16.2 Акустический каротаж на отраженных волнах

16.2.1 Акустический каротаж на отраженных волнах («акустический телевизор», АК — сканер) предназначен для растрового отображения стенки скважины или обсадной колонны по интенсивности отраженных от нее высокочастотных упругих импульсов. Измеряемые величины — времена и амплитуды (интенсивность) отраженной волны. Единицы измерения — микросекунда (мкс) и безразмерная единица соответственно.

В необсаженных скважинах применяют (ограниченно) для измерения диаметра скважины (по времени прихода отраженной волны) и определения литологического состава пород, выделения трещиновато-кавернозных зон, определения положения границ пластов с различной акустической жесткостью. В обсаженных скважинах определяют положение муфт, перфорационных отверстий, дефектов колонны, выходящих на ее внутреннюю поверхность.

Исследования проводят в скважинах, заполненных любой нетяжелой (плотностью не более 1,2 г/см³), негазирующей промывочной жидкостью.

16.2.2 Измерительный преобразователь АК-сканера представляет собой совмещенный излучатель-приемник упругих колебаний, вращающийся вокруг оси скважинного прибора.

16.2.2.1 Требования к преобразователю:

- частота собственных колебаний в диапазоне 250-1000 кГц;

- форма внешней (излучающей) поверхности должна обеспечивать фокусировку упругого сигнала на поверхности стенки скважины в круге диаметром не более 3 мм;

- наличие устройства определения азимутальной ориентации или привязки положения к апсидальной плоскости ствола скважины с азимутальной погрешностью не более +0,5° в открытом стволе и ±2° в обсаженной скважине. После обработки первичных данных начало развертки должно определяться направлением на север;

- количество оборотов — не менее трех в секунду;

- количество точек сканирования — не менее 512 за один оборот;

- погрешность измерения диаметра скважины - не более ±0,5 мм;

- наличие дополнительного короткого зонда И-П для определения скорости упругой волны в жидкости, заполняющей скважину, с погрешностью измерения не более ±40 м/с.

16.2.3 Требования к методическому и программному обеспечению не регламентируются.

16.2.4 Выполнение калибровок определяется эксплуатационной документацией на прибор. Диаметр скважины определяют как произведение времени распространения отраженной волны на скорость ее распространения в промывочной жидкости (с учетом диаметра скважинного прибора).

16.2.5 Исследования в скважинах проводят согласно требованиям раздела 6 с изменениями:

16.2.5.1 Повторное измерение не выполняют.

16.2.5.2 Контрольное измерение проводят в любом участке обсадной колонны протяженностью не менее 50 м.

16.2.5.3 Скорость каротажа — не более 250 м/ч.

16.2.6 Контроль качества первичных данных определяется эксплуатационной документацией на прибор.

16.2.7 На твердых копиях значения диаметра скважины и растровое изображение поверхности стенки скважины отображают в треках T2L и T2R (рис. 1).

17 Ядерно-магнитный каротаж в земном магнитном поле

17.1 Ядерно-магнитный каротаж (ЯМК) в земном магнитном поле основан на измерении параметров свободной ядерной прецессии (СП) протонов, возникающей после выключения поляризующего поля.

Измеряемые величины — несколько (как правило, три) значений U₁, U₂, U₃ огибающей сигнала СП, которые регистрируют через фиксированные промежутки времени после выключения поля, а также время T₁ продольной релаксации протонов. Определяемыми параметрами являются индекс свободного флюида (ИСФ), в процентах, и время Т₁, в секундах.

ЯМК применяют в необсаженных скважинах для выделения коллекторов, приблизительной оценки их эффективной пористости, определения характера (нефть, вода) насыщенности коллекторов.

Условия применения: вертикальные и слабонаклонные скважины, заполненные глинистой промывочной жидкостью плотностью не менее 1,2 г/см³, вязкостью более 25 с, водоотдачей не более 9 см³/30 мин без добавок углеводородов; содержание магнитных примесей в породах должно быть менее 50 мг/см³, в промывочной жидкости —не более 1 мг/см³; уровень фонового сигнала в промывочной жидкости — на уровне собственных шумов прибора; вязкость пластовой нефти — менее 0,3 Па·с.

17.2 Требования к измерительным зондам ЯМК:

- диапазон определения индекса свободного флюида — 3-100 %;

- предел допускаемой основной погрешности определения ИСФ - ±3 % в диапазоне ИСФ от 3 до 50 % и ±5 % в диапазоне ИСФ от 50 до 100 %;

- допускаемая дополнительная погрешность, вызванная изменением напряжения питания на ±10 %, — не более 0,2 основной погрешности;

- допускаемая дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды, — не более 0,1 основной погрешности на каждые 10 °С относительно стандартного значения, равного 20 °С.

17.3 Первичную и периодические калибровки выполняют, поместив скважинный прибор в стандартный образец ИСФ 3264-84, который устанавливают вертикально на расстоянии не менее 50 м от силовой, осветительной и радиотрансляционной сетей, убрав в радиусе 50 м мелкие ферромагнитные предметы (железный лом). Полевую калибровку проводят с помощью контрольного датчика.

17.3.1 Требования к прибору, который находится в калибровочном устройстве: отношение сигнала СП к помехе — не менее 100; время спада сигнала СП — не менее 200 мс; отклонение частотной настройки от частоты прецессии — меньше 5 Гц.

17.3.2 Контролируемые параметры: время поляризации — больше 2 с; «мертвое» время — меньше 35 мс; время первой задержки (для измерения U₁) — меньше 100 мс; различие в частотах настройки и прецессии — больше 5 Гц.

17.3.3 Параметры, подлежащие калибровке: нуль-сигналы каналов измерения U₁, U₂, U₃; отклонения U₁, U₂, U₃ при калибровке канала постоянным напряжением (стандарт-сигналы); отклонения U₁, U₂, U₃ в стандартном образце ИСФ; отклонения U₁, U₂, U₃ соответствующие сигналу СП от контрольного датчика.

17.4 Подготовку к исследованиям, оформление заголовка и сами исследования выполняют согласно требованиям раздела 6. Дополнительные требования:

17.4.1 При помещении прибора в скважину регистрируют сигналы контрольного датчика, нуль- и стандарт-сигналы U₁, U₂, U₃.

17.4.2 После спуска прибора в интервал исследований с помощью контрольного датчика проверяют соответствие частотной настройки частоте прецессии и регистрируют уровень помех при выключенном токе поляризации (фоновая запись).

17.4.3 Контрольную запись выполняют в интервале пород, в которых ИСФ больше 4 %.

17.4.4 Скорость каротажа — не более 250 м/ч.

17.4.5 Для расчета времени продольной релаксации данные ЯМК регистрируют одним из следующих способов: 5 кривых U₁ с изменяющимися временами поляризации; 15 значений U₁ на фиксированной глубине при различных временах поляризации; 15 значений U₁ на фиксированной глубине при различных временах действия остаточного тока.

17.5 Основные положения контроля качества измерений регламентируются разделом 6. Дополнительные требования:

17.5.1 Уровень фоновых помех не должен превышать 2 % ИСФ.

17.5.2 Отношение уровня помех при включенной поляризации к уровню помех при выключенной поляризации в интервалах пород без коллекторов (аргиллиты, ангидриты и т.п.) — не должно превышать 3.

17.5.3 Расхождение повторных замеров против пластов, для которых ИСФ больше 4 %, не должно превышать ±10 %.

17.6 На твердых копиях результаты измерений представляют в арифметическом масштабе в треке Т2 (рис. 1).