Мікрокаротажне зондування

Рисунок 1 – Схема трьохелектродного зонда методу БК

Для запису кривої ефективного опору необхідно забезпечити рівність потенціалів живлячого та екрануючого електродів. Це ми можемо отримати двома способами: 1) сила струму через екрануючі електроди автоматично підтримується такою, щоб напруга між живлячим і екрануючими електродами була рівна нулю; 2) всі три електроди з’єднують гальванічно через невеликий опір (0.01 Ом), у даному випадку при відповідному підборі центрального та екрануючого електродів значення їх потенціалів будуть рівними (U_А0=U_А1=U_А2). Коли досягається рівність потенціалів всіх трьох електродів то струм з центрального електрода І_А0 не розтікається по свердловині, а розповсюджується в шарі середовища, який перпендикулярний до осі свердловини. Товщина даного шару приблизно рівна довжині центрального електрода А₀ (Рис. 2).

Рисунок 2 – Характер розподілу струменевих ліній в однорідному середовищі для трьохелектродного зонда БК

Характерними розмірами трьохелектродного фокусуючого зонда є: довжина L_з – відстань між серединами інтервалів, які ізолюють центральний електрод від екрануючих; загальний розмір зонда L_заг – відстань між зовнішніми кінцями електродів А₁ і А₂ та діаметр зонда d (Рис. 1). За точку запису кривої ефективного опору умовно приймають середину А₀.

Коефіцієнт трьохелектродного фокусуючого зонда визначений для однорідного середовища при розв’язуванні задачі про потенціал еліпсоїдного заземлення, велика та мала осі якого рівні відповідно загальному розміру зонда та діаметру і розраховується за формулою:

, (4)

де L_е»L₀+2·L_e^´/3 – еквівалентна довжина центрального електрода, L₀ – довжина центрального електрода, L_e^´ – величина зазору між центральним і екранованими електродами.

Загальна довжина трьохелектродного фокусуючого зонда вибирається рівною приблизно 3.2 м і мінімальна потужність пласта, яка виділяється даним зондом, становить 0.5 м, при довжині центрального електрода 0.15 м. Діаметр приладу, виходячи із прохідності зонда в свердловині прийнято рівним 0.07 м.

Криві трьохелектродного фокусуючого зонда володіють високою роздільною здатністю, за ними достатньо впевнено виділяють пласти товщиною 0.5¸1 м. Застосування трьохелектродного зонда виключає електричні ефекти одного пласта над іншим. У зв’язку з цим, метод БК з використанням трьохелектродного зонда достатньо ефективний при вивченні тонкошаруватих розрізів і неоднорідних пластів, а також високоомних розрізів.

Радіус дослідження даного зонда не великий і складає 1¸2 м. Недоліком зонда є неможливість збільшення радіусу дослідження шляхом зміни його розмірів.

Апаратура БК трьохелектродного зонда (АБКТ)

В апаратурі АБКТ для трьохелектродного зонда використана система окремої реєстрації сили струму та різниці потенціалів між одним із електродів зонда і віддаленим електродом з наступним діленням сигналів один на другий (Рис. 3). Сигнали передаються по броньованому одножильному кабелю за допомогою телевимірювальної системи з частотним розділенням каналів і з частотною модуляцією сигналів.

Рисунок 3 – Блок-схема апаратури АБК-Т

Живлення електродів зонда здійснюється струмом із частотою 400 Гц від стабілізованого генератора Г, який розміщений на поверхні. Рівність потенціалів всіх електродів забезпечується з’єднанням основного електрода A₀ з екрануючими через малий опір R₀=0.01 Ом. Струм I₀ вимірюється за спадом напруги на опорі R₀. Дана напруга подається на підсилювач П, а потім на частотно-модуляційні перетворювачі ЧМ-1 і ЧМ-2, відповідно, з несучими частотами 25.7, і 7.8 кГц. На перетворювач ЧМ-2 поступає тільки 0.1 повної напруги, що дозволяє реєструвати силу струму на двох каналах – грубому і точному, з відношенням сталих 1:10. Використання двох каналів для вимірювання струму необхідне для великого діапазону зміни величини струму, який проходить через електрод А₀. Різниця потенціалів між екранованими електродами та віддаленим електродом N (обмотка кабелю, яка відокремлена від свердловинного приладу ізоляційною ділянкою кабелю довжиною 20 м) поступає на частотно модуляційний перетворювач ЧМ-3 з несучою частотою 14 кГц. Частотно-модульовані коливання з перетворювачів ЧМ-1, ЧМ-2, ЧМ-3, через суматор СУ поступають на кабель, а потім через блок керування БК на вимірювальну панель частотної модуляції ВПЧМ, де сигнали розділяються за несучими частотами, демодулюються та випрямляються фазочутливими детекторами. Виправлені напруги, які прямо пропорційні силі струму I₀ та різниці потенціалів ΔU, подаються на пристрій ділення ПД, за допомогою якого проводять ділення ΔU на I₀. Напруга, яка пропорційна величині ΔU/I₀ поступає на реєструючий пристрій РП, який записує криву ефективного опору r_е.

Схема свердловинного приладу живиться постійним і змінним струмом від блоку живлення БЖ, який включається в ланку струму електродів зонда.

Характеристика трьохелектродного зонда апаратури АБКТ: L_з=0.17 м, L_заг=3.2 м, d=0.07 м.

Області застосування та задачі, що вирішуються

БК призначений для вивчення високоомних розрізів свердловин, які заповнені соляними промивними рідинами (r_р<0.1¸0.5 Ом·м). При проникненні в пласт рідини високої мінералізації опір свердловинної зони пласта понижується, що практично не впливає на покази r_е, яке зареєстроване зондами БК. У випадку проникнення фільтрату промивної рідини (підвищення опору пласта) використання даних ефективного опору для визначення дійсного питомого опору пласта стає малоефективним.

Досить задовільні результати отримують при дослідженні фокусуючими зондами малопористих порід, для яких відмічаються високі значення відношення питомого опору пласта до опору рідини. У таких розрізах фокусуючі зонди дозволяють отримати достатньо диференційовану криву r_е, а ефективний опір лінійно залежить від дійсного значення r_п.

За допомогою дев’ятиелектродного фокусуючого зонда можна визначити параметри зони проникнення, оскільки радіус дослідження досить великий.

При достатньо мінералізованих промивних рідинах і чергуванні пластів, питомий опір останніх визначають тільки за даними r_е методів БК з фокусуванням струму.

Результати методів БК з автоматичним фокусуванням струму дозволяють більш детально проводити літологічне розчленування геологічних розрізів, визначати його літологію, виділяти пласти-колектори та уточнювати їх будову, визначати параметри зони проникнення фільтрату промивної рідини та дійсне значення питомого опору пластів.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Фокусуванням струму	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.