Способ электромагнитного каро-тажа скважин

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Саавтских

Социалистических

Республик

<щ798671 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 26.04.77 (21) 2479638/18-25 (51)PA (л З с присоединением заявки ¹

G 01 Ч 3/18//

Е 21 В 47/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 550 ° 837

: 622. 241 (088. 8) Опубликовано 230181. Бюллетень ЙВ 3

Дата опубликования описания 2 30181 (72) Авторы изобретения

Г. В. Шаров, В. В. Лаптев и Д. С. Даев

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО KAPOTAXA

СКВАЖИН

Изобретение относится к геофизическим способам исследования геологического разреза нефтяных и газовых скважин.

Известен способ диэлектрического 5 каротажа, основанный на измерении емкости и добротности специального скважинного конденсатора, изменяющихся в зависимости от диэлектрической проницаемости Е н удельного сопротив- 10 лення р пород скважины (1).

Известен также способ диэлектрического индуктивного каротажа, по которому в скважине возбуждают высокочастотное электромагнитное поле, а 15 измеряют разность векторов этого поля в двух точках скважины. Диэлектрическая проницаемостй при этом определяется по теоретически расчитанной зависимости результатов измерения от Е 20 и р пород (2) .

Недостатком известных способов является то, что результаты измерения в значительной степени зависят от е. и 0 жидкости, заполняющей скважину. 25

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ диэлектрического индуктивного каротажа скважин, предназначенный для ,определения диэлектрической прони- З0 цаемости 6 и сопротивления р горных пород, основанный на излучении высокочастотного поля в одной точке скважины и измерении разности фаз этого поля между разнесенными приемными точками в скважине. Измеряемая ао этому способу разность фаз аЧ свободна от влияния электрических параметров 6 и р среды скважины, если точки измерения расположены на одинаковом расстоянии от стенки скважиныГЯ, Недостатком этого способа является то, что переменный диаметр скважины делает результаты измерения ьЧ зависящими как от б и g среды скважины, так и от величины изменения диаметра скважины.

Цель изобретения — повышение точности определения электрических свойств горных пород.

Цель достигнута тем, что дополнительно создают электромагнитное поле от источника, размещенного между точками измерения, и измеряют разность между величиной разности фаз поля источника, удаленного от точек измерения, и величиной разности фаз электромагнитного поля источника, расположенного между точками измерения.

798б71

На фиг. 1 показан измерительный зонд; на фиг. 2 — расчетная зависимость от удельного сопротивления раствора скважины относительно ошибки измерения Я в присутствии каверны скважины. S

Измерительный зонд содержит приемник 1 электромагнитного поля, изС. учатвль 2 этого поля, расположенный жду приемником 1 и приемником 3, излучатель 4, удаленный от приемников в одну сторону (r. и r — радиук сы скважины и каверны).

Если принять пути распространения электромагнитных волн.от излучателей к приемникам такими, как они схематично показаны стрелками на фиг. 1, то предлагаемый способ описывается следующим образом.

Излучатели 1 и 2 возбуждают в скважине и окружающих ее породах волны электромагнитных полей, которые на каждом участке пути от излучателей к приемникам получают фазовый сдвиг Ч, который на всем пути от излучателя 4 до приемников 1 и 3 соответственно равен: ны 2 С= 2Р

2СЙ 2К1

При этом

2 2сР

30 фазовый сдвиг на пути от излучателя 2 до приемников 1 и 3:

hVZ rO И Ь Ц>=ЛЮ

Ч2- +2f е+ 2ес 2cd

Разность фаз в приемниках от поля излучателя 4 и измеряемая известным способом равна:

45

4 4ck

4 cd 4Мт

Наличие каверны ный фазовый сдвиг, равна: вносит дополнительвеличина которого 50

4 g 4СЙ 4)с и

Зонд содержит две приемныв катуш55 ки, разнесенные между собой на 0,4 м, генераторную (излучающую) катушку в середине между приемными катушками, и генераторную, удаленную от приемных катушек на 0,6 м. Частота электромагнитного поля f = 4 3 мГц.

Отсюда следует:

4 +4Ck+++4 8

При приведенных условиях ошибка измерения предлагаемым способом зна,чительно ниже ошибки измерения изф5 вестным.,2 21С 2сд 2РМ 2Ы 1 f ;-<4 + Р +Ч

+-1 4аЬ 4ЬС 4СМ Ъ«н, 4-3 4вф 4ЪС 4Сс1

При номинальном диаметре скважины

Величина ь Р4 регистрируется по известному способу.

Разность фаз в приемниках от поля излучателя 2 равна:

При номинальном диаметре скважи2Сд 2ки1 2 2ЕС 2(1

Если излучатель 2 находится в середине между приемниками, то:

Наличие каверны скважины вносит дополнительный фазовый сдвиг в приемниках поля излучателя 2:

Измеряемая по предлагаемому способу разность равна:

"= "4-" 2="4 " Р- У

4 2 4ск 4Р 2У

Если измерения производятся без искажающего влияния диаметра скважины, то:

При условии равенства или несущественного различия частот полей излучателей разность ьЧ4д — а 2у меньше величины ЬЧ4с, слеДовательно, разность аЧ4 — аЧ2 —— a4 менее подвержена влиянию электрических параметров среды скважины с переменным диаметром.

Для пояснения на фиг. 2 показана расчетная зависимость от удельного сопротивления раствора скважины относительной ошибки измерения 8. в присутствии каверны скважины r

=0,15 м при r . = 0,1 м и бс= 80.

Параметры окружающей скважину породы р = 20 омм; 6 = 20. Кривая 1 и и

694@ Ч„У-Л Ю2Р для 6 †кривая г.-8ьМ кЧ„

798671

Формула изобретения.Способ электромагнитного каротажа скважин, основанный на возбуждении электромагнитного поля и измерений разности фаз поля в двух разнесенных между собой точках скважины от источника, удаленного от точек измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения электрических свойств горных пород, дополнительно создают электромагнитное поле от источника, размещенного между точками измерения, и измеряют разность между величиной разности фаз поля источника, удаленного от точек измерения, и величиной разности фаз электромагнитного поля источника, расположенного между точками измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Черняк Г. Я.ийясковский О. М.

Радиоволновые мето) ы исследований в гидрогеологии и инженерной геологии. М., "Недра", 1973, с. 116, 120.

2. Антонов Ю. Н.и Кауфман А. A.

Диэлектрический индуктивный каротаж.

Новосибирск, "Наука", 1971, с. 6-15.

3..Авторское свидетельство СССР

9 206735, кл. G 01 Ч 3/18, 1953 (прототип).

798671 ии

4 фиг.2

Составитель. Э. Терехова

Редактор Т. Кугрышева Техред «А. йч

Корректор M. Коста

Заказ 10022/58 Тираж 743

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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