МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» В Г. ВОТКИНСКЕ (Филиал ФГБОУ ВО «УдГУ» в г. Воткинске) Кафедра «Информационных и инженерных технологий» Направление 210301 «Нефтегазовое дело» КОТРОЛЬНАЯ РАБОТА По дисциплине: «Основы геофизики.» НА ТЕМУ «Схемы скважинных градиент- и потенциал-зондов метода КС, их классификация. Форма и отображение каротажных диаграмм, зарегистрированных зондами КС с изменяющимися параметрами и зондом БК.» Работу выполнил Студент группы З-Вт-210301- 32(к) Петрушин Е.В. Проверил (Преподаватель, Борхович С.Ю. доцент, кандидат технических наук.) Воткинск 2021 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3 1 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ КС………………………………………...5 2 ПОТЕНЦИАЛ - ЗОНД МЕТОДА КС…………………………………………8 3 ГРАДИЕНТ - ЗОНД МЕТОДА КС…………………………………………..10 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………12 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………..13 2 ВВЕДЕНИЕ Скважины бурят для проведения геологических исследований, решения вопроса о наличии полезных ископаемых, а также для подсчетов их запасов. После бурения скважины изучают с помощью геофизических методов исследования скважин [1]. Скважины бурят с целью изучения геологии, поисков и разведки месторождений нефти, газа, угля, руд, пресных и термальных вод, строительных материалов, решения задач гидрогеологии инженерной геологии. Основное число скважин бурят при поисках, разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений, где методы геофизических исследований имеют особенно большое значение. В процессе бурения горные породы претерпевают изменения. Плотные прочные породы изменяются мало. Диаметр скважины в них близко к номинальному [1]. До создания методов ГИС разрезы скважин изучали путем отбора и исследования кернового материала. Однако этот метод обладает рядом существенных недостатков: значительно возрастают время проходки скважины и ее стоимость; вынос керна обычно не бывает полным, в связи с чем сплошная информация о разрезе отсутствует; привязка керна по глубине затруднена; радиус исследований мал; керн отбирают из участков, подвергшихся наибольшему воздействию при бурении. В тоже время ГИС дают сплошную, надежно привязанную по глубине информацию со значительно большим радиусом исследования. Стоимость проведения ГИС и связанные с ними затраты времени меньше, чем при отборе керна. Однако даже широкое внедрение ГИС не позволяет полностью отказаться от отбора керна. Существуют задачи, которые пока можно надежно решить лишь на керновом материале: детальное изучение условий осадконакопления и 3 диагенеза, определение типа порового пространства, минерального состава и некоторые другие [1-3]. Таким образом, распространенный каротаж электрический сопротивления метод (далее геофизических - КС) - исследований скважин, основанный на изучении искусственных электрических полей, а не естественных. Метод отображает кажущееся удельное сопротивление пластов. Удельное сопротивление горных пород варьируется в очень широких пределах, что обеспечивает возможность детального исследования пород. Для решения задач применяются потенциал-зонд и градиент-зонд (А, B – парные токовые электроды M, N – парные измерительные электроды, O – точка записи, АМ – длина зонда). 4 1 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ КС Электрокаротаж подразделяют по типу воздействия на [1-3]: 1. Естественное поле. В использовании естественного поля выделяют следующий метод: Собственная поляризация горных пород; 2. Искусственные стационарные и квазистационарные электрические поля. Данная группа методов включает в себя: Метод кажущегося сопротивления; Микрозондирование; Сопротивление заземления; 3. Искусственные переменные электромагнитные поля. Такие поля излучаются следующими методами: Индукционный метод; Диэлектрический метод; Радиоволновый метод. Метод обычных зондов КС – это основной метод, применяющийся при изучении геологических разрезов не закрепленных скважин, заполненных электропроводящей промывочной жидкостью. В этом случае используются трёх электродные не фокусированные зонды. Для замера сопротивления пород, пересечённых скважиной, используют четырёхэлектродную установку AMNB. Три электрода этой установки (A, M, N или M, A, B), присоединённые к концам кабеля и опускаемые в скважину, представляют каротажный зонд. Четвёртый электрод B или N (заземление) устанавливают на поверхности вблизи устья скважины. Электроды A и B – токовые или питающие, M и N – измерительные. При каротаже всегда имеют дело с неоднородной средой, состоящей из пластов различного удельного 5 сопротивления и промывочной жидкости, заполняющей скважину. В этих условиях замеренный результат сопротивления является условным и назван кажущимся удельным сопротивлением (КС или ρк) [1-3]. Выделяют следующие типы зондов: 1) Градиент – зонд: Кровельный; Подошвенный; 2) Потенциал – зонд: Однополюсный зонд (зонд прямого питания); Двухполюсный зонд (взаимного питания). Схема измерения методом КС представлена на рисунке 1 Рисунок 1 – схема измерения методом КС На рисунке 1: АВ – питающая линия, MN – электроды. Трехэлектродная установка AMN называется зондом КС. Электрод В размещается на поверхности. Между зондами M и N располагают точку записи О. 6 Таким образом длина градиент – зонда L определяется от точки А до точки записи О. Зонды записывают названиями электродов, записывая между буквами соответствующее расстояние. Один из примеров вида диаграмм КС в пластах высокого сопротивления большой мощности приведен на рисунке 2 Рисунок 2 – Диаграмма удельного электрического сопротивления На рисунке 2 кривые в диаграмме представляют: 1 – диаграмма удельного электрического сопротивления истинного для потенциал – зонда; 2 – диаграмма удельного электрического сопротивления кажущегося для потенциал – зонда; 3 – диаграмма удельного электрического сопротивления градиент - зонда в пласте высокого сопротивления большой мощности [1-3]. 7 2 ПОТЕНЦИАЛ - ЗОНД МЕТОДА КС Изображение потенциал-зонд представлено на рисунке 3 Рисунок 3 – Изображение потенциал - зонда Потенциал- зонд – это зонд, в котором расстояние L – это расстояние между А и М < М и N. Позиции A, M, N представлены на рисунке 3. Регистрируемые кривые имеют строгую симметричность. Чем меньше мощность пласта высокого сопротивления, тем меньше максимум в середине пласта, что связано с большим влиянием верхней. Кривые КС представлены на рисунке 4 8 Рисунок 4 – Кривые КС для однородных пластов разной мощности высокого (А) и низкого (Б) сопротивлений (потенциал-зонд) На рисунке 3: Rк – сопротивление кажущееся; Rп – сопротивление пласта (истинное); Rр – сопротивление бурового раствора; Rвм – сопротивление вмещающих пород; H – толщина пласта; Dс – диаметр скважины. Пластам, которые насыщенны водой, присущи низкие сопротивления. Нефтенасыщенные и газонасыщенные пласты коллектора высокими значениями кажущегося удельного сопротивлениями. 9 обладают 3 ГРАДИЕНТ - ЗОНД МЕТОДА КС Градиент-зонд представлен на рисунке 5 Рисунок 5 – Изображение градиент - зонда Градиент- зонд - это зонд, где L – расстояние между А и М > М и N Регистрируемые кривые характеризуются строгой асимметричностью, границы пластов выделяются точками максимума и минимума для пласта высокого сопротивления средней и большой. Кривые КС представлены на рисунке 6 10 Рисунок 6 – Кривые КС для однородных пластов разной мощности высокого (А) и низкого (Б) сопротивлений (градиент - зонд) На рисунке 6: Rк – сопротивление кажущееся; Rп – сопротивление пласта (истинное); Rр – сопротивление бурового раствора; Rвм – сопротивление вмещающих пород; H – толщина пласта; Dс – диаметр скважины. 11 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, каротаж сопротивления - распространенный электрический метод геофизических исследований скважин, основанный на изучении искусственных электрических полей, а не естественных. Метод отображает кажущееся удельное сопротивление пластов. Градиент – зонд и потенциал – зонд относятся к простым методам электрического каротажа сопротивления. 12 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. «Косков В.Н. Теоретические основы дисциплины «Геофизические исследования скважин» и методика выполнения квалификационных работ : учеб.-метод. пособие / В.Н. Косков. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2016. – 121 с. https://ru.2lib.org/book/3672871/85af1a» 2. «Золоева Г.М., Петров Л.П., Хохлова М.С. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин: учеб. пособие. – М.: МАКС Пресс, 2009. – 180 с.» 3. «В.В. Климов, А.В.Шостак. Геофизические исследования скважин: учеб.пособие. Издательский дом-Юг, 2018г.-220стр.» 4. «Михайлов Н.Н. Физика нефтяного и газового пласта. Том 1: Учебное пособие. – М.: МАКС https://ru.2lib.org/book/3654485/06354f» 13 Пресс, 2008. -448стр. 14
