КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Экзаменационный билет №11Торпедирование скважин Торпедированием называют взрыв в скважине. Торпедирование производят с целью ликвидации прихватов бурильных, насосно-компрессорных и др. труб в скважинах, для ликвидации аварий при бурении, для очистки фильтров в скважинах, а также для "оживления" старых нефтяных и газовых месторождений. Скважинная торпеда состоит из заряда ВВ и средства взрывания -электрозапала, капсюля-детонатора и шашки высокобризантного ВВ, усиливающего начальный импульс детонации. Торпеды различают герметичные и негерметичные, фугасные и кумулятивные и пр. Для "встряхивания" бурового инструмента или ОК в скважинах с целью облегчения последующего развинчивания, для очистки фильтров используют так называемые "торпеды детонирующего шнура" (ТДШ) -отрезки обычного детонирующего шнура. Для оживления старых нефтяных месторождений в скважинах взрывают очень большие заряды, включая атомные мощностью 4-5 кт. Ядерный взрыв создает в горных породах давление более чем в миллион атмосфер. Часть горной породы превращается в газ, на месте взрыва образуется полость диаметром около 30 м. В толще горных пород появляется множество мелких трещин, проникающих на расстояние до 100 м от центра. Увеличивается проницаемость горных пород, и в результате возрастает дебит нефтяных и газовых скважин. Такие "мирные" взрывы неоднократно производились на территории СССР. Два ядерных взрыва, проведенных на газовых месторождениях Восточной Сибири в конце 70-х годов, привели к увеличению добычи газа в 20 раз и позволили дополнительно добывать нефть. Еще 2 ядерных взрыва в 1969 г. на Осинском месторождении в Пермской области обеспечили добычу более 300 тыс. т нефти (газета "Уральский рабочий" от 15.03.95). Однако, кроме положительных результатов, ядерные взрывы в скважинах имеют и очень существенные отрицательные последствия, связанные с заражением подземных вод радиоактивными элементами.
Технология проведения геофизических исследований в скважине, способы измерения и регистрации геофизических параметров. Способы измерения в ГИС При геофизических измерениях в скважинах наблюдатель получает информацию об изучаемом объекте, находящемся от него на расстоянии сотен и тысяч метров. Наблюдатель находится на поверхности земли, объект - внутри скважины, он недоступен для непосредственного исследования. По этой причине в основу аппаратуры ГИС положены принципы телеметрии, т.е. дистанционного производства измерений. Обобщенная структурная схема одноканальной телеметрической системы (ТС) приведена на рис. 2.1. Передающее устройство преобразует измеряемую величину X в сигнал А =φ i(X), удобный для передачи на расстояние и дальнейшего преобразования. Главную часть передающего устройства составляет первичный преобразователь или датчик измеряемой величины. Кроме датчика, оно может содержать дополнительные узлы, такие как источник питания датчика, вторичные преобразователи, элементы системы телесигнализации и телеуправления. По линии связи сигнал поступает на поверхность для последующего преобразования и регистрации. Здесь к полезному сигналу может примешиваться сигнал-помеха. Приемное устройство, находящееся уже на поверхности, отделяет полезный сигнал от помехи, усиливает его (или ослабляет, если это необходимо), выпрямляет (или преобразует в цифровой код) и выдает на регистрирующий или показывающий прибор в виде величины В = φ 2 (X). Регистрирующий прибор фиксирует новую величину С = φ 3 (X). Зависимость С = φ3 (X) называется передаточной характеристикой телеметрического канала (системы). Определяющим элементом телеметрической системы является линия связи, поскольку от нее зависит выбор первичных преобразователей и конструкция приемных устройств. Выбор линии связи определяется такими факторами, как дальность передачи информации, помехоустойчивость и допустимая степень ослабления сигнала. По виду линии связи все ТС делятся на электрические и неэлектрические. В свою очередь, электрические подразделяются на проводные и беспроводные, а неэлектрические - на световые, звуковые, гидравлические, пневматические и механические (рис. 2.2). Каротажные станции монтируются, как правило, на автомашинах повышенной проходимости и содержат измерительную аппаратуру и спуско-подъемное оборудование. Аппаратура каротажных станций, как показано на рис. 3.1, включает в себя скважинный прибор 1, каротажный кабель 2, измерительную панель 3, регистратор 4, блок питания скважинного прибора 5, панель контроля каротажа 6 и силовой блок 7. Скважинный прибор (СП) включает в себя первичный преобразователь и некоторые вспомогательные устройства: источники питания этих преобразователей, вторичные преобразователи, элементы схем телеконтроля и телеуправления и прочее. Конструкции СП будут подробнее рассмотрены нами далее. Каротажный кабель представляет собой линию связи между СП и наземной частью измерительной аппаратуры. Измерительная панель содержит фильтры, отделяющие полезный сигнал от помех, усилители (или аттенюаторы) сигнала, выпрямитель. Измерительные панели могут быть сменными, для каждого СП - своя. Регистратор — это основной и наиболее сложный блок каротажной станции. Он обеспечивает запись измеряемых параметров в функции глубины скважины в аналоговой или цифровой форме. Как правило, регистратор имеет несколько (от 2 до 16) измерительных каналов и включает в себя различные вспомогательные устройства, служащие для повышения точности измерений: переключатели пределов измерения и масштабов глубин, отметчики марок времени и меток глубин, компенсаторы поляризации и др. Конструкции регистраторов обычно унифицированы. Рис. 3.1. Функциональная схема измерительной аппаратуры каротажной станции Вся линия блоков станции от СП до регистратора как раз и представляет собой ту телеметрическую систему, которая была рассмотрена нами ранее (см. рис. 2.1).
Рис. 2.2. Классификация телеметрических систем по виду линии связи Каждой из разновидностей ТС присущи свои достоинства, и многие из них находят применение в тех или иных методах ГИС, но основным видом ТС в ГИС являются электрические проводные системы. Это обусловлено спецификой измерений в скважинах - ведь передающие устройства (датчики) нужно на чем-то опускать в скважины и извлекать из них, поэтому резонно использовать это "что-то" и для передачи информации из скважины на поверхность. Но поскольку для скважинных ТС избран электрический вид связи, то и датчики передающих устройств должны преобразовывать измеряемый параметр в какую-либо электрическую величину: ЭДС, силу тока, емкость, индуктивность или активное сопротивление электрической цепи. В зависимости от того, в какую именно величину преобразуется измеряемый параметр, электрические датчики делятся на параметрические (резистивные, емкостные, индуктивные) и генераторные. Последние, в свою очередь, подразделяются по природе вырабатываемой ими ЭДС (рис. 2.3). Рис. 2.3. Классификация первичных электрических преобразователей Буквально все разновидности электрических датчиков находят свое применение в той или иной аппаратуре для ГИС. Общими достоинствами всех электрических датчиков являются: простота измерения сигнала, широкий динамический диапазон, универсальность (т.е. возможность работы на разных частотах электрического тока, при разных температурах и т.п.). Выходными сигналами электрических датчиков являются: разность потенциалов (ЭДС), сила тока, частота переменного тока, длительность или комбинации импульсов тока и напряжения. Соответственно, и при работе с электрическими датчиками нужно уметь измерять эти параметры. Импульсный нейтронный каротаж. Импульсный нейтронный каротаж В этом методе горные породы облучают кратковременными потоками быстрых нейтронов и изучают результаты их взаимодействия с окружающей средой При импульсных нейтронных методах источник испускает нейтроны в течение сравнительно коротких интервалов времени (обычно 10-400 раз в 1 с); Через некоторое время после испускания импульса, называемое временем задержки t3, производят измерение плотности потока нейтронов или гамма-квантов радиационного захвата в течение какого-то интервала времени замера tзам График изменения плотности медленных нейтронов при ИННК
Из рисунка видно, что плотность потока тепловых нейтронов сначала увеличивается за счет замедления быстрых нейтронов и через 10-100 мкс достигает максимума, а затем уменьшается за счет того, что тепловые нейтроны начинают диффундировать вдоль оси скважины, а из скважины - в пласт и поглощаться. ИНК делится на Импульсный нейтронный метод в регистрацией тепловых нейтронов (ИННМ); Импульсный нейтронный метод гамма-квантов радиационного захвата (ИНГМ) Быстрые нейтроны, испускаемые импульсным источником, замедляются до тепловой энергии в среднем за время, составляющее не более нескольких десятков микросекунд, и при дальнейшей диффузии поглощаются ядрами среды. После окончания процесса замедления плотности нейтронов и гамма-квантов радиационного захвата уменьшаются во времени Уменьшение плотности нейтронов и гамма-квантов во времени происходит по формуле Регистрируя тепловые нейтроны (ИННМ) или гамма-кванты (ИНГМ) при двух значениях времени задержки или более, можно определить среднее время жизни тепловых нейтронов в горной породе t, которое позволяет судить о концентрации элементов, имеющих высокое сечение поглощения тепловых нейтронов. Среднее время жизни тепловых нейтронов зависит от Содержания водорода и содержания поглотителей нейтронов (хлора) в среде. Для пластов, насыщенных нефтью или пресной водой, τ=0,3-0,6 мс; для пластов, насыщенных минерализованной водой τ =0,11-0,33 мс; для газонасыщенных пластов τ =0,6-0,8 мс. Измерения при ИННМ (ИНГМ) выполняют либо при движении прибора по стволу скважины (и в результате получают непрерывные диаграммы для двух-трех каналов с различными значениями времени задержки), либо при неподвижном приборе (на точках) для повышения точности. При измерениях с движущимся прибором о значении т судят по отношению показаний на двух каналах: чем меньше т, тем больше различаются эти показания. Разработана аппаратура для непрерывного вычисления т в процессе замеров и получения непосредственно диаграмм изменения т по стволу скважины. Количественное определение т получают по формуле В случае измерений на точках (с неподвижным прибором) интенсивность нейтронов или гамма-квантов обычно определяют при большом числе значений времени задержки tз=1, 2,... и строят график зависимости логарифма показаний lnl от t Такой график позволяет точнее определить значение среднего времени жизни тепловых нейтронов в породе как величину, обратную коэффициенту наклона кривой ml=/(f) при больших t. При малых временах задержки t наклон кривой зависит от Среднего времени жизни тепловых нейтронов в горной породе т; от диаметра скважины; от свойств среды, заполняющей скважину. При больших значениях t такое влияние постепенно исчезает Преимущества импульсных методов перед стационарными Отсутствие влияния скважины при больших временах задержки Большая чувствительность к содержанию элементов, сильно поглощающих нейтроны. В нефтяных и газовых скважинах это позволяет различать продуктивные и водоносные пласты при сравнительно малой минерализации пластовых вод (от 20—30 г/л). При большей минерализации вод решение этой задачи возможно даже по результатам измерения при одном значении времени задержки. Водоносные пласты отмечаются гораздо меньшими показаниями ИННМ при больших временах задержки t по сравнению с нефтеносными и газоносными пластами. С помощью ИНК решаются следующие геологические задачи Литологическое расчленение разреза скважины; Определение положения ВНК, ГНК, ГВК, как в разведочных, так и в эксплуатационных скважинах; По параметру τпласты, насыщенные минерализованной водой, хорошо отличаются от нефтегазонасыщенных. На этом отличии основано применение метода ИННК для прослеживания изменений положения ВНК и ГВК в процесс разработки месторождений нефти и газа
Дата добавления: 2015-05-10; Просмотров: 1329; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |