Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Радиоактивный каротаж





Геофизические методы изучения геологического разреза скважин, основанные на измерении характеристик полей ионизирующих излучений (естественных и искусственно вызванных), происходящих в ядрах атомов элементов, называют радиоактивным каротажем (РК).

Наиболее широкое распространение получили следующие виды радиоактивного каротажа:

1.гамма-каротаж, предназначенные для изучения естественного гамма-излучения горных пород;

2.гамма-гамма-каротаж и нейтронный каротаж, основанные на эффекте взаимодействия с горной породой источников гамма-излучения и нейтронов.

Измерение интенсивности естественного гамма-излучения пород вдоль ствола скважины называется гамма – каротажем (ГК).

Интенсивность радиоактивного излучения пород в скважине измеряют при помощи индикатора гамма-излучения, расположенного в глубине прибора. В качестве индикатора используют сцинтилляционные счетчики. Полученная в результате замера кривая, характеризующая интенсивность гамма-излучения пластов вдоль ствола скважины, называется гамма-каротажной кривой (ГК). В общем случае интенсивность гамма-излучения пластов, вскрываемых скважиной, приблизительно пропорциональна гамма-активности пород. Однако, при одинаковой гамма-активности породы с большей плотностью отмечаются меньшими показаниями ГК из-за более интенсивного поглощения гамма-лучей. Показания гамма-каротажа являются функцией не только радиоактивности и плотности пород, но и условий измерений в скважине (диаметр скважины, плотность промывочной жидкости и др.).

Условно считают, что эффективный радиус действия установки гамма-каротажа соответствует приблизительно 30см, излучение от более удаленных участков породы поглощается окружающей средой, не достигнув индикатора. Увеличение диаметра скважины из-за размыва стенки скважины и образования каверн (обычно в глинистых породах) сопровождается уменьшением показаний гамма-каротажа.

Гамма-каротаж находит широкое применение для изучения литологии пород, выделения глинистых пластов, качественной и количественной оценки их глинистости, пористости, при корреляции разрезов скважин, в том числе и обсаженных колонной.

Отбивка границ пластов. Границы пластов определяются по точках начала резкого подъема и спада кривой ГК.

При нейтронном каротаже изучаются характеристики нейтронного и гамма-излучений, возникающих при облучении горных пород источником нейтронов.

Различают стационарные и импульсные нейтронные методы исследования скважин. К числу стационарных нейтронных методов относится нейтронный гамма – каротаж (НГК). Результаты измерений при нейтронном каротаже представляют в виде кривой изменения вторичного гамма-излучения (НГК). В скважинном приборе, который используется при нейтронном каротаже, содержатся источник и индикатор гамма-излучения, расстояние между источником нейтронов и индикатором соответствует длине зонда.

Общая величина гамма-излучения, регистрируемая при НГК, слагается из трех компонентов:

1) интенсивности гамма-излучения Iнгк возникающего в результате радиационного захвата ядрами породы (радиационное или вторичное гамма-излучение);

2) гамма-излучения Iггк источника нейтронов, которое воздействует на индикатор непосредственно или вследствие облучения стенок скважины гамма-лучами, часть которых рассеивается породой в направлении индикатора;

3) естественного гамма-излучения Iгк, обусловленного естественной радиоактивностью породы. Величина Iнгк является наиболее важной составляющей.

При исследованиях зондами, длина которых Lз более 40см, плотность нейтронов в среде с большим водородосодержанием в зоне размещения индикатора мала, поскольку в такой среде нейтроны замедляются и поглощаются в основном вблизи источника. В результате породы с высоким водородосодержанием отмечаются на диаграммах НГК низкими показаниями. В малопористых породах с низким водородосодержанием плотность нейтронов вблизи индикатора увеличивается, что вызывает повышение интенсивности радиационного захвата, а следовательно, показаний НГК.

На результаты НГК значительное влияние оказывают также элементы, обладающие аномально высокой способностью захвата тепловых нейтронов: хлор, бор, литий, кадмий, кобальт и др. Из них наиболее широко распространенным в осадочной толще является хлор.

По нейтронным свойствам осадочные горные породы можно разделить на две группы – большого и малого водородосодержания.

К первой группе пород относятся глины, характеризующиеся высокой влагоемкостью (пористостью) и содержащие значительное количество минералов с химически связанной водой (водные алюмосиликаты), гипсы, отличающиеся малой пористостью, но содержащие химически связанную воду, а также некоторые очень пористые и проницаемые песчаники и карбонатные породы, насыщенные в естественных условиях жидкостью. При измерении большими зондами (Lз более 40см) на диаграммах НГК эти породы отмечаются низкими показаниями.

Во вторую группу пород входят малопористые разности – плотные известняки и доломиты, сцементированные песчаники и алевролиты, а также гидрохимические образования (ангидриты и каменная соль). На диаграммах НГК, зарегистрированных большими зондами, эти породы выделяются высокими показаниями.

Против других осадочных пород (песков, песчаников, пористых карбонатов) показания НГК зависят от их глинистости и содержания в них водорода (насыщенности водой, нефтью и газом).

Нефть и вода содержат почти одинаковое количество водорода, поэтому нефтеносные и водоносные пласты с малым содержанием хлора отмечаются приблизительно одинаковыми значениями НГК.

Отбивка границ пластов по НГК определяется в точках резкого спада и подъема кривых. Точно также, как и по ГК, только наоборот.

 

Резистивиметрия

Под резистивиметрией понимают измерение удельного электрического сопротивления жидкости, заполняющей скважину, с помощью скважинного резистивиметра.

Значения сопротивления промывочной жидкости необходимы при вычислении истинных удельных сопротивлений пород на основании кажущихся. Удельное сопротивление жидкости сильно зависит от температуры.

Скважинный резистивиметр представляет собой обычный каротажный зонд малых размеров (расстояние между электродами 2-3 см). При перемещении резистивиметра по скважине жидкость свободно циркулирует через трубу, которая служит изолирующим экраном, исключающим влияние среды за пределами определяемого объема жидкости (стенки скважины, обсадной колонны). Измерения резистивиметром выполняют по схеме, аналогичной замеру при обычном электрическом каротаже методом сопротивления. Удельное сопротивление промывочной жидкости находят по формуле:

Р= K * (U/ I) (2.2)

где К - коэффициент зонда – постоянный множитель, зависящий от расстояний AM, AN и взаимного расположения электродов;

U/I - представляет собой сопротивление части среды, заключенной между двумя эквипотенциальными поверхностями, проходящими через точки M и N.

В результате замера на каротажной ленте регистрируется диаграмма сопротивления промывочной жидкости вдоль ствола скважины.

 

2.5. Ядерно – магнитный каротаж (ЯМК)

Ядерно – магнитный каротаж (ЯМК) основан на том, что ядра ряда элементов (водорода, фтора, алюминия, углеводорода-13 и др.) обладают собственным механическим моментом (спином) и магнитным моментом, оси которых совпадают. При помещении таких ядер в постоянное внешнее магнитное поле Н и их магнитные моменты стремятся ориентироваться в направлении вектора данного поля, что ведет к возникновению ядерной намагниченности. При снятии внешнего магнитного поля из-за беспорядочного теплового движения атомов и молекул вещества происходит разрушение приобретенной ядерной намагниченности.

Изучение разрезов скважин ядерно-магнитным методом осуществляют по данным измерения сигнала свободной прецессии (ССП) – величины э.д.с., возникающей в измерительной катушке зонда при переходе вектора ядерной намагниченности из одного равновесного состояния в другое, и постоянной времени релаксации этого процесса.

Среди породообразующих элементов эффект ядерного магнетизма наиболее сильно выражен у водорода, поскольку ядрам атомов водорода свойственно наибольшее значение гидромагнитного отношения. Благодаря этому их присутствие удается установить в условиях скважины. Ядерный магнетизм всех других элементов слишком мал, чтобы его можно было использовать для изучения разрезов скважин. При исследовании горных пород можно учитывать только ядерную намагниченность протонов.

Величина Uо калибруется в единицах, называемых индексом свободного флюида (ИСФ) и характеризующих объем пор (в %), занятых жидкостью, участвующей в образовании ССП.

Индекс свободного флюида условно считают соответствующим коэффициенту пористости, который находится по формуле:

К п.эф. = К п * (1- К во) (2.3)

где Кво – коэффициент остаточной водонасыщенности.

Индекс свободного флюида определяется как отношение начальной амплитуды ССП, зарегистрированной на образце породы, к начальной амплитуде ССП, измеренной на дистиллированной воде, занимающей такой же объем, как и образец породы.

Величины ИСФ, полученные от одинаковых объемов воды и нефти и в равных термодинамических условиях, часто оказываются различными.

Уменьшение этого показателя для нефти связано с содержанием в ней вязких компонентов, снижающих в единице объема нефти число протонов, входящих в состав свободно перемещающихся молекул.

Интерпретация диаграмм ЯМК заключается в определении величин измеряемого сигнала свободной прецессии (ССП) и времени продольной релаксации Т1. Время поперечной релаксации Т2, будучи искажено неоднородностью поля Земли, для изучения разрезов скважин не используется.

На основании интерпретации диаграмм ЯМК возможно решение следующих задач:

1.выделение коллекторов и оценка их коллекторских свойств;

2.оценка характера насыщения коллектора и перспективы получения нефти, газа или воды из пласта.

Отбивка границ пластов. Однородные водородосодержащие пласты, мощности которых равны длине зонда или превышают ее, отмечаются на кривых ЯМК симметричными максимумами, расположенными в средней части пласта: границы пластов проводятся по середине наклонных линий. Если мощность пласта меньше длины зонда, то происходит уменьшение ИСФ по сравнению с истинными величинами и расширение максимума, определение границ тонких пластов по кривым ЯМК затрудняется.

В качестве существенных (характерных) величин (ИСФ) принимаются их средние значения. Для получения истинных значений ИСФ вводятся поправки за влияние скважины, глинистой корки (каверномер), пространственной ориентации скважины (инклинометрия) и др. Для этого построены соответствующие палетки и номограммы.

Кавернометрия

Диаметр скважины измеряют с помощью каверномеров и каверномеров-профилемеров. Каверномер состоит из нескольких (минимум трех) измерительных рычагов, контактирующих со стенкой скважины, и датчика, с помощью которого отклонения рычагов преобразуются в электрический сигнал, характеризующий диаметр скважины.

Диаметр, измеренный каверномером, - диаметр окружности, проходящей через наиболее удаленные от оси прибора точки измерительных рычагов, или удвоенное значение средней величины расстояний указанных точек от оси прибора.

При измерениях профилемером определяется диаметр (или радиус) скважины в одной или нескольких плоскостях, проходящих через ось скважины.

В результате измерения каверномерами получают кривую изменения диаметра скважины по ее стволу – кавернограмму.

Кавернограммы используют для подсчета объема затрубного пространства при определении необходимого количества цемента для цементирования скважины, выявления наиболее благоприятного интервала установки башмака колонны или испытателя пластов при испытании скважины, контроля состояния скважины при бурении, получения исходных данных о диаметре скважины для интерпретации материалов БКЗ и радиоактивного каротажа, уточнения геологического разреза скважины.

Измерение диаметра скважины в двух и более плоскостях по оси скважины (профилеметрия) позволяет судить о форме сечения скважины, выявлять в ней наличие желобов и других аномальных отклонений.

Увеличение диаметра скважины наблюдается:

1) в глинистых породах, размокающих (набухание глинистых частичек) и обрушивающихся в результате этого;

2) в каменной и калийной солях, растворяющихся в промывочной жидкости;

3) в некоторых рыхлых песках, размывающихся в процессе бурения струей промывочной жидкости;

4) в некоторых кавернозных известняках и доломитах, а также при пересечении скважиной карстовых пустот.

Уменьшение диаметра скважины наблюдается:

1) против проницаемых пород за счет образования против них глинистой корки вследствие фильтрации промывочной жидкости в пласт;

2) на участках, сложенных пластическими глинами, образующими при бурении сальники.

Отбивка границ пласта. По кавернометрии против проницаемых пластов образуется глинистая корка (уменьшение диаметра скважины). Она и служит критерием для определения кровли и подошвы пласта.

 

Date: 2016-06-06; view: 1376; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию