Файл: Заворотько Ю.М. Методика и техника геофизических исследований скважин учеб. пособие.pdf

Эффективность метода ГГК-П при использовании плотностного цемеытомера ЦМТУ-1 снижается при цементировании колонны облегченными тампонирующими смесями в случае разности плотно­ стей бурового раствора и цементного камня менее 0,4 г/см3 и диа­ метре колонны свыше 150 мм, когда на показания кривых значи­ тельно влияют раствор в скважине и толщина стенок обсадной ко­ лонны при малом зазоре между колонной и стенками скважины, что приводит к увеличению зависимости показаний от характера пород

[35].Цементограммы не отмечают небольшие зазоры между колонной

ицементным кольцом.

Выбор размера зонда и мощности источника

В зависимости от типа применяемого источника и плотности

.изучаемых пород в методе ГГК-П используются зонды таких разме­ ров, при которых чувствительность его к изменению плотности пород в определенных пределах минимальна. Э'ги зонды называются инверсионными. Для пород средней плотности длина инверсионного зонда с источником 60Со составляет 4,5 см.

При применении зондов меньше инверсионных (доинверсионных) зависимость между плотностью горных пород и интенсивностью рассеянного гамма-излучения пропорциональная, так как индика­ тор в основном регистрирует излучение, рассеиваемое поверхност­ ным слоем облучаемой среды. Поэтому существование неровностей на стенке скважины и заполнение их буровым раствором, а также наличие глинистой корки приводят к особенно значительному умень­ шению точности определения плотности горных пород. К тому же при использовании малых зондов возникают трудности в экраниро­ вании индикатора от прямого излучения источника.

В случае применения зондов больших размеров (заинверсиоиных) чувствительность метода к изменению плотности пород возра­ стает, а влияние изменения диаметра скважины и толщины глини- -стой корки уменьшается. Однако это требует увеличения мощности источника, что небезопасно для обслуживающего персонала [2], поэтому в практике каротажа размеры зондов и мощности источни­ ков выбирают в опытном порядке с таким расчетом, чтобы свести к минимуму влияние искажающих факторов, получить дифферен­ цированные кривые с наилучпшм выделением того или иного полез­ ного ископаемого и обеспечить безопасную работу обслуживающего персонала.

Для выделения угольных пластов используют зонды длиной 50 -г- 50 см, железных руд — длиной 30—40 см, руд тяжелых метал­ лов — длиной 20—40 см, калиных солей — 60 см, при определении глубины цементного кольца — зонды длиной 40—60 см, плотности жидкости — длиной 20—25 см, пористости пород — 40 см. Размер зонда для установления контакта нефтепродукт — рассол в подзем­ ных хранилищах нефтепродуктов составляет 80—90 см [2, 17, 29, 47, 50, 53]. Фактические длины зондов не должны отличаться от

•150

номинального значения более чем на 5 мм, а при сборке и разборке прибора они должны воспроизводиться с точностью до 1 мм [50].

При соответствующих размерах зондов выбирают такие мощ­ ности источников, чтобы скорость счета в канале ГТК аппаратуры РК превышала скорость счета естественного гамма-излучения про­ тив глин не менее чем в 10 раз, что позволяет интерпретировать кривые ГГК-П без введения поправок на изменение естественного- гамма-излучения пород. Обычно в практике каротажа применяют источники мощностью не более 10 мКи, в среднем 3—5 мКи. Для за­ щиты детектора от прямого гамма-излучения источника между ними установлен свинцовый экран, 1/3 общей длины которого размещена со стороны источника, а 2/3 — со стороны индикатора (в аппаратуре ДРСТ-2 4 см свинца находится в камере источника н 8 см — в пробке гильзы). Такая конструкция экрана значительно повышает относи­ тельную дифференциацию кривой [2, 53].

Радиус исследования в методе ГГК-П для общепринятых размеров зондов не превышает 10—15 см. Точкой записи кривой является середина расстояния между кристаллом и источником излучения, а при работе с газоразрядными счетчиками — середина расстояния между источником и верхним концом индикатора [50].

Выбор диапазона панели и масштаба, записи кривой

В методе ГГК-П выбирается такой диапазон панели РК, чтобы скорость счета при максимальном отклонении кривой помещалась в пределах линейного участка характеристики канала. Обычно при записи кривой при работе со сцинтилляционными детекторами выбирают диапазоны 5—7 аппаратуры ДРСТ-2 или дцапазон 6 ап­ паратуры РСК-М. Постоянная по напряжению в измерительном канале станции устанавливается в пределах 1,25—3,75 мВ/см.

Масштаб записи кривой ГГК-П должен быть таким, чтобы раз­ ница между максимальными и минимальными показаниями была

где J yy та* — скорость счета против высокопористых пластов, не­ размытых глин, угольных пластов, но не каверн, имп/мин; / ѵѵшіп— скорость счета против наиболее плотных пластов, имп/мин.

Масштаб записи кривой ГГК-П устанавливают по отклонению пишущего устройства согласно формуле

151.

Скорость счета, задаваемая калибратором при установке мас­ штаба записи на выбранном диапазоне панели, должна отклонять пишущее устройство не менее чем на 5 см.

Поскольку при 11ѵѵ = 0,1 уел. ед./см кривая ГГК-П имеет зна­ чительное отклонение от нулевой линии (большой фон), то перед записью кривую смещают с помощью ГКП на величину 0,8 / ѵѵтіп.

Масштабную шкалу кривой ГГК-П в разведочных скважинах можно выразить и в единицах вида / ѵѵН, предварительно выполнив исследования в эталонной скважине (см. § 31).

Проведение измерений на скважине

Поскольку техника работ с аппаратурой ДРСТ-2 в методе ГГК-П такая же, как и в методе ГК, остановимся лишь на некоторых осо­ бенностях работы методом ГГК-П.

Чтобы различить кривые ГК и ГГК-П, их одновременную за­ пись на станциях с потенциометрами производят чернилами разного цвета или на двух лентах, а на станции АКС/Л-64 нулевую линию кривой ГГК-П смещают на 2—4 см вправо от нулевой линии ГК. Поскольку угольные пласты на кривых ГК (минимум) и ГГК-П (максимум) отмечаются противоположными аномалиями, при де­ тальных исследованиях обычно совмещают нулевые линии обеих кривых. На станциях типа АКС запись кривых ГК и ГГК-П рекомен­ дуется производить также гальванометрами 1/5 [50].

При работе с прибором СП-62 тумблеры 1В9, 1В10, «ДРСТ», «СП-62» (на шасси панели) устанавливают в положение «СП-62», а переключатель 1В1 — в позицию «Г» (см. рис. 44).

Перед спуском прибора в скважину в канале ГГК-П фиксируют нулевое положение пишущего устройства при позиции «0-иид.» переключателя 1В1, отклонение от калибратора в соответствии с за-

.дандым масштабом, смещение нуля от ГКП, натуральный фон (при­ бор без источника расположен на земле), отклонение от рабочего эталона и затем повторно от пуль-ииднкатора. После установки масштаба записи кривой, не включая калибратора, подают в канал разность потенциалов от ГКП знаком минус и смещают кривую на величину 0,8 / 77пппРазница отклонений пишущего устройства от рабочего эталона и4 натурально го фона (контрольное показание) на скважине не должна отличаться от данных при эталонировке более чем на 10%.

Учитывая, что кривая ГГК-П обычно записывается одновре­ менно с кривой ГК, канал ГК панели в связи с большой скоростью счета калибратора при установке масштаба записи кривой ГГК-П необходимо временно отключить от фоторегистратора или затру­ бить предел измерения станции во избежание значительного закру­ чивания подвижных систем гальванометров.

Далее при выключенном питании к скважинному прибору под­ соединяют заводское зондовое устройство и камеру с источником. Для получения стандартного зонда из комплекта удлинителей зон-

.дового устройства выбирают необходимый .-удлинитель. При работе

152

с прибором РУР-1 вместо зонда ГГК-С используют зоидовое устрой­ ство ГГК-П. Подсоединение источника к скважинному прибору про­ изводится по команде старшего производителя работ на скважине (начальника партии или отряда, инженера-оператора) в 'строгом соответствии с правилами техники безопасности при работе с радио­ активными изотопами. Время на операцию по соединению и отсоеди­ нению камеры и корпуса прибора не должно превышать 2 мин [49].

После этого включают питание скважинного прибора и при спуске на забой наблюдают за отклонениями пишущих устройств каналов ГК и ГГК-П. При необходимости устанавливают новое смещение кривой ГГК-П. В призабойной части скважины проверяют и при необходимости корректируют исходные установки (нуль индикатора, отклонение от калибратора) и приступают к записи кривой. При этом постоянную времени и скорость подъема скважиниого прибора выбирают в соответствии с методическими положе­ ниями, рассмотренными в методе ГК. В процессе записи контроли­ руют скорости счета в каналах ГК п ГГК-П по отклонениям пишущих устройств и пересчетиому прибору на интервалах с малоизменяющейся скоростью счета. После выполнения поисковых исследо­ ваний на диаграмме ГГК-П (так же, как и на ГК) фиксируют откло­ нение от калибратора и иуль-иидикатора. Перекрытие ранее прове­ денных исследований и контрольные измерения выполняют в интервале не менее 50 м в нефтяных, газовых и рудных скважинах и 10—25 м в угольных скважинах с обязательной привязкой интер­ вала хотя бы к одной метке на кабеле.

Затем приступают к детализации аномальных интервалов, соответствующих угольным пластам и рудным зонам. При этом масштабы записи кривой ГГК-П выбирают по результатам поиско­ вых исследований с таким расчетом, чтобы аномалии имели возможно большую амплитуду (5—8 см). Обычно масштаб записи кривой уста­ навливают изменением предела измерения панели РК. Детализационную кривую в большинстве случаев регистрируют один раз. В начале интервала детализации на диаграмме фиксируют нуль индикатора и отклонение от калибратора, а в конце — нуль Инди­ катора. Отклонение от калибратора фиксируют каждый раз при изме­ нении масштаба записи кривой ГГК-П.

После выполнения поисковых и детализационных исследований и оценки качества диаграмм (см. § 37) прибор поднимают на по­ верхность, .отсоединяют источник и производят завершающую реги­ страцию исходных данных.

§ 36. СЕЛЕКТИВНЫЙ, СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ II РЕНТГЕНО­ РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ КАРОТАЖ

Методика работ

Селективный метод гамма-гамма-каротажа (ГГК-С) основан на регистрации по стволу скважины рассеянного гамма-излучения ис­ точников мягких гамма-квантов (табл. 16).

153