Визначення фактичної глибини під час реєстрації геофізичної інформації

Розвиток комп’ютеризованих технологій ГДС відкриває широкі можливості збільшення продуктивності, підвищення якості отриманих матеріалів та ін.. Однак, ці можливості використовуються не повністю [9].

Зокрема, основні процедури та операції, які складають процес каротажу, виконуються тільки при підйомі свердловинного приладу. В традиційних технологіях це було неминучим, так, як технічні засоби не забезпечували обробку інформації в реальному часі. Перш за все, це відноситься до визначення глибини вимірювань при каротажі.

Щоби реалізувати можливості комп’ютеризованої технології каротажу, необхідно забезпечити визначення глибини з однаковою точністю при підйомі і спуску свердловинного приладу. В цьому випадку можна реалізувати всі основні процедури (вимірювання, попередня обробка, контроль якості), збільшити комплекс ГДС за один спуско-підйом комплексного свердловинного приладу і провести їх в коротший строк. При наявності комп’ютера в каротажних лабораторіях задача може бути вирішена без значних змін апаратури для визначення глибини. Розглянемо методичні можливості її рішення в сучасних комп’ютеризованих каротажних станціях.

Визначення глибини Z_i вимірювання і реєстрації геофізичних величин у свердловині заключається у визначенні довжини каротажного кабеля між точкою їх вимірювання і гирлом свердловини (рівнем ротора).

В застосовуваних системах каротажу кабель промірюється у стаціонарних умовах, що моделюють його натяг і розтяг в умовах підйому свердловинного приладу (СП). В процесі проміру на кабелі встановлюються магнітні мітки через однаковий інтервал LM, зазвичай 20м, які використовуються для визначення глибини вимірювання геофізичних величин в камеральних умовах і в реальному часі каротажу. При підйомі свердловинного приладу каротажний кабель розтягується під дією сили натягу Fпn, яка складається із направлених в одну сторону сили ваги Рn кабеля та свердловинного приладу у свердловині, і сили їх тертя Тпn в промивній рідині та об стінки свердловини:

Fпn= Рn+Тпn, (2.12)

де n – порядковий номер мітки.

Таким чином, n-ій мітці відповідає розтяг кабеля Lпn, викликаний силою Fпn. При спуску сила тертя Тсn направлена в протилежну сторону:

Fсn= Рn+Тсn (2.13)

тому розтяг кабеля Lсn на тій самій n–ій мітці буде менший Lпn.

Отже, магнітні мітки ZMn, встановлені на кабелі при стаціонарній розмітці, не можуть застосовуватись для визначення глибини Zi при спуску, де і – номер точки вимірювання геофізичної величини і через інтервал глибини D (крок квантування по глибині). Із формул (2.12) і (2.13) слідує, що розтяг кабеля можна і доцільно розділити на дві складові.

Перша складова, пов’язана із силою Рn, однакова при підйомі і спуску кабеля. Друга, пов’язана з силами Тпn або Тсn, може мати різний знак в залежності від напрямку руху кабеля.

З врахуванням приведених вище міркувань можна передбачити наступні принципи адекватного визначення глибини міток Z Mcn при його підйомі, тобто визначення глибини Zi в точках вимірювання:

1) При стаціонарній розмітці кабеля враховувати тільки розтяг, зумовлений дією сили Рсn.

2) Розтяг, зумовлений дією сили тертя Тn, враховувати програмним способом за допомогою комп’ютера або лабораторії, або системи визначення глибин. Це можна провести шляхом інтерполяції даних таблиці ТZС для випадку спуску і ТZП для випадку підйому, використовуючи глибину ZM^X, визначену в момент приходу сигналу n-ої мітки, за даними розмітки кабеля. Таблиця TZC за даними В.А. Тараканова має той самий вигляд. Поправки DZcn за величиною близькі до поправок DZпn, приведених в таблиці 2.3. Вплив температури на розтяг кабеля однаковий для спуску і підйому, і тому не розглядається.

Таблиця 2.3 - Поправки DZ_пn(м) в глибину ZM^х_пn за тертя Т_пn кабеля у свердловині в залежності від швидкості підйому свердловинного приладу V, км/год (по даним В.А.Тараканова).

V, км/год ZM^хпn	0,5	1,0	2,0	3,0	5,0
	0,3	0,3	0,4	0,4	0,4
	0,8	0,9	1,0	1,0	1,2
	1,8	2,1	2,4	2,4	2,8
	3,0	3,4	4,0	4,3	4,6

Алгоритм визначення глибини заміру Zi в реальному часі зводиться до послідовності наступних операцій:

1) Встановлення початкової глибини в момент проходження установочної мітки ZMY через систему зчитування магнітних міток. Установочною міткою при спуску є мітка з порядковим номером n=1 або 2, а при підйомі - послідня мітка перед вибоєм (n=Nв, де Nв – номер привибійної мітки).

2) Визначення глибини наступної по руху кабеля мітки.

2.1) Визначення глибини ZM^х_n+1 без врахування тертя кабеля у свердловині по формулах (2.14) і (2.15):

ZM^х_сn+1 = ZM^х_сn + LM (при спуску) (2.14)

ZM^х_пn+1 = ZM^х_пn – LM (при підйомі) (2.15)

де LM – інтервал між мітками при розмітці кабеля (звичайно LM=10 або 20м)

2.2) Визначення поправки DZcn на вплив тертя шляхом інтерполяції даних таблиці TZC при спуску або DZпn по таблиці TZП при підйомі, використовуючи в якості Z Mcn або Z Mпn значення визначені по п.2.1

2.3)Виправлення Z Mcn+1 або Z Mпn+1 на величину DZcn або DZпn, отриману по п.2.2

3) Визначення глибини і-ої точки вимірювання Z_i+1 по формулах (2.16) або (2.17):

Zn+1 = Zn + D (при спуску) (2.16)

Zn+1 = Zn – D (при підйомі) (2.17)

В першій точці після установки ZMY глибина Zi=ZMY.

4) Виправлення глибини Z_i+1 після приходу сигналу (n+1)-ої мітки шляхом присвоєння їй значення Z_i+1 = Z Mcn+1 при спуску i Z_i+1 = Z Mпn+1 при підйомі.

5) Виконання дій по пп.2, 3 і 4 до кінця каротажу.

Дані ТZC i TZП, що використовуються у запропонованому алгоритмі, повинні корегуватись для конкретних умов району застосування шляхом розрахунку або експериментальних досліджень у свердловинах.

Дата добавления: 2014-11-25