Файл: Заворотько Ю.М. Методика и техника геофизических исследований скважин учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 186
Скачиваний: 0
новном задачу точного определения истинного сопротивления пла стов. Однако для исследования карбонатных кавернозных, крупно трещинных II закарстованпых пластов-коллекторов, в которые зачастую глубоко проникает буровой раствор и л и его фильтрат, указанных зондов недостаточно. В таких случаях, кроме общепри нятых зондов, применяют градиент-зонды и потенциал-зонды очень больших размеров — A10M4N и A15M10N, В40А4М и В40А8М. Большие потенциал-зонды использовать целесообразнее, чем гра диент-зонды, так как они имеют больший радиус исследования (в 2,0—2,2 раза больше их размеров) и позволяют записывать кривые КС для продуктивных низкоомных отложений в крупных масштабах сопротивлений [41].
§ 2. ВЫБОР МАСШТАБОВ ГЛУБИН
Масштабы глубин каротажных диаграмм должны соответствовать масштабу геологического разреза, составленного геологами. Они выбираются в зависимости от глубин скважин и степени детализации пластов и должны обеспечивать определение их глубины и строения с необходимой степенью точности, предъявляемой к тому или иному типу полезного ископаемого. В соответствии с этим масштабы глубин каротажных диаграмм подразделяются на поисковые и детализациоігные.
Поисковыми масштабами в нефтяных и газовых скважинах являются 1 : 500, в' угольных и рудных — 1 : 200, реже 1 : 500. Диаграммы поискового масштаба используются, для общего литоло гического расчленения разреза и дальнейшей его корреляции.
В качестве детализационного в нефтяных и газовых скважинах принят масштаб глубин 1 : 200, в угольных и рудных скважинах — 1 : 50, реже 1 : 20. Масштаб глубин 1 : 20 применяется при реги страции кривых КС и ПС в тонких угольных пластах рабочей мощ ности и в пластах с тонким переслаиванием угля и породы, а также при детализации маломопщых рудных вон. Диаграммы .детализа ционного масштаба используются для детального изучения структуры пластов, определения их глубин залегания и мощности, для ка чественной и количественной характеристики пластов.
§ 3. ВЫБОР И УСТАНОВКА МАСШТАБОВ ЗАПИСИ КРИВЫХ КС И ПС
Выбор масштабов записи кривых КС и ПС
Получение дифференцированных кривых КС зависит не только от типа и размера зонда, но и от подбора соответствующего масштаба изучаемого параметра. В каждом районе работ стандартные масштабы записи «.ко и ?гдс выбирают в зависимости от диапазона изменения рк и потенциала ПС и устанавливают одинаковыми во всех сква жинах. Масштабы пкс и нПс должны обеспечивать получение диффе ренцированных кривых на всех интервалах геологического разреза.
9
В нефтяных и газовых скважинах масштаб записи должен быть таким, при котором отклонение кривой против водоносных пластовколлекторов с р,( -а; :1 Ом-м составит не менее 1 см. В угольных и рудных скважинах при записи кривой КС в стандартном масштабе «нс ее минимальное отклонение от нулевой линии должно быть не менее 0,5 см. Однако на месторождениях сульфидных руд, магиетитовых скарнов, графита, антрацита соблюдение этого требования не всегда возможно ввиду слишком малого сопротивления этих полезных ископаемых по сравнению с вмещающими породами. Поэтому на указанных месторождениях Стандартный масштаб икс выбирают таким, чтобы кривая КС против вмещающих пород не выходила за пределы диаграммной ленты и имела максимальную амплитуду.
Стандартный масштаб Пдс должен быть таким, чтобы амплитуды аномалий ПС составляли не менее 5—8 см при удельном сопро тивлении бурового раствора рс > 0 ,2 Ом-м при температуре пласта (обычно «пс = 2,5; 5; 12,5; 25 мВ/см) [50]. В случае детальных иссле дований, а также тогда, когда в стандартном масштабе аномалии ПС имеют амплитуды менее 2 см (например, при высокой минерализации бурового раствора), масштаб тгПс может быть любой, но достаточно крупный, обеспечивающий четкое литологическое расчленение раз реза без частых переносов кривой.
При детализации угольных пластов и рудных зон масштабы «кс и пдс также могут отличаться от стандартных, так как здесь важно получить достаточно дифференцированные кривые, по которым определяются границы и структура угольных пластов и зон оруде нения, изучается их качественный и количественный состав.
Установка масштаба пКс при работе па трехжильном кабеле Кажущееся удельное сопротивление рк, измеренное каротажным
зондом в скважине, определяется по формуле |
ч |
\ |
( 1) |
|
где К — коэффициент зонда, м; ДU — разность потенциалов между измерительными электродами М и N , мВ; I — сила тока в цепи
AB, мА.
При измерении KG 1 см отклонения пишущего устройства соот
ветствуют |
AU = тпцс (постоянная по |
напряжению) и рк = тгкс |
(масштаб записи кривой КС, Ом-м/см). |
вид: |
|
В связи |
с этим формула (1) примет |
|
|
/ = Ктцс/пкс- |
(2) |
Из формулы (2) видно, что масштаб пКс можно получить путем изменения как силы тока в цепи AB, так и величины ?икс в измери тельном канале, либо выполнением того и другого одновременно; при этом не обязательно знать их численные значения.
10
При нахождении каротажного зонда в среде с известным рІС масштабу ?гкс соответствует отклонение пишущего устройства
|
|
|
|
I = Р-кМкс- |
|
|
|
|
(3) |
||
Масштаб ?&кс будет установлен, если при измерении разности, |
|||||||||||
потенциалов Д£/0 на эталонном сопротивлении |
R 0 (контрольный |
||||||||||
шунт), включенном в токовую цепь (рис.1), |
|
|
|
|
|
||||||
отклонение I будет таким же, |
как и в |
|
|
|
|
|
|||||
среде с |
известным |
рк, т. е. AU0 =AU . |
|
|
|
|
|
||||
Так как АU 0 = |
I R 0, то с учетом фор |
|
|
|
|
|
|||||
мулы (1) |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рк |
|
KRo |
|
|
(4) |
|
|
|
|
|
Из формулы (4) |
следует, что |
подклю |
|
|
|
|
|
||||
чение измерительного канала к R 0 экви |
|
|
|
|
|
||||||
валентно |
известному |
рк, которое должно |
|
|
|
|
|
||||
вызвать |
отклонение |
пишущего |
|
устрой |
|
|
|
|
|
||
ства на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I = RRo/пкс- |
|
(5) |
Рис. |
1. |
Схема установки |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
масштаба |
записи кривой |
|||
Формула (5) выведена в предполо |
|
|
КС. |
|
|
||||||
Г — генератор; |
ФЧВ — фазо- |
||||||||||
жении, что постоянная |
при установке |
РП — регистрирующий прибор; |
|||||||||
масштаба «кс равна постоянной |
тикс-при |
чувствительный |
выпряьштель; |
||||||||
R 0 — контрольный пункт; |
А — |
||||||||||
записи кривой. Если при переходе на |
амперметр; |
R :— реостат |
регу |
||||||||
|
лировки |
тока |
|
||||||||
запись кривой КС увеличить постоянную |
|
|
|
|
|
||||||
Шцс без изменения |
силы |
тока I |
в цепи AB, то в соответствии с фор |
||||||||
мулой (2) масштаб пкс увеличится в ОТкс/% раз. |
|
|
|
||||||||
Вполне очевидно, |
что |
I ■ K R Q |
т кс |
|
|
|
|
(6) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
. п КС |
,Пі |
|
|
|
|
|
Заметим, что в данном случае нам нужно знать только величину отношения ткс/]Щ, а не численные значения постоянных ткс и Щ- Увеличения указанного отношения добиваются переключением пре делов измерения потенциометра ПАСК-8 с «Л-20» на «Л-100» или включением делителя, а на станциях типа АКС — изменением
коэффициента ослабления.
Поскольку постоянные по^ напряжению у гальванометров 1/5 н 1/25 в 5 и 25 раз больше, чем у гальванометра 1/1, кривые КС, зарегистрированные ими, будут иметь масштабы записи в 5 и 25 раз грубее по отношению к кривой гальванометра 1/1.
Формулы (5) и (6) равнозначны, однако по формуле (6) отклонение получается больше. Формулой (5) пользуются тогда, когда К[пкс — величина достаточно большая и при имеющихся в станциях кон трольных шунтах R о моясно обеспечить достаточно большое откло нение I в пределах шкалы регистратора, а формулой (6) — в
11 '
остальных случаях (например, прн работе потенциал-зондами в
породах с высоким рк). Часто формулу (6) используют при работе на станции типа АЭКС.
Установка |
масштаба икс |
при работе па одножильном |
кабеле |
|
|
Если в измерительных схемах на трехжильиом кабеле АU между |
||
электродами І і |
N зонда можно было изменять путем регулировки |
силы тока в цепи, то в схемах на одножильном кабеле это исключа
^Вых |
ется, |
так |
как |
ток одновременно |
ис |
|||
|
пользуется для питания электронной |
|||||||
|
схемы скважинного прибора. |
|
||||||
|
В приборе типа КСП разность |
|||||||
|
потенциалов между электродами |
М |
||||||
|
и N, определяющая рк, подается |
|||||||
|
через |
трансформаторы |
зондов |
на |
||||
|
входы |
частотных |
модуляторов |
(см. |
||||
|
рис. 14). Для того чтобы канал |
|||||||
|
работал в нормальном режиме, его |
|||||||
|
схема должна в одинаковой степени |
|||||||
|
усиливать |
как |
минимальные, |
так |
||||
|
и максимальные |
входные сигналы. |
||||||
|
Однако это возможно только в пре- |
|||||||
Рпс. 2. Динамическая характе- |
делах |
линейной |
части |
реальной ха- |
||||
ристика усшштельно-выпрямп- рактеристпки |
канала, |
где |
наблю- |
|||||
тельной схемы аппаратуры типа |
дается |
пропорциональная |
зависи- |
|||||
|
мостъ между входным и выходным |
|||||||
|
сигналами. |
Как |
видпо |
из |
рис. |
2, |
реальная характеристика канала не совпадает с началом коор динат, т. е. при UBX = 0 выходной сигнал £/вых, называемый напряжением нуль-сигнала, не равен нулю, что обусловлено им пульсными и флуктуационными помехами в электронной схеме.
Напряжение нуль-сигнала обязательно компенсируют в наземной панели, чтобы оно не накладывалось на полезный сигнал. В ре зультате этого измеренные сигналы регистрируются с некоторого минимального входного напряжения UBXmin, точка которого соот ветствует началу прямолинейного участка характеристики канала. При слишком больших входных, напряжениях, превышающих
^Bxmaxi выходной сигнал также искажается, что обусловлено явле ниями насыщения в электронной схеме.
Таким образом, чтобы измерительная схема могла регистрировать без чрезмерных .искажений как минимальный, так и максимальный
сигиалы, их величины не Должны превышать некоторых предельных значений.
Напряжение UBXmin в приборе типа КСП вызывает отклонение
кривой |
КС от |
нулевой |
линии |
на Zmin = |
0,2 см, а UBXmax — на |
^max — 200 СМ, |
ЧТО При |
ftкС = |
1 Ом-м/СМ |
Соответствует p K m in = |
|
= 0,2 |
Ом-м и pKmax = 200 Ом-м. |
|
.12