Устройство для калибровки скважинной геофизической аппаратуры

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры (СГА), а именно к созданию стандартных образцов для калибровки СГА нейтронного каротажа, работающей на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа. Техническим результатом изобретения является повышение точности калибровки СГА нейтронного каротажа используемой в газонасыщенных пластах. Технический результат достигается тем, что в устройстве для градуировки СГА нейтронного каротажа, сыпучий материал содержит дополнительную фракцию в виде твердых элементов водородосодержащего вещества, равномерно распределенных в объеме корпуса. Элементы водородосодержащего вещества выполнены в виде крошки из отходов вторичных полимеров высокого и низкого давления или в виде полиэтиленовых гранул, равномерно размещенных в среде из мраморной крошки (МК) и кварцевого песка (КП), а объемное соотношение долей МК, гранул и КП выбрано из соотношений: Кп=1-Vмр-Vп; Vмр+Vп+Vгр=(1-Ко); Кг=(1-Vгр)/Кп; 0<Vмро; 0<Vп<(1-Vмp)·Ko, где: Ко=0,6 - постоянный коэффициент, характеризующий объемную долю порового пространства при однофракционном насыпном заполнении; Кп - коэффициент пористости; Кг - коэффициент газонасыщенности; Vмр; Vгp; Vп - объемные доли МК, полиэтиленовых гранул и КП соответственно. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, работающей на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа (ПХГ).

Из уровня техники известен ряд калибровочных устройств, обеспечивающих метрологический контроль скважинной геофизической аппаратуры, содержащих модель пласта:

- Модель буровой скважины из прозрачного материала, в затрубное пространство которой помещен имитатор бурового шлама, выполненный в виде яркоокрашенного бисера. Патент Российской Федерации на полезную модель №20532, МПК E21B 21/00, 2001.

- Стенд, предназначенный для исследования пластовых процессов и включающий блоки: модели пласта, создания рабочего давления, заполнения рабочими флюидами, контрольно-регулирующую и запорную аппаратуру, систему сепарации исследуемых флюидов. Р.И.Вяхирев, А.И.Грищенко, P.M. Тер-Сакисов. Разработка и эксплуатация газовых месторождений. М.: Недра, 2002. 880 с.

- Одномерная модель пласта в виде трубы длиной 2,2 м и внутренним диаметром 10 см, изготовленная из нержавеющей стали Х18Н10Т и заполненная предварительно промытым кварцевым песком фракции 0,09-0,125 мм. Патент Российской Федерации на полезную модель №72347, МПК G09B 23/06, 2008.

- Комплект ГСО объемного влагосодержания карбонатных горных пород (комплект НК) состоит из трех стандартных образцов:

НК-1 представляет собой сборку из монолитных блоков белого мрамора Коэлгинского месторождения по ГОСТ 9479-98. В центральном ряду из пяти блоков пробурено пять скважин диаметрами 76; 96; 146; 196; 244 мм.

НК-2 и НК-3 изготовлены из гранул того же мрамора. В НК-2 использованы гранулы двух размеров: 25-35 мм (крупная фракция) и 7-12 мм (мелкая фракция). В НК-3 использованы гранулы одной фракции - 7-12 мм. В обоих СО гранулы засыпаны в корпус, представляющий собой емкость цилиндрической формы диаметром 1,7 м и высотой 2,9 м. По оси корпуса стандартных образцов вмонтированы цилиндрические стаканы из тонкой листовой стали, воспроизводящие скважины диаметром 96, 196, 243 мм. Межгранулярное пространство заполнено пресной водой.

- Комплект ГСО НХ, состоящий из четырех стандартных образцов.

Стандартный образец НХ-1 представляет собой бассейн с поперечными размерами 4×6 м и глубиной 4 м, заполненный водой ГОСТ Р 51232-98.

Стандартные образцы НХ-2 и НХ-3 конструктивно идентичны. Каждый из них выполнен в виде двух полых коаксиальных стальных цилиндров. Внутренний цилиндр имитирует скважинное отверстие, толщина его стенок составляет 1,0 мм, диаметр 196 мм. Корпус (внешний цилиндр с днищем и крышкой) имеет размеры: 2,6 м (высота) и 2,4 м (диаметр). Пространство между цилиндрами заполнено твердой фракцией в виде гранул, а поры насыщены питьевой водой.

НХ-2 заполнен крошкой из белого мрамора Коэлгинского месторождения по ГОСТ 9479-84 размером 10-20 мм.

НХ-3 заполнен двухфракционной смесью: крупная фракция - крошка Коэлгинского мрамора размером 20-30 мм, мелкая фракция - кварцевый песок по ГОСТ 22551-77.

В стандартных образцах НХ-2, НХ-3, НХ-4 к скважине пристыкован зумпф глубиной 1,2 м и диаметром 400 мм. Электронная версия ООО «Газпромгеофизика», 2009 г.

Все известные стандартные образцы и имитаторы скважин с моделью пласта имеют однофракционное заполнение: или мраморная крошка, или бисер, или песок, и поэтому дают не полную картину при калибровке приборов и оценке состояния скважин.

Наиболее близким устройством для градуировки и поверки аппаратуры по контролю технического состояния нефтяных и газовых скважин является стандартный образец, содержащий два полых коаксиальных стальных цилиндра. Внутренний цилиндр имитирует скважинное отверстие, толщина его стенок составляет 1,0 мм, диаметр 196 мм. Корпус (внешний цилиндр с днищем и крышкой) имеет размеры: 2,6 м (высота) и 2,4 м (диаметр). Пространство между цилиндрами заполнено твердой фракцией в виде гранул и заполнено смесью: крупная фракция - крошка Коэлгинского мрамора размером 20-30 мм, мелкая фракция - кварцевый песок по ГОСТ 22551-77.

Недостатком прототипа является неполное воспроизведение свойств газонасыщенного пласта и, как следствие, пониженная точность калибровки приборов.

Данное изобретение устраняет недостатки аналогов и прототипа.

Техническим результатом изобретения является повышение точности калибровки скважинной геофизической аппаратуры нейтронного каротажа, используемой в газонасыщенных пластах.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для градуировки скважинной геофизической аппаратуры нейтронного каротажа, содержащем корпус, заполненный сыпучим материалом, в виде фракций мраморной крошки и кварцевого песка, воспроизводящим физические свойства газонасыщенного пласта, вдоль вертикальной оси корпуса расположена обсаженная скважина, сыпучий материал содержит дополнительную фракцию в виде твердых элементов водородосодержащего вещества, равномерно распределенных в объеме корпуса. Элементы водородосодержащего вещества выполнены в виде крошки из отходов вторичных полимеров высокого и низкого давления. Элементы водородосодержащего вещества выполнены в виде гранул, равномерно размещенных в среде из мраморной крошки и кварцевого песка, а объемное соотношение долей мраморной крошки, кварцевого песка и гранул выбрано из соотношений: Kп=1-Vмр-Vп; Vмр+Vп+Vгр=(1-Ко); Kг=(1-Vгр)/Kп; 0<Vмр<Ko; 0<Vпр<(1-Vмр)·Kо, где: Kо=0,6 - постоянный коэффициент, характеризующий объемную долю порового пространства при однофракционном насыпном заполнении; Кп - коэффициент пористости; Кг - коэффициент газонасыщенности; Vмр; Vп; Vгр - объемные доли мраморной крошки, кварцевого песка и полиэтиленовых гранул соответственно.

Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлены схематично: 1 - корпус, 2 - гранулы мраморной крошки, 3 - кварцевый песок, 4 - водородосодержащий материал, 5 - обсаженная скважина.

На фиг.2 показана зависимость Кп от Кг при использовании полиэтиленовых гранул 3-4 мм. На фиг.2 идет добавление (справа налево) полиэтиленовой крошки с шагом 0,02 м3.

На фиг.3 - для полиэтиленовых гранул 1-2 мм. На фиг.2 и 3 верхняя кривая построена при содержании мрамора в модели 0 м3, далее построены кривые при содержании 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 м3. На фиг.3 идет добавление (справа налево) полиэтиленовой крошки с шагом 0,05 м3.

Изготовление устройства осуществляется следующим образом. Корпус 1 вокруг обсаженной скважины 5 заполняют смесью из трех фракций: мраморной крошкой - 2, кварцевым песком 3 и водородосодержащим материалом - 4. Введение водородосодержащего вещества в модель пласта скважины позволяет повысить точность результатов для калибровки скважин.

Для повышения адекватности свойств модели свойствам газонасыщенного пласта фракции мраморной крошки - 2, кварцевого песка 3 и водородосодержащего материала - 4 перемешивают до гомогенного состояния, чтобы в единице объема все фракции находились в нужном количественном соотношении, а затем заполняют корпус 1 устройства для градуировки скважинной геофизической аппаратуры нейтронного каротажа. Калибруемый прибор помещают в скважину 2 и, изменяя наполнение корпуса водородсодержащим материалом, варьируют параметры модели пласта.

Водородосодержащий материал 4 выполнен или в виде полиэтиленовых гранул, или в виде крошки на основе полимеров высокого давления ПВД, или полимеров низкого давления ПНД, полипропилена ПП и других. ООО «Полимер Ресурс». «Высококачественные полимеры в виде дробленки, гранулята». Гранулят ПВД, ПНД, ПП. Дробленка ПВД, ПНД, ПВХ, ПП, ПС, ПК, УПМ, ПСМ, АБС. «Высококачественные вторичные полимеры», 2008 г.

ПВД: 10803-020, 11503-70, 15313-003, 15813-020. ПВД-кабельный: 153-02К, 153-10К. ПНД: 277-73, 276-73, 271-274К, 273-83, ПЭ 80Б-275, ПНД 293-285Д, ПЭ2НТ05-5. ЭБФ, ЖПП. ООО "РАЙФ+", 2009 г.

1. Устройство для градуировки скважинной геофизической аппаратуры нейтронного каротажа, содержащее корпус, заполненный сыпучим материалом, в виде фракций мраморной крошки и кварцевого песка, воспроизводящим физические свойства газонасыщенного пласта, вдоль вертикальной оси, корпуса расположена обсаженная скважина, отличающееся тем, что сыпучий материал содержит дополнительную фракцию в виде твердых элементов водородосодержащего вещества, равномерно распределенных по объему корпуса.

2. Устройство для градуировки скважинной геофизической аппаратуры нейтронного каротажа по п.1, отличающееся тем, что элементы водородосодержащего вещества выполнены в виде крошки полимеров высокого или низкого давления.

3. Устройство для градуировки скважинной геофизической аппаратуры нейтронного каротажа по п.1 или 2, отличающееся тем, что элементы водородосодержащего вещества выполнены в виде полиэтиленовых гранул, равномерно размещенных в среде из мраморной крошки и кварцевого песка, а объемное соотношение долей мраморной крошки, кварцевого песка и гранул выбрано из соотношений: Кп=1-Vмр-Vп; Vмр+Vп+Vгр=(1-Ко); Кг=(1-Vгр)/Кп; 0<Vмро; 0<Vп<(1-Vмр)·Ко, где Ко=0,6 - постоянный коэффициент, характеризующий объемную долю порового пространства при однофракционном насыпном заполнении; Кп - коэффициент пористости; Кг - коэффициент газонасыщенности; Vмр, Vп, Vгp - объемные доли мраморной крошки, кварцевого песка и полиэтиленовых гранул соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сейсморазведки, а именно к средствам для определения параметров сейсмоприемников. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в средствах регистрации колебаний грунта для определения их частотной характеристики и экспериментальной калибровки.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности для геофизических исследований действующих скважин. .

Изобретение относится к области дистанционного обнаружения объектов и измерения их характеристик в режиме реального времени и, в частности, может быть использовано для обнаружения взрывчатых веществ, скрытых на теле человека или в пассажирском багаже.

Изобретение относится к метрологическому обеспечению средств магнитного каротажа и может быть использовано для градуировки и проверки приборов, предназначенных для измерения магнитной восприимчивости горных пород в скважинах.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для метрологического обеспечения геофизической аппаратуры. .

Изобретение относится к области геофизических исследований при использовании технологии сращивания бронированных каротажных кабелей. .

Изобретение относится к анализу пластовых флюидов для оценки и проверки геологической формации в целях разведки и разработки нефтяных или газовых скважин. .

Изобретение относится к беспроводной телеметрии в скважине и предназначено для приема и/или передачи информации между первым местоположением и вторым местоположением в скважине, при этом скважина содержит обсадную колонну, связанную с геологической формацией.

Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для использования в скважине, например, для питания скважинного прибора. .

Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для питания скважинной аппаратуры. .

Изобретение относится к исследованию скважин и может быть применено при проведении геологических исследований разрезов от параметрических и опорных до поисково-разведочных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин.

Изобретение относится к области геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и может быть использовано, в частности, при определении параметров продуктивных пластов и параметров околоскважинного пространства.

Изобретение относится к буровому инструменту, в частности к расширителям буровых скважин. .

Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для питания скважинной аппаратуры

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к созданию стандартных образцов для калибровки СГА нейтронного каротажа, работающей на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа

Наверх