Спосіб електричного бокового скануючого каротажу

Реферат: UA 76746 U UA 76746 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області геофізичних досліджень свердловин, зокрема електричних досліджень природних і техногенних геологічних середовищ через інженерногеологічні, гідрогеологічні, екологічні та інші свердловини в тому числі і моніторингові і призначена для визначення геоелектричних параметрів пластів, що їх складають (питомий електричний опір (ПЕО) різних частин кожного пласту та ін.). Відомі способи електричного бокового каротажу, які використовуються на практиці для визначення геоелектричних параметрів пластів [1], засновані на визначенні уявного питомого опору (УЕО) за допомогою формули: U (1) K I , де  - УЕО, Омм; I - струм, що вимірюється, А; U - напруга живлення, В; K - геометричний коефіцієнт, що визначається виключно геометрією зонда, м. Використання такого способу дозволяє визначати кількість геоелектричних параметрів кожного пласта, що дорівнює кількості зондів. Як прототип корисної моделі нами вибрано спосіб, реалізований у серійному приладі бокового електричного каротажу БК-3 [2], що містить три гальванічно зв'язані між собою електроди (один центральний і два екранні), до яких прикладається напруга відносно віддаленого на 22 м оберненого електрода (фіг. 1), де цифрами позначено: 1 - центральний електрод; 2 - екранні електроди; 3 - обернений електрод; 4 - кабель; 5 - наземний блок реєстрації; 6 - ізолятори. Вимірювальним параметром є струм центрального електрода та різниця напруги між оберненим електродом та зв'язаними гальванічно центральним та екранними, які дозволяють розрахувати УЕО в діапазоні 0,2-10000,0 Омм у розрізі свердловин діаметром від 216 мм. Прилад споряджено блоком реєстрації, який знаходиться на поверхні Землі і поєднаний з зондом за допомогою кабелю. Характерною особливістю електричного бокового каротажу є непридатність для використання у свердловинах заповнених непровідним буровим розчином [2]. Вибраний прототип має наступні недоліки. 1. За результатами виміру визначається тільки одна величина, що є недостатньою для самостійного використання БК-3 при геофізичному дослідженні свердловин. 2. Визначений таким чином УЕО недостатній для інтерпретації, щоб характеризувати провідність ближньої до зонда частини пласта. 3. Відмінне від нульового значення гальванічного з'єднання електродів призводить до зменшення діапазону виміру, оскільки порушує умову рівності між собою потенціалів екранних та центрального електродів відносно оберненого. Задачею створення запропонованої корисної моделі є: 1) підвищення ефективності та здешевлення каротажу, що полягає у збільшенні незалежних вимірів УЕО одним зондом, що дозволить інтерпретувати дані такого каротажу без залучення інших методів геофізичного дослідження свердловин; 2) збільшення діапазону та точності виміру УЕО для виміру; 3) розширення можливостей використання приладів, в яких реалізовано спосіб електричного каротажу при розв'язанні геологічних та інженерних задач. Цю задачу вирішено шляхом створення нового способу електричного бокового скануючого каротажу. В основу запропонованої корисної моделі покладено незалежне живлення центрального та екранного електродів таким чином, щоб при постійній різниці напруги між центральним і оберненим електродами змінювалась різниця напруги між центральним і екранними електродами. При цьому для кожного виміру для різних значень різниці напруги між центральним і екранними електродами буде визначатись значення УЕО: U U'  KU' (2), IU' , де 1 UA 76746 U 5 10 15 20 25 30 35 40  - УЕО, Омм; U - різниця напруги між центральним і оберненим електродами, В; U' - різниця напруги між центральним і екранними електродами, В; I - струм центрального електрода, що вимірюється, А; K - геометричний коефіцієнт, що визначається геометрією зонда та різницею напруги між центральним і екранними електродами, м. Кількість вимірів для кожного положення зонда визначає кількість геоелектричних параметрів пласта, що досліджується, оскільки зміна U' при постійній U змінює еквіпотенційні поверхні електричного поля у досліджуваному середовищі і величини (U') для різних значень U' не є лінійно залежними - вони виключно залежать від геоелектричних параметрів кожного пласта. Незалежне живлення екранних електродів і центрального без використання гальванічного їх з'єднання гарантує виконання строгої рівності потенціалів екранних та центрального електродів відносно оберненого для виміру, що відповідає U'=0 і, як наслідок, збільшення точності та діапазону виміру. Реалізація такого способу, що дозволяє одночасно вимірювати більш ніж один незалежний параметр, підвищує ефективність способу електричного каротажу, оскільки дозволяє не залучати до інтерпретації прилади інших методів геофізичного дослідження свердловин. Схема приладу, в якому реалізовано спосіб запропонованої корисної моделі приведена на фіг. 1 і співпадає зі схемою БК-3 [2]. На фіг. 2 приведено порівняльні залежності похибки виміру УЕО прототипом (крива 1) та макетного зразка корисної моделі (крива 2) від ПЕО однорідного середовища. З фіг. 2 видно, що похибка виміру макетним зразком корисної моделі є меншою і відповідно діапазон його виміру більший, ніж способу бокового електричного каротажу. На фіг. 3-4 приведено порівняльні діаграми показань (виміряний УЕО, Омм) способу бокового електричного каротажу (фіг. 3) та запропонованого електричного бокового скануючого каротажу (фіг. 4) для інтервалу свердловини Дніпровсько-Донецької западини. З фіг. 3-4 видно, що запропонований нами спосіб електричного бокового скануючого каротажу дозволяє без використання інших методів геофізичного дослідження свердловин виділяти продуктивні пласти, ПЕО яких змінюється вздовж пласта, та визначати градієнт такої зміни ПЕО. Технічним результатом корисної моделі є: 1) підвищення ефективності та здешевлення каротажу, що полягає у збільшенні незалежних вимірів УЕО одним зондом, що дозволить інтерпретувати дані такого каротажу без залучення інших методів геофізичного дослідження свердловин; 2) збільшення діапазону та точності виміру УЕО для виміру; 3) розширення можливостей використання приладів, в яких реалізовано новий спосіб електричного бокового скануючого каротажу при розв'язанні геологічних та інженерних задач. Джерела інформації: 1. Пирсон С. Дж. Справочник по интерпретации данных каротажа. - М: Недра, 1996.-414 с. 2. Ильинский В.М. Боковой каротаж. - М.: Недра. 1971.-144 с. 3. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах / под. ред. Хаматдинова Р.Т., - Москва. Министерство Энергетики: "ГЕРС", 2002.-270 с. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Спосіб електричного бокового каротажу, який полягає у дослідженні електропровідності навколо свердловинного середовища шляхом виміру уявного електричного опору, який відрізняється тим, що різницю напруги між центральним та екранними електродами змінюють протягом одного виміру для кожного положення зонда в свердловині, що дозволяє одним зондом вимірювати більше одного значення уявного електричного опору для кожного положення зонда в свердловині. 2 UA 76746 U 3 UA 76746 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4