Спосіб двозондового електричного бокового каротажу

Реферат: UA 81171 U UA 81171 U 5 10 Корисна модель належить до геофізичних досліджень свердловин, зокрема електричних досліджень природних і техногенних геологічних середовищ через інженерно-геологічні, 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 використовують на практиці для визначення геоелектричних параметрів пластів [1], засновані на визначенні уявного електричного опору (УЕО) за допомогою формули: U K I , (1) де  - УЕО, Ом·м; I - струм, що вимірюється, А; U ~ напруга живлення, В; 15 20 25 30 35 40 45 50 55 K - геометричний коефіцієнт, що визначають виключно геометрією зонду, м. Використання такого способу дозволяє визначати кількість геоелектричних параметрів кожного пласту, що дорівнює кількості зондів. За прототип корисної моделі нами вибрано спосіб, реалізований у серійному приладі бокового електричного каротажу БК-7/9 [2], що містить два зонди бокового каротажу, глибина дослідження (вздовж пласту) яких відрізняється. Характерною особливістю прототипу є наявність в схемі виміру оберненого струмового електрода (що віддалений на 22 м від зондової частини чи знаходиться на поверхні Землі під час каротажу) від електродів що мають однаковий потенціал відносно нього. В наслідок цього при вимірі в свердловині наявність в інтервалі, який розділяє обернений струмовий електрод і електроди, що мають однаковий відносно нього потенціал пласту, значно більшого опору ніж досліджуваний, призводить до суттєвого спотворення виміру - ефекту екранування [3]. Цей ефект полягає в суттєвій різниці значень вимірів двох зондів різної глибинності прототипу в пластах-неколекторах, що є якісно невірним результатом - в пластах-неколекторах зонди різної глибинності дослідження повинні мати максимально близькі данні виміру. Двома вимірювальними параметрами прототипу є струми центрального електрода кожного з зондів (та при живленні генератором струму різниця напруги між оберненим електродом та зв'язаними гальванічно центральним та екранними кожного зонду). Прилад оснащено блоком реєстрації, який знаходиться на поверхні Землі і поєднаний з зондами за допомогою кабелю. Вибраний прототип має такі недоліки: 1. В наслідок ефекту екранування при наявності в розрізі пластів значно вищого опору, ніж у досліджуваних продуктивних пластів, результат каротажу є недостовірним; 2. Підвищення ефективності способу двозондового електричного бокового каротажу. Задача запропонованої корисної моделі є: 1. Усунення ефекту екранування, яке може виникати внаслідок чергування пластів різного ПЕО, що дозволить достовірно інтерпретувати дані такого каротажу без залучення інших методів геофізичного дослідження свердловин. 2. Підвищення ефективності та здешевлення каротажу. Поставлену задачу вирішують шляхом створення нового способу двозондового електричного бокового каротажу. В основу запропонованої корисної моделі покладено два різних режими живлення електродів таким чином, щоб для кожного із них вертикальна складова вектору густини струму, що імітується, з центрального електрода дорівнювала нулю, і тим самим забезпечувалась висока вертикальна роздільна здатність. Рівність нулю вертикальної складової вектору густини струму, що імітується з центрального електрода, досягається розміщенням поряд з ним екранних електродів, що мають однаковий з ним потенціал відносно оберненого струмового. Режими реалізують вимір УЕО різної глибинності вздовж пласту (по нормалі до осі свердловини) і кожен з них відповідає окремому зонду, і тим самим визначають фільтраційні ознаки пласту та тип флюїду, якщо досліджуваний пласт є колектором. Це досягається єдиною геометрією електродів але різними режимами живлення. Схема приладу, в якому реалізовано спосіб запропонованої корисної моделі приведена на фіг. 1, 2, де цифрами позначено: 1 - центральний струмовий електрод А; 2 - ізолятори; 3 - екранні електроди А1; 4 - екранні електроди А2; 5 - екранні електроди A3; 1 UA 81171 U 5 10 15 20 25 30 6 - каротажний кабель; 7 - наземний блок реєстрації. 8 - першому режимі (що відповідає меншій глибині дослідження УЕО вздовж пласту електроди Α, Α1, Α2 мають однаковий потенціал відносно електродів A3). В другому режимі (що відповідає більшій глибині дослідження УЕО вздовж пласту електроди А, А1 мають однаковий потенціал відносно електродів А2, A3). Рівність потенціалів відповідних електродів для кожного режиму забезпечується їх гальванічним з'єднанням шиною низького (0,001 Ом) опору. В наслідок принципу не перетинання ліній струму для кожного з режимів, вимірюваний струм електрода А для кожного режиму буде проникати в пласт на глибину, обмежену струмами інших електродів. Така схема відрізняється від прототипу відсутністю окремого віддаленого оберненого струмового електрода. На фіг. 3 приведено порівняльні діаграми показань прототипу (виміряний УЕО, Ом·м) (фіг. 3а) та запропонованого двозондового електричного бокового каротажу (фіг. 3б) для інтервалу свердловини Дніпровсько-Донецької западини (1 - ПЕО зони пласту, неушкодженої буровим розчином; 2 - ПЕО зони промитої буровим розчином; 3 - дані виміру зондом меншої глибинності прототипу (фіг. 3а) та в першому режимі для запропонованої корисної моделі (фіг. 3б); 4 - данні виміру зондом більшої глибинності прототипу (фіг. 3а) та в другому режимі для запропонованої корисної моделі (фіг. 3б); 5 - різниця в показах зондів прототипу (фіг. 3а) та для режимів запропонованої корисної моделі (фіг. 3б). На фіг. 3 видно, що запропонований спосіб двозондового електричного бокового каротажу дозволяє без використання інших методів геофізичного дослідження свердловин виділяти продуктивні пласти-колектори, ПЕО яких змінюється вздовж пласту, та визначати градієнт такої зміни ПЕО і якісно точно виділяти пласти-неколектори, ПЕО яких не змінюється вздовж пласту. Технічним результатом корисної моделі є: - усунення ефекту екранування, яке може виникати внаслідок чергування пластів різного ПЕО, що дозволить достовірно інтерпретувати дані такого каротажу без залучення інших методів геофізичного дослідження свердловин. - підвищення ефективності та здешевлення каротажу. Джерела інформації: 1. Пирсон С. Дж. Справочник по интерпретации данных каротажа. - Μ.: Недра, 1996.-414 с. 2. Ильинский В.М. Боковой каротаж. - М.: Недра. 1971.-144 с. 3. Миронцов Н.Л. Способ устранения Гронинг-эффекта и эффекта экранирования при двойном боковом каротаже // Доповіді Національної академії наук України.-2011. - № 3. - С. 129133. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Спосіб двозондового електричного бокового каротажу, який полягає у дослідженні електропровідності навколо свердловинного середовища шляхом виміру уявного електричного опору, який відрізняється тим, що використовують два режими виміру електропровідності навколо свердловинного середовища різної глибинності вздовж досліджуваного пласта. 2 UA 81171 U 3 UA 81171 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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