Способ плотностного гамма-гамма-каротажа скважин,бурящихся на нефть и газ

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) (511 4 G 01 V 5/12 зим

l l3

4 1 - g j3 лг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3650700/24-25 (22) 06.10.83 (46) 15.09.86. Бюл. Р 34 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро промысловой геофизики (72) В.В. Ильченхо и Ф.А. Куриленко (53) 550.835(088.8) (56) Гулин Ю.А. Гамма — гамма-метод исследования нефтяных скважин. И.:

Недра, 1975, с. 23-29.

Скважинная ядерная геофизика.Справочник геофизика /Под ред. Запорожца В.И., И.; Недра, 1978, с. 19-21. (54)(57) CGOC0H ПЛ01110С1ЙОГО ГА11ИА—

ГАММА-KAPOTAKA СКВАЖИН, БУРЯЩИХСЯ НА

НЕФТЬ И ГАЗ, включающий облучение исследуемых пород в скважине коллимированным источником гамма-квантов, измерение зарегистрированных двумя коллимированными детекторами интенсивностей гамма-квантов источника, испытавших взаимодействие с горной поро дой и промежуточной средой, и определение объемной плотности по результатам измерений с использованием зависимостей, полученных на моделях плотности горных пород, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности и достоверности результатов измерения при каротаже глубоких и сверхглубоких скважин, регистрируют и измеряют интенсивности гамма-квантов во всем энергетическом диапазоне, причем гамма-кванты излучают и принимают под такими углами, чтобы в диапазоне измеряемых плотностей горных пород отношение чувствительностей двух зондов к эффективному атомному номеру пород и отношение чувствительностей двух зондов к параметрам промежуточной среды были равными, а учет влияния литологии производят по зависимостям, устанавливающим закономерность влияния параметров промежуточной среды на величину измеряемой объемной плотности горных пород.

1257595

Изобретение Отнсситсч к геофизическим методам исследовглия бурящихся скважин, в частности к плстнастчо-му гамма - гамма-каротажу (ГГК) нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — повышение производительности и достоверности результатов измерений.

Спосо6 oсущес1вляется ледующим образом.

Интенсивность гамма-квантов источника, рассеянных горной порсдой„ре-гистрируется детекторами, .„Ясполсженными соответственно на расстоянии

220 (малый зонд) и 400 мм (большой зонд) от источника. Оба детектора регистрируют гамма-кванты с энергией

>60-70 кэВ. Гамма-кванты с меньшей энергией практически полностью поглощаются охранным кожухом прибора.

Интенсивность гамма-квантов от каждого детектора Отдельно передается по,пинии связи " наземной аппаратуре, где производится ее измерение.

Эксперименты показали, что при "а-. ком энергетическом пороге регистрации возможно Обеспечить скорости счета, достаточные для проведения измерений в глубОких сквЯжинах o OKo рсстью 300-350 м/ч. При этом cиижениe псрогг. регистрации приводит к увеличению влияния эффективного атомного номера (Е } ня точность Определения величины Йлотности горных псрор„

Однако при изменении вертикальных и я. Имутальных углов излучения и приема гамма-квантов, а также размера зондов изменяется доля гамма-квантов с энергией до 0,15-0,2 ИэБ во всем спектре. При зтсм изменяется влияние

IZ ня показания зондов, причем наиболее "-"òî заметно для зондов размерами

12-15 см и менее ярко выражено,цля зондов размером более 30 см. Для последних увеличение угля излучения От

60 до ОО практически не влияет ча спектр регистрируемых гамма-квантов, поскольку послецние, излученьые в породу под углом = 90,практически не достигают детектора большогс ".ОнДЯ а

Зта зависимость используется для достижения эквивалентности влияния

Zq и параметров громежутсчной среды (hp на показания двух зондов установки гамма — ràìèà-кярстяжя (I IK) пут-и выбора геометрии излучения и приема последнеи.

Устанавливаются минимальные размеры двух зондов с учетом толщины экрана между источником гамма-квантов и детекторами, габаритов металлического сосуда Дьюара, детекторов.

Исходя из общих представлений о распространении гамма-квантов в горных породах, выбираются исходные размеры и углы коллимяционных окон.

Корректировка геометрии излучения и приема для достижения эквивалентности влияния Е и Ь проводится на моделях объемной плотности горных пород. различной литологии: известняк (Е =- 15,6), доломит (Z » 13,2), песчаник (Z = 11,5). Один литологический тип моделей принимается эа основной.

Б глубоких скважинах наиболее ши2G рокс распространены карбонатные породы. Поэтому за основной литологический тип моделей выбирается известняк.

Б моделях Объемной плотности из известняка проводят измерения скоростей счета бОльшим ИБ3 и малым 1 ми) зсндями установки ГГК при наличии промежуточной среды и беэ нее. Пс полученным данным строят зависимость

Хп = f(1n -" ) „(1)

3Î "e, Я

Затеи определяют влияние литологии, Для этого производят измерения

N„..„и И > например, в модели песчаника плотностью P = 2300 кг/м» при

35 Отсутствии промежуточной среды (h 0) и наносят данные на зависимость (1}.

Исследования показали, что для учета влияния литолсгии необходимо уменьшить влияние Е на показания

46 большого зонда или увеличивать влияние Е на показания малого зонда.

Первый гуть связан с потерей скорости счета, второй — нет. Увеличения влияния Е на показания малого зонда

4» можно добиться увеличением азимутального угля раскрытия коллимяционного гикня де екторя малого зонда или увеличением вертикяльнсгс угла излучения

11 каллимяционногс окка источника из5Q лучения, Уве;п1чение язимутяльнсго угла в дя - н» cлучяе нежелательно, так кяк возрастает влияние сквяжинных условий, Поэтому увеличиваем угол Я на

àg. Постепенно увели1ивая у;o- 11, проводят измерения Х;, $ H N B модели

I1IcчЯникл „ДОбиваютсЯ наложения тОч ки. Ислучясмсй IIpH решении 1тскязяний

3 1257595 4 двух зондов, на линию р 2300 кг/м, тер зависимости (1). Практически вся

h > О. Этим создается возмокность зависимость (1) перестраивается и полной компенсации влияния Z . Воз-, теперь уже по .ней определяется сте99 молочность компенсации проверяется в пень компенсации влияния Е, или по любой другой модели, выполненной не другой определяется степень эквиваиз известняка, например в доломито- лентности влияния Z u h на показавой, плотностью 2650 кг/м . Экспери- ния двух зондов. менты показали, что и в этом случае Установлено, что при отсутствии точка пересечения показаний двух зон- промежуточной среды (стенки сквюкины дов находится на линии 2650 кг/м, 10 почти ровные) мо кно качественно оцеh> О. нить литологию горных пород по по° После этих работ проводится оцен- казаниям только двух зондов установка влияния изменения угла Q aa харак- ни ГГК.

Составитель Л. Торопова

Техред А.Кравчук Корректор И, Демчих

Редактор И. Келемеш

Заказ 4915/45 Тирав 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4