4.5 Технічні умови проведення акустичного каротажу

Вимоги до вимірювальних зондів АК:

• свердловинний прилад центрують;

• діапазони вимірювання ΔT заломлених позовних і Лемба хвиль – 120-660 мкс/м, поперечної – 170-660 мкс/м, Стоунлі – 600-1550 мкс/м;

• діапазон вимірювання коефіцієнта ефективного затухання на довжині вимірювального зонда – 0-30 (40) дБ/м;

• діапазон вимірювання амплітуд при ефективному затуханні 0-40 дБ/м – 0-78 дБ/м у статичному положенні приладу і 0-66 дБ/м при русі приладу в свердловині;

• межі допустимих основних відносних похибок вимірювання ΔT і α – ±1-3 і ±12.5% відповідно;

• додаткові похибки вимірювання ΔT, A і α, які викликані зміною напруги живлення на ±10%, тиску на 1 МПа, температури на 10ºС, не повинні перевищувати 0.3, 0.01 і 0.1 значень основних похибок відповідно.

Контрольні записи виконують в інтервалі незацементованої колони протяжністю не менше 50 м.

Значення інтервального часу поздовжньої хвилі в незацементованій обсадній колоні повинно знаходитись в межах 185-187 мкс/м, затухання – 1-5 дБ/м.

Значення інтервальних часів поздовжньої хвилі навпроти опорних пластів (пласти ангідриту, кам’яної солі, щільних вапняків та доломітів) не повинні відрізнятись від відомих значень більше ніж на ±3%.

Розбіжності інтервальних часів основного і повторного замірів не повинні перевищувати ±3%, а ефективного затухання – ±5дБ/м в інтервалах глибин протяжністю не менше 10 м.

4.6 Метрологічне забезпечення вимірів апаратурою ак

Апаратура акустичного каротажу дозволяє вимірювати характеристики пружних хвиль, які утворюються в гірських породах за рахунок джерела пружних коливань. Вивчаються кінематичні і динамічні характеристики всього пакету хвиль (P, S, Стоунлі, Лемба) у вигляді хвильового каротажу і неперервних кривих швидкості (інтервального часу) розповсюдження і затухання Р і S хвилі.

У сучасній апаратурі АК дозволяється вимірювати параметри інтервального часу T пружних хвиль і їх амплітуди або коефіцієнти затухання А₁, А₂, α. Похибки вимірювання параметрів T не повинні перевищувати 3%, а амплітуди затухання не більш 5 дБ/м. Обгрунтування основної похибки визначається з рівняння інтервального часу, розрахунку коефіцієнта пористості і метрологічні характеристики зразкових засобів вимірювання, які використовуються для повірки апаратури АК. Основними джерелами похибок при проведенні АК є:

1. вплив свердловинних умов (кавернозність, нахил свердловин і ін.);

1. неідентичність акустичних параметрів джерел пружних хвиль;

1. недостатня якість центруючих пристроїв;

1. неоднорідність акустичних властивостей промивної рідини (сильно впливає на акустичний сигнал).

Для повірки апаратури АК, в теперішній час використовують декілька метрологічних установок:

1. горизонтальна УПГ-1;

1. вертикальна УПАК-1.

5.1 Фізичні основи використання термокаротажу

Інтенсивність і поширення теплових полів залежить від термічних властивостей, геометричних форм і розмірів досліджуваних середовищ.

Температурні властивості гірських порід характеризуються коефіцієнтом теплопровідності або питомим тепловим опором, тепловою анізотропією, питомою теплоємністю і коефіцієнтом температуропровідності.

Коефіцієнт теплопровідності  визначається з відомого рівняння Фур’є:

, (5.1)

У рівнянні (5.1)  характеризує властивість середовища передавати теплову енергію її молекул і називається питомою теплопровідністю середовища. У системі СІ має розмірність Вт/м·градус.

Питомий тепловий опір  – величина, яка обернена питомій теплопровідності , і має розмірність м·градус/Вт. Для різних гірських порід і корисних копалин  змінюється в широких межах – від тисячних до десятків м·градус/Вт. Він знижується зі збільшенням щільності, вологості, проникності і вмісту льоду в породі, підвищується при заміщенні в поровому просторі води нафтою, газом або повітрям і залежить від шаруватості порід (теплова анізотропія).

Теплова анізотропія порід характеризується безрозмірним коефіцієнтом:

, (5.2)

Коефіцієнт температуропровідності а входить множником у диференціальне рівняння теплопровідності і має розмірність м²/с. Величина а визначається співвідношенням а=/С_р. Це комплексний параметр, що характеризує тепло-інерційні властивості гірських порід. Він виражає зміну температури одиниці об’єму середовища за одиницю часу. Гірські породи розрізняються за температуропровідністю більш ніж у 100 разів.

У розподілі природного теплового поля істотне значення має тепловий опір, а при вивченні нестаціонарних теплових процесів, при аналізі штучних теплових полів у свердловинах – теплоємність і температуропровідність гірських порід. Розподіл природного теплового поля в товщі Земної кори залежить, головним чином, від літологічних, тектонічних та гідрогеологічних факторів, на вивченні яких базується розв’язок наступних задач:

Теплові характеристики в комплексі з іншими петрофізичними параметрами порід дозволяють вирішувати наступні задачі:

1. літологічне розчленовування розрізів свердловин;

2. виявлення колекторів;

3. пошуки корисних копалин.

Найбільш доцільно залучати дані термометрії для вивчення глинистих покришок, пошуків колекторів у карбонатних відкладах, визначення газоносності карбонатних і тонкошаруватих піщано-глинистих комплексів. Для цього необхідні діаграми детальної термометрії.