз не? Көрінерлік кедергі әдісінің негізіне тау жыныстарының меншікті электрлік кедергісі арқылы оларды зерттеп, оларды бөлшектеу мүмкіндігі кіреді. Тау жынысының меншікті электрлік кедергісі олардың өз бойынан электр тогын өткізу қабілеттілігін сипаттайды. Егер тау жынысын куб деп алатын болсақ, онда оның электр тогын өткізу қабілеті S кесініне, S ауданына (м³) перпендикуляр бағытта өлшенген R (Ом) кедергіге пропорционал және L (м) ұзындыққа кері пропорционал. ρ=RS\L (Омм)

Тау жыныстарының меншікті электрлік кедергісі бірнеше омметрден жүз мыңдаған омметрге дейін өзгеруі олардың минералдық (химиялық) құрамына, құрылымына, кеуектілігіне, өтімділігіне, мұнай-, газ-, суқанықтылығына, және тау жынысына әсер етіп физикалық факторларға (температура, қысым және т.б. сияқты) байланысты.

Тау жыныстарының меншікті электрлік кедергісі AMNB төртэлектродты қондырғы көмегімен анықталады. А және В деп белгіленіп, токты деп аталатын электродтар арқылы электр тогы тау жыныстарына енгізіледі. Потенциалдар айырымы А және В-дан бірнеше алшақ орналасқан өлшеуші деп аталатын M және N электродтар арасында өлшенеді. Бірдей қызмет атқаратын электродтарды (А және В немесе M және N) жұп деп, ал әр түрлі қызметтегілерді жұпсыз деп атайды, мысалы А және M.

Мұнай және газ ұңғымаларындағы тау жыныстарының меншікті электрлік кедергісін өлшеу үшін, әдетте, үш электродты оның осі бойымен орналастырады. Төртінші электродты В (зонд АMN-нан тұрса) немесе N (зонд ВАM-нан тұрса) ұңғыма сағасының қасына орналастырады. Алдын-ала берілген арақашықтық бойынша бекітілген А ,M және N немесе В, А және M электродтарының жиынтығы көрінерлік кедергі әдісінің әдеттегі зонды деп аталады.

5.Тау жыныстарының минералдық құрамы меншікті электрлік кедергі шамасына қалай әсер етеді? Меншiктi электрлік кедергi. Таужыныстың электрлік сипаттамалары арасында ең толық зерттелген меншікті электр өткізгіштігі, немесе оған кері шама – меншікті электр кедергісі болып табылады. Электр өткізгіштік процесі зарядталған бөлшектердің (иондар, электрондар) сыртқы электр өрісі әсерінен бағытталған қозғалысымен байланысты. Ал, таужыныстың өз бойынан электр тоғын өткiзу қабiлетi меншiктi электр кедергiсiмен сипатталады.

мұнда R– таужыныс үлгiсiнiң толық электр кедергiсi (ом); S, L – үлгiнiң көлденең қимасының ауданы (м²) мен ұзындығы (м).

Сонымен, таужыныстың меншiктi электр кедергісi дегенiмiз - көлемi 1 м³, табанының ауданы 1 м² және биiктiгi 1 м таужыныстың куб тәрiздi үлгiсiнiң куб жазықтығына перпендикуляр бағытта өлшенетiн толық электр кедергiсiне тең шама. Меншiктi электр кедергiнің өлшем бірлігі Омм (СИ жүйесі бойынша).

Таужыныстың меншiктi электр кедергiсi, оның қуыстарын толтыратын қатты, сұйық және газ тарамдарының меншiктi электр кедергiсiне және көлемдерiнiң бiр-бiрiмен қатынасына, олардың таужыныс құрамында таралуларына және температурасына байланысты.

Таужыныстың қатты құрамын құрайтын минералдардың электр өткiзгiштiгі үш түрге бөлiнедi: өткiзгiш, жартылай өткiзгiш және диэлектрик.

6.Біртекті изотропты орта дегеніміз не?

7.Неге борпылдақ тау жыныстарына қарағанда керіштелген (цементтелген) тау жыныстарында меншікті кедергі жоғары?

8.Коллектордың меншікті кедергі шамасына мұнай-газ қанықтылық қалай әсер етеді?

Шөгінді жыныстардың басым көпшілігінің электр тоғын жақсы өткізуі қабат суына байланысты, ал тау жынысын құраушы минералдар электр тоғын өткізбейді, меншікті кедергі қабат суының минерализациясына ғана емес жəне олардың көлеміне немесе жыныстың кеуектілік коэффициент көрсеткішінен - қабат суымен 100% қанығуына байланысты. Жыныстың кеуектілік 20 коэффициенті жоғары болған сайын, оның құрамындағы флюид тоқты жақсы өткізеді де меншікті кедергісі төмен болады. Меншікті кедергі жыныстың кеуектілік коэффициентінен тəуелді екенін есептеу кезінде, қабат суының минерализациясының əсерін есептен алып тастау үшін əдетте, кеуектілік параметрі аталатын жыныстың кеуек қуыстары 100% қабат суына қанығуына қатысты кедергіні қолданады.

9. КК теңдеулерін келтіріңіз. Тау жыныстарының меншікті электрлік кедергісі, әдетте, ұңғымада ток күші I тең қорек көзі арқылы туындаған электрлік өріс сипатының нәтижесі бойынша анықталады.

Біртекті изотропты кеңістікте элетрлік өріс потенциалы А электродынан белгілі арақашықтықта орналасқан M және N нүктелерінде келесі өрнек бойынша есептеледі:

(1.1)

осы нүктелер арасындағы потенциалдар айырымы ΔU:

, немесе

; (1.2)

Сәйкесінше, Ι және ΔU өлшеулер нәтижелері бойынша төмендегіні есептеуге болады:

(1.3)

мұнда К– тек электродтар арақашықтығынан тәуелді зонд коэффициенті. К коэффициенті ұзындық өлшемінде болып, метрмен өлшенеді..

(1.2) өрнегіне сәйкес және қолданылатын зонд түріне байланысты коэффициент төмендегі формуланың біреуі бойынша анықталады.

КК әдісінің әдеттегі зонды үшін:

K = 4π AM•AN/MN

K = 4π AM•BM/AB (1.4)

2) ВАМN төртэлектрдты қондырғысы үшін, белгілі қашықтықта басқа электродтар арасында орналасып, бірге өлшейтін төртінші электрод орналасқанда,:

K = K_AK_B/(K_A+K_B) ,

мұнда K_A, K_B – АМ және ВМ-ге сәйкес КК әдеттегі зондының коэффициенттері.

(1.3) формулсы бойынша есептелген меншікті электрлік кедергі біртекті изотропты орта болған кезде оның шын меншікті электрлік кедергісіне, ал әртекті ортада- көрінерлікке сәйкес келеді:

ρ_К = К∆U/I (1.5)

Әртекті ортаның көрінерлік кедергісі қорек беруші және қабылдағыш электродтар AMN белгілі қашықтықта орналасқанда I ток көзінде ΔU потенциалын тудыратын эффективті біртекті ортаның меншікті электрлік кедергісіне тең.

Көрінерлік кедергі зонд электродтарының арақашықтығына, зондты қоршап тұрған ортаның пішіні мен біртектілік мөлшеріне байланысты, мысалы: қабат қалыңдығы h_қ, ұңғыма диаметріне d_ұ, сазды қабыршақтың қалыңдығына h_сқ, жуу сұйығы фильтратының өту аймағы D_өа, жуу сұйығының меншікті электрлік кедергісі ρ_ұ, сазды қабыршақтың ρ_сқ, өту аймағының ρ_өа, зерттелуші ρ_тж және кіріккен ρ_к тау жыныстарының, ол қабаттың меншікті электрлік кедергісінен үлкен, кіші не тең болуы мүмкін. Көрсетілген параметрлер өлшеулердің соңғы нәтижелеріне әрқалай әсер етеді. КК әдісінің зерттеу аймағы зондтың зерттеу радиусы r_з бойынша бағаланады. Зондтың зерттеу радиусы- зерттеліп жатқан кеңістікті өлшенетін көрінерлік кедергісі бойынша бөліктерге бөлуі елестелінетін бет радиусы жатады.

10.Қандай зонд градиент-зонд деп аталады? жұп электродтарының арасы жұпсыз электродқа қарағанда жақын орналасқан зонд

11.Қандай зонд потенциал-зонд деп аталады? қабылдағыш MN немесе қоректендіруші АВ) жұп электродтарының арақашықтығы жұпсызға қарағанда алшақ зонд