Устройство для модельных измерений в геоэлектроразведке

 

УСТРОЙСТВО /ШЯ МОДЕЛЬНЫХ ЮМЕРЕНИЙ В ГЕОЭЛЕКТРСЯАЗ ВЕДКЕ , содержащее бак с размешенной В нем моделью изучак ой средь, модель скважиЮ) и язмеритвпьшлй зонд, о т л вчаюшееся тем, что, с цепью ущюшения модельных измерений в обсаженных скважинах, модель обсаженной скважяяы выполнена из выссжоомного материала В виде трубки или спирали. оо ю Од CD ю

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИН (19) (11) 92 А (д) G 01 8 27/02

I

l с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3367796/18-25 (22) 23. 12. 81 (46) 30.07.83. Bsm. Ж 28 (72) Ю.В. Николаев, В..А. Сидоров и В.B. Вучарский (71) Всесоюзный научна-исследовать ский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (53) 550.832 (088.8) (56) 1. Заявка Франции N 2296853, . кл. О 01 R27/14,,1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 714259, кл. Q 01 N 27/02, 1978 (прототип). (54}(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ГЕОЭЛЕКТРОРАЗ

ВЕДКЕ, содержап(ее бак с размещенной в нем моделью изучаемой среды, модель скважины и измерительный зонд, о т л- ич а ю ш е е с я тем, что, с цепью уцрощжия модельных измерений в обсаженных скважинах, модель обсаженной скважины

1 выполнена из высокоомного материала в виде трубки или спирали.

1 1032392 2

Изобретение относится к технической: Еспи это условие йе выпопиено (например, физике и может быть применено дпя реше сопротивпение копоннь и среды сопостания разпичных задач эпектрических мето- в)ямо),то потенциал нижней части копонны дов исследования геопогоразведочных- будет значительно меньше, чем верхний, скважин с испопьзованием искуственно- 5 g копичественная картина исказится. возбуждаемьпс эпектромагнитных попей, . В реальном каротаже обсаженных скво . в частности)при проведении лабораторных) жин всегда существует отклонение от измерений на модепях изучаемых сред. эквипотенциапьност@ копонны, так «ак rro

Известно устройство дпя модельных, ней течет ток и есть падение напряжения измерений при геоэлектроразведке, содер-.10 от усья K egoþ жащее модепь изучаемой среды (образец),. петр)океепкю а бек, к которой о поеккаью и ) 1Э(к)йтрбккктр))эб. ц) " специальных электродов подводят эпектри.ческий сигнал и измеряют свойства образ- где - гпубина, до которой имеется цов с помощью специального приборами 1,1 .15 обсадная колонна, Недостаток данного устройства - не-,g - погонное сопротивпение обсад« возможность применения при изученин мотр ной трубы (дпя простоты счио депей обсаженных скважин. таем его не зависящим от гпуНакбкпее бпкакюа к крепкотелому бкп,, о к явпяется устройство дпя модельных изме- 20 тР 2%юг )1 рений в геоэпектрораэведке, содержащее бак, в котором размещена модель изучаю ааеке т ° мой среды, моделЬ скважины, выпопненная д() Тоа в копонне к к ф„ в виде отвеРстиЯ, и иэмеРитепьный зонд 2), бн

Э

Недостаток известного устройства эа-- 25 1. pre радИУс .и ormrrrrra ключается s том,что моделирование иэмере1 ний в обсаженных скважинах затруднено понна находится относительно удапенного вследствие наличия обсадных труб низкого эпектрода под потенциалом Ос) (устье) сопротивпения (обычно метаппических) по и Оо-д1 (забой). Необходимо, чтобы посравнению с сопротивлением изучаемых ") 30 тенциапы забоя и устья заметно не mmrсред, чапись, т,е. V«vo, это и есть главное

Модель обсаженной скважины допжна требование, по которому проверяется присодержать модель среды реапьного удепь- менимость модели. Его можно конкретизиt ку, удепьное сопротивпение которой MrMro. 35 .gQ 0,05 Uo. Чтск>ы на"ти связь О î с Ъ .При подключении генераторной установки ",soñïoëüçóeìñÿ, формупьй сопротивления к обсадке измерения усложняются, так как,стержневого электрода необходимо испопьзовать мснцную установ- gH

„„б, п „„„„„, „%,-0367 > 0с таточный дпя уверенных измерений. 40 где Н - длина электрода (трубы), Цепь изобретения - упрощение модель- I" - радиус," ных измерений в обсаженных скважинах.. J - yllenbaoe сопротивление среды.

Поставленная цепь достигается тем, Попожим g.q(q izp, тогда 0,) йЩООЩуййн что в устройстве дпя модельных измерений (.считаем, что оба заэемпитепя одийаковы),) в геоэпектрораэведке, содержащем бак с, 5 Условие эквипотенциапьности примет вяц размещенной в нем моделью изучаемой среды, модель скважины и.измеритепьный R>Юо 0P)5 >о зонд, модепь обсаженной скважины sbmorro о Н непа из высокоомного материала, напр)и

Мер нихр, s srrpe трубки mm mrrrpwta - Д, 0,1 у

Главным допущением в теории каротажа обсаженных скважин явпяется представпе- 1ши, расшифровывая Q- р,. нне копонны в виде эквипотенциапьного проводника (дпя внешних пород). Пусть 02Xr l" источник питания вкпючей через. удапенный ТР эпектрод р копонну бдишь при этом успо 55 вии можно считать, что стекалие тока с При 11 100 м, S 10" м, обсадки в пласт происходит одинаково - .Ц * )О м и g 200м мр 41,8-10 Ом.м. независимо от глубины данно".Ь пласта. ТРебование эквипотенциапьности.с избытСоставитель Л. Воскобойников

РедактоР A. SlemHrrHa Техред М.Тапер Корректор Г,Peurerrrrrrr

3aRa3 5394/49 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 103 ком выполняется щж всех сортах стали обсадной кстонны.

При моделирован s масштабе 1:200

Н О,5 м, l * 2 10 м AY 5" 10 +M (для t"., Ar масштаб не выдерживается, иначе слишком трудно сделать модель}

И Р-20.ОИ- Р,. 5-10= О . Ти образом, беэ ухудшения результата можно почти на два порядка увеличить g> при моделировании, в частности применить r0 трубки или спирали из высокоомных crma, вов (например, из нихрома). Это возмож-, но потому„что, если в реальнйх условиях эквипотейциальность выполняется с избытком, нет необходимости усложнять модели-t5 рование, добиваясь такой же избыточности, а также, так как при моделировании отно шение Г, а) к Н вынуждено выбирают бсльше, чем в натуре, то это можно ком-. пенсировать.увеличением Р>р кроме то- О го, допслннтельно при моделировании мож-. но увеличивать сопротивление среды, что позволяет во столько We раз увеличить у- р и облегчить измерение сигнала.

Экспериментально правомерность заме- ны стали на бопее высокоомный материал проверена на модели, для которой теоретическое рещение имеет простейший вид . (однородное поцупространство, т.е. откло- ЗО пений от линейного убывания тока Э(й)с глубиной не отмечено.

Применяемое псле - постоянный ток (NM эквивалентные низкочастотные поля . беэ индукционных эффектов);

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит бак 1, модель 2 изучаемой среды, высокоомную трубку или .

40 спираль 3 из высокоомного провода, встаю ленную в отверстие 4, имитнруюшее сква жину, питаквпий электрод 5, генератор 6

2392 4 воэбуждаюшего поля, измерительный зонд 7 и иэмеритеп*ный прибор 8.

Сущность изобретения состоит в сле, дуквпем.

Для определения закономерностей, хараггерных для измерений в обсаженных скважинах, в отверстие 4 в модели 2 изучаемой среды вставляют высокоомную трубку или спираль 3 .из высокоомного провода. К наружному электроду 5 подклю чают генератор 6 воэбумщакепего поля.

Внутри спирали 3 располагают измерительный зонд 7, содержащий два щти более. электродов сцециальной конструкции. Измерительный электрод соединяют с иэмери° тельным прибором 8. Прибором 8 измеряют разность потенциалов на электродах изме- рительного зонда 7, вызванную йзменением возбуждакщего поля, создаваемого генератором 6.

Устройство дает возможность проводить, моделирование каротажа обсаженных скважин при доразведке месторождений подземных вод, залежей нефги и газа.

Применение в качестве модели обсажм ной скважины трубки или спирали из высо коомного материала позвопяет получить интерпретируемые уровни измеряемого сит нала при небольшой мощности генераторе возбуждакепего поля. Это следует из того, что разность потенпиалов между электрадами измерительного зонда пропорциональна сопротивлению участка модели обсадки, заключенного между электродами измерительного зонда. В частности, при применении возбуждакапего поля мапностью 1015 Вт разность потенциалов между электродами измерительного зонда составляет десятки и сотни милливольт. Таким образсы, применение трубки или спирали из высокосыного провода обеспечивает точность и достоверность измерений и уменьшает затраты времени на моделирование.