Спосіб багатозондового електричного бокового каротажу

Реферат: UA 77338 U UA 77338 U 5 10 15 20 25 30 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 інших параметрів). Відомі способи багатозондового електричного бокового каротажу, які використовуються на практиці для визначення геоелектричних параметрів пластів [1], засновані на вимірі уявного електричного опору (УЕО) за допомогою формули U (1) K I ,  - УЕО, Ом·м; I - вимірюваний струм, А; U - вимірювана напруга, В; K - геометричний коефіцієнт, що визначається виключно геометрією зонда, м. За визначеним УЕО визначають ПЕО різних частин кожного пласта [1]. Використання такого способу дозволяє визначати кількість геоелектричних параметрів кожного пласту, що дорівнює кількості зондів. Для розв'язання сучасних задач геофізичного дослідження свердловин кількість зондів не повинна бути меншою трьох (для визначення трьох основних параметрів пластів-колекторів: ПЕО зони проникнення, діаметр зони проникнення, ПЕО зони пласта, неушкодженої буровим розчином) [2]. Прилади, в яких реалізований такий спосіб, складаються з електронного блока та конструкції зондової частини, що містить електроди, розділені між собою ізолюючими вставками. Для одночасного визначення необхідної кількості параметрів одночасно використовують декілька зондів, об'єднаних в один прилад (єдиний електродний блок, реєстратор, охоронний кожух та ін.) [2]. Як прототип корисної моделі нами вибрано спосіб багатозондового електричного бокового каротажу, реалізований у серійному приладі бокового каротажного зондування (БКЗ) [3], що містить сім зондів, кожен з яких складається з пари вимірювальних електродів, між якими вимірюється різниця напруги, яка виникає внаслідок розташування на гнучкому кабелі двох струмових електродів, між якими протікає струм І. Вимірювальними параметрами є різниці напруги, між вимірювальними парами електродів U1,U2,…,U7 та струм між струмовими електродами, за якими за допомогою (1) визначається сім різних УЕО: U (2) i  K i i , i  1,...,7 I , де i - УЕО, Ом·м; I - струм, між струмовими електродами, А; Ui - напруга, між вимірювальними електродами, В; 35 40 45 50 K - геометричний коефіцієнт, що визначається виключно геометрією зонда, м. Цей спосіб дозволяє розрахувати сім значень ПЕО в діапазоні до 5000,0 Ом·м у розрізі свердловин. Прилад споряджено блоком реєстрації, який знаходиться на поверхні землі і поєднаний з зондом за допомогою кабелю. Вибраний прототип має наступні недоліки. 1. Значний вплив параметрів свердловини (діаметр, ПЕО бурового розчину) на результати виміру; 2. Низька вертикальна роздільна здатність; 3. Низька радіальна (вздовж пласта) роздільна здатність; 4. Недостатній діапазон виміру для розв'язання сучасних геологічних та інженерних задач. Задачею створення запропонованої корисної моделі є: - підвищення ефективності багатозондового електричного бокового каротажу, що полягає у збільшенні вертикальної та радіальної роздільної здатності і діапазону виміру без впливу параметрів свердловини на вимір; - розширення можливостей використання приладів, в яких реалізовано спосіб багатозондового електричного бокового каротажу при розв'язанні геологічних та інженерних задач. Цю задачу досягнуто шляхом створення нового способу багатозондового електричного бокового каротажу. 1 UA 77338 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В основу корисної моделі покладено можливість одночасного виміру струмів кожного електроду, що гальванічно з'єднані провідною шиною низького опору, що забезпечує рівність потенціалів струмових електродів відносно оберненого, що збільшує вертикальну роздільну здатність кожного зонда в наслідок рівності нулю вертикальної складової вектору густини струму на поверхні кожного струмового електроду. Рівність нулю вертикальної складової вектору густини струму на поверхні кожного струмового електроду призводить також до позбавлення впливу на вимір параметрів свердловини, оскільки еквівалентна електрична схема для кожного зонда буде послідовною, а опір, що відповідає свердловині, набагато менший ніж опір, що відповідає досліджуваному пласту. Внаслідок принципу неперетину траєкторій струму в провідному середовищі, струм кожного зонда буде проникати в пласт на глибину, обмежену струмом іншого, що підвищує радіальну роздільну здатність. Реалізація такого способу, що дозволяє одночасно вимірювати сім різних УЕО з високою вертикальною та радіальною роздільною здатністю та позбавлена впливу параметрів свердловини на вимір, підвищує ефективність способу багатозондового електричного бокового каротажу і має більший діапазон виміру, ніж у прототипу. Схема приладу, в якому реалізовано спосіб запропонованої корисної моделі, приведена на фіг. 1, де цифрами позначено: 1 - обернений електрод; 2 - ізолятори; 3-9 - струмові електроди зондів; 10 - наземний блок реєстрації. На фіг. 2 приведено порівняльні залежності УЕО макетного зразка корисної моделі (крива 1 найбільший зонд макетного зразка корисної моделі, крива 2 - найменший зонд макетного зразка корисної моделі) та прототипом (крива 3 - найбільший зонд прототипу, крива 4 - найменший зонд прототипу) від ПЕО моделі нескінченного пласта, який перетнуто свердловиною ПЕО 1 Ом·м. З фіг. 2 видно, що для макетного зразка корисної моделі інтервал можливих значень ПЕО більший, ніж для прототипу (інтервал ПЕО, що відповідає вимірюваному УЕО на інтервалі 010000 Ом·м). На фіг. 3 представлені діаграми показань, (виміряний УЕО, Ом·м) зондів прототипу (фіг. 3.а) та зондів макетного зразка корисної моделі (фіг. 3.б), для інтервалу свердловини ДніпровськоДонецької западини. З фіг. 3 видно, що результати макетного зразка корисної моделі значно перевищують відповідні результати для БКЗ (за диференціацією пластів, за чутливістю, за вертикальною роздільною здатністю), крім того, як засвідчує додаткова інформація (відбір керну) на цьому інтервалі відсутні пласти за зміною ПЕО вздовж пласта, і всі зонди багатозондового електричного бокового каротажу повинні показувати однакові значення, чого не має для зондів прототипу і що має місце для зондів макетного зразка корисної моделі внаслідок високої вертикально та радіальної роздільної здатності, відсутності впливу параметрів свердловини на вимір. Технічним результатом корисної моделі є 1) підвищення ефективності багатозондового електричного бокового каротажу, що полягає у збільшенні вертикальної та радіальної роздільної здатності і діапазону виміру без впливу параметрів свердловини на вимір; 2) розширення можливостей використання приладів, в яких реалізовано спосіб багатозондового електричного бокового каротажу при розв'язанні геологічних та інженерних задач. Джерела інформації: 1. Дахнов В.Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. - М: Недра, 1967.-368 с. 2. Технология исследования нефтегазовых скважин на основе ВИКИЗ. Методическое руководство / Под. ред. Эпов М.И., Антонов Ю.Н. Новосибирск: НИЦ ОИГГМ СО РАН, Издательство СО РАН, 2000.-121 с. 3. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах і под. ред. Хаматдинова Р.Т.,. -Москва. Министерство Энергетики: "ГЕРС", 2002.-270 с. 2 UA 77338 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб багатозондового електричного бокового каротажу, який полягає у дослідженні електропровідності навколо свердловинного середовища шляхом виміру уявного електричного опору, який відрізняється тим, що вимірюється струм кожного з струмових електродів, що гальванічно з'єднані провідною шиною низького опору, що забезпечує рівність потенціалів струмових електродів відносно оберненого, що збільшує вертикальну роздільну здатність кожного зонда, роздільну здатність вздовж пласта та більший діапазон виміру без впливу параметрів свердловини на вимір. 3 UA 77338 U 4 UA 77338 U Комп’ютерна верстка М. Мацело 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 5