7.3 Технічні умови проведення кавернометрії

Дослідженням кавернометрії-профілеметрії підлягають всі свердловини без виключення.

Вимоги до каверномірів та профілемірів:

• діапазон вимірювання діаметрів свердловини каверноміром – від 100 до 800 мм;

• діапазон вимірювання радіусів профілеміром – від 25 до 400 мм;

• границя допустимої основної похибки каверноміра – не більше ±3 мм в діапазоні до 400 мм і не більше ±5 мм в діапазоні від 400 до 800 мм;

• границі допустимої основної похибки профілеміра – не більше ±2 мм;

• додаткова похибка, яка викликана зміною температури навколишнього середовища, – не більше 0.1 значення основної похибки на кожних 10ºС відносно стандартного значення;

• додаткові похибки, які викликані відхиленням свердловини від вертикалі, не повинна перевищувати 0.5 значення основної похибки.

Інтервал контрольного запису повинен включати ділянку протяжністю не менше 50 м перед входом в обсадну колону і не менше 20 м в колоні.

Для приладів однократного розкриття повторний запис не проводять.

7.4 Метрологічне забезпечення кавернометричної апаратури

В якості взірцевих засобів вимірювання для каверномірів та профілемірів використовують повірочні установки та пристрої, які відтворюють лінійні розміри, та взірцеві кільця.

Для первинної після ремонтної та періодичної повірок каверномірів типів СКП або інших типів із аналогічними характеристиками використовується установка типу УП-КВ. Вона відтворює 10 діаметрів у діапазоні 100-800 мм. Межі допустимої основної похибки – ±2.5 мм.

Повірка зводиться до багатократних вимірювань діаметрів кожного із десяти кілець та визначенням діаметру кожного кільця за формулою:

, (7.2)

де D_i – результат і-го вимірювання діаметра; n – кількість вимірювань діаметра.

Абсолютну похибку кожного кільця розраховують за формулою:

. (7.3)

Значення Δ_i не повинно перевищувати ±2.5 мм.

При повірці каверномірів-профілемірів на установці УП-КВ, повертаючи блок кілець, важелям каверноміра по черзі задають фіксовані діаметри, починаючи від мінімального і закінчуючи максимальним. При використанні кілець повірку здійснюють не менше ніж у п’яти точках. У кожній із точок – не менше п’яти разів, закриваючи і заново відкриваючи важелі.

Оцінка систематичної складової основної похибки апаратури в кожній точці, що повіряється, визначається за формулою:

, (7.4)

де – середнє арифметичне значення лінійного розміру за n показами апаратури в точці діапазону, мм:

, (7.5)

де L_i – значення лінійного розміру, яке визначається за показами апаратури, що повіряється, в точці при i-му вимірюванні; n – кількість вимірювань; L_д – дійсне значення лінійного розміру, мм.

Для систем, у яких вихідний параметр представлений у виді електричної величини, лінійний розмір становить:

, (7.6)

де k – коефіцієнт перетворення, який визначається при градуюванні апаратури, мВ/мм; U_c – значення напруги на виході; L₀ – лінійний розмір, при якому напруга на виході рівна нулю, мм.

Середньоквадратичне відхилення випадкової складової основної похибки апаратури при вимірюванні лінійного розміру в кожній точці, що повіряється, діапазону визначається за формулою:

. (7.7)

При нормальному розподілі похибки довірчі межі випадкової складової похибки результату вимірювань рівні:

, (7.8)

де t – коефіцієнт Стьюдента, який залежить від вибраної довірчої ймовірності P та кількості вимірювань n. Рекомендується вибирати P=0.95.

Оцінка основної похибки апаратури визначається за формулою:

. (7.9)

Каверномір за результатами повірки визнається придатним до експлуатації, якщо виконується умова:

. (7.10)

При цьому гарантуються наступні показники якості повірки: P_нмд=0.5; σ_мд=1.35.

7.5 Контрольні питання

1. Фізичні основи кавернометрії.

2. Принцип роботи каверноміра.

3. Що таке стала каверноміра?

4. Задачі, що вирішуються за даними кавернометрії?

5. Технічні умови проведення кавернометрії.

6. Наведіть метрологічне забезпечення кавернометричної апаратури.

Лекція 8

Фізичні основи, методика підготовки та проведення нахилометрії. Метрологічне забезпечення апаратури нахиломіра

8.1 Фізична суть методу

При геолого-геофізичному вивченні районів з метою пошуків і розвідки родовищ корисних копалин необхідно знати характер залягання пластів у просторі.

Кути і азимути падіння пластів у свердловині визначають пластовим нахиломіром. Він складається із трьох електродних установок та інклінометра. Зонди з електродами розміщені під кутом 120º по відношенню одного до іншого таким чином, що їх центри лежать у загальній площині, яка перпендикулярна до осі приладу. У трьох точках за допомогою вимірювальних установок реєструються криві УО, ПС або ГК. Електродна установка повинна забезпечувати достатню диференціацію розрізу, тому доцільно використовувати мікроустановки (мікрозонди, мікрозонд з автоматичним фокусуванням струму).

Інклінометр дозволяє визначити кут і азимут викривлення осі свердловини та розміщення в просторі одної із електродних установок відносно магнітного меридіану або площини викривлення свердловини. Оскільки для визначення елементів залягання пластів необхідні відомості про діаметр свердловини, то вимірювання пластовим нахиломіром доповнюються заміром каверноміра.

При перетині зондом двох пластів з різними фізичними властивостями на кривій електрометрії відмічається аномалія. У зв’язку з негоризонтальним заляганням пластів електродні установки перетинають площину нашарування на різних глибинах H₁, H₂, H₃. За кривими пластового нахиломіра визначають зміщення ΔH₂₁ і ΔH₃₁ глибин H₁ і H₂ характерних точок на кривих електрометрії ΔH₂₁=H₁-H₂ і ΔH₃₁=H₁-H₃. За величинами ΔH₂₁ і ΔH₃₁, кутами викривлення та азимуту викривлення свердловини, за кутом орієнтації електродної установки і діаметру свердловини за допомогою номограм або графічним шляхом визначають кут γ і азимут β падіння пласта.