Устройство для контроля аппаратуры электрического каротажа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<щ934420 и

1 фа, @ ,.(б=-.-: м

° р, р Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2х1280 (21) 3227387/18-25 с присоединением заявки ¹

Р М К з

G 01 Ч 3/18 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.0682. Бюллетень ¹ 21 (331 УДК 550.83 (088. 8) Дата опубликования описания 070682

В.м. лобавков, о.и. дембиикий и В.Г. дворецкий

1 ктеб

1в „= 1 -б в

° I

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики ая "кк Р Ф ° (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .КОНТРОЛЯ АППАРАТУР

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах, в частности к техническим средствам метрологического контроля аппаратуры электрического каротажа с контактными зондами.

Для контроля сходимости и воспроизводимости показаний геофизической аппаратуры используются специальные наземные устройства и контрольные скважины, содержащие опорные пласты, которые воспроизводят электрические, акустические и радиоактивные свойства горнйх пород (1) .

К недостаткам специальйых наземных устройств для контроля качества измерений аппаратурой электрического каротажа относятся невозможность кон- троля качества измерений в динами-. ческом режиме реального скважинного технологического процесса регистрации электрических свойств геологического разреза; ограниченная возможность имитации удельных электрических со» прОтивлений в широком диапаэонет высокая стоимость конструирования и сооружения специальных устройств для контроля качества измерений аппаратурой электрического каротажа различного типа.

К недостаткам контрольных скважин, используемых для контроля качества геофизических измерений, следует отМсти. разрушение и обвалы стенки необсаженной скважины, приводящие к нарушению ее функционирования и измерению свойств опорных пластов,ео временем; невозможность регистрации электрических и акустических параметров горных пород в случае крепле.ния скважины стальной колонной; ограниченная воэможность отыскания в одной скважине опорных пластов„ воспроизводящих физические свойства горных пород в широком диапазоне.

Иэвестио устройство для, контроля аппаратуры электрического каротажа и состоящее из обсадной . трубы из непроводящего электрический ток материала со сквозными отверстиями, равномерно распределенными по ее поверхности и снабженными металлическими пробками. Такая труба .вводится в конструкцию обсадных колонн нефтяных и газовых скважин и позволяет проводить каротаж электрическими методами после обсадки скважины (2).

Однако скважина, обсаженная . такой трубой, обладает следующими недостатками при отсутствии опорных пластоз

934420 вообще не позволяет имитировать изменения удельного сопротивления горных пород, т.е. не позволяет оценивать метрологические свойства аппаратуры в необходимом диапазоне измеряемых величин и в динамическом режиме; при 5 наличии ограниченного числа опорных пластов не позволяет регистрировать электрические свойства горных пород в необходимом (широком) диапазоне измеряемых величин. 10

Цель изобретения - расширение диапазона контролируемых характеристик аппаратуры электрического каротажа путем имитации опорных пластов и расширения диапазона воспроизводи- 5 мых удельных электрических сопротивлений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля аппаратуры электрического каротажа, выполненное н виде помещаемой в контрольную скважину или наземное сооружение обсадной трубы из непроводящего электрический ток материала, в стенке которой равномерно по периметру выполнены сквозные отверстия, заглушенные металлическими пробками, соседние металлические пробки с .наружной стороны непроводящей трубы соединены между собой резисторами в вертикальном и азимутальном направлениях, при этом отверстия в трубе расположены на нескольких цилиндрических локальных участках, а номинальные значения сопротивлений резисторов одинаковы в пределах одного ло- 35 кального цилиндрического участка и, различны на разных локальных участках трубы, На чертеже изображено устройство 40 для контроля аппаратуры электрического каротажа.

Устройство выполнено в виде помещаЕмой В КОнтрОльыув сКважину 1, пересекающую высокоомный пласт 2, непровон5 дящей электрический ток обсадной трубы 3, н стенке которой выполнены сквозные отверстия, загруженные металлическими пробками 4. Соседние . пробки 4 соединены между собой в вер- 0 тикальном и азимутальном направлениях резисторами 5 (на рисунке показано соединение пробок 4 резисторами 5 только в вертикальном направлении по разрезу трубы 3). Внутри трубы Э и в пространстве между внешней стенкой трубы 3 и стенкой скважины 1 находится токопроводящая жидкость б.

На участке 7 трубы Э расположены резисторы 5 с наименьшим номинальным сопротивлением, на участке 8 резисто-60 ры 5 имеют большее номинальное сопро» тивление, а на участке 9 резисторы отсутствуют.

Устройство работает следующим образом. 65

Скважинный прибор 10 аппаратуры электрического каротажа на каротаж; ном кабеле 11 опускают в трубу 3 ниже уровня пробок 4. При этом показания аппаратуры соответствуют максимальному значению удельного электрического сопротивления, воспроизводимому на данном участке скнажины, так как обсадная труба 3 изолирует электроды . зонда скважинного прибора 10 от пласта 2 и электрический ток, протекая по жидкости б, преодоленает значительное сопротивление среды на пути к удаленному токовому электроду (не показан).

Затем скважинный прибор 10 перемещают вверх по стволу скважины в зону участка 9 расположения металлических пробок 4, через которые электрический ток от электродов зонда протекает нпласт 3 горной породы, показанйя аппаратуры уменьшаются, что соответствует уменьиению удельного электрического сопротивления исследуемой среды.

При попадании зонда скважинного прибора 10 в область пробок 4, заиунтиронанных резисторами 5 (чертеж, участок 8), показания аппаратуры уменьшаются, что обусловлено уменьшением сопротивления заземления пробок

4, соедийенных в единую цепь, и соответственно, увеличением плотности тока на электродах зонда. Чем меньше значения сопротивления резисторов 5, тем меньше сопротивление заземления пробок 4, тем выше плотность тока на электродах зонда скважинного прибора 10 и тем меньше значение удельного электрического сопротивления, имитируемого данным

Устройством. При попадании зонда скнажинного прибора 10 в область 7 трубы

3 показания аппаратуры будут соответствовать.минимальному значению имитируемого удельного электрического сопротивления.

Меняя значения сопротивления ðåзисторов 5, соединяющих пробки 4 на различных локальных участках трубы 3, можно воспроизводить различные типовые условия залегания пластов при различной их толщине и удельном электрическом сопротивлении для конкретных геологических режимов, что позволяет оценивать динамические свойства и оптимизировать условия применения аппаратуры электрического каротажа.

Конструкция наземного сооружения, включающего устройство для контроля аппаратуры электрического каротажа, в принципе не отличается от вышеописанной скважинной ситуации.В этом случае устройство должно иметь на одном конце непроводящей трубы заглушку, на втором - затвор-сальник, котоРый позволяет сохранять в непроводящей трубе токопроводящую жид934420

45 кость (буровой раствор) и пропускать в трубу контролируемый скважинный прибор. Устройство для контроля аппаратуры электрического каротажа может быть помещено также в канаву с уклоном или в шурф необходимой глуби- 5 ны (соответствующей длине непроводя-. щей трубы).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет имитировать различные значения удельных электрических 10 сопротивлений в наземном устройстве, а также необходимые значения удельных электрических сопротивлений в широком диапазоне изменения этого параметра в случае отсутствия опорных 15 пластов или при монотонно меняющемся высокоомном разрезе, а также расширить диапазон имитируемых удельных сопротивлений в случае наличия ограниченного числа опорных пластов в скважине, предназначенной для контроля метрологических свойств аппаратуры электрического каротажа с контактными зондами.

Шунтирование металлических. пробок,ъ5 расположенных в сквозных отверстиях равномерно по периметру обсадной непроводящей электрический ток трубы, резисторами с различным номинальным

Э значением сопротивления позволяет достичь определенного экономического эффекта за счет возможности имитации различных значений удельных электрических сопротивлений в наземном устройстве, позволякщем оценивать метрологические свойства геофизических скважинных приборов в динамическом режиме, а также за счет .возможности оценки метрологических. свойств геофизических скважинных приборов в динамическом режиме в тех геологи- 40 ческих условиях, где отсутствует . необходимая дифференциация пород верхней части осадочйой толщи и где ранее рекомендуемые конструкции контрольных скважин не позволяли проводить эти работы.

Экономический эффект достигается также за счет уменьшения затрат на бурение и обустройство контрольных скважин путем уменьшения общей глубины скважин, ранее требовавшейся для вскрытия опорных пластов на больших глубинах; получения воэможности оптимизации технологии проведения скважинных исследований, в том числе выбора оптимальной скорости электрического каротажа для каждого конкретного региона поисков и разведки полез" ных ископаемых путем имитации в контрольной скважине типовых условий залегания пластов и контроля динамичес ких свойств аппаратуры электрического каротажа.

Формула изобретения

1 устройство для контроля аппаратуры электрического каротажа, выполненное в виде помещаемой в контрольную скважину или наземное сооружение обсадной трубы из непроводящего электрический ток материала, в стенке которой равномерно по периметру выполнены сквозные отверстия, заглу: шенные металлическими пробками, о т " л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых характеристик аппаратуры электрического каротажа путем имитации опорных пластов и расширения диапазона воспроизводимых удельных электрических сопротивлений, соседние металлические пробки с наружной стороны непроводящей трубы соединены между собой резисторами в вертикальном к азимутальном направлениях, при этом отверстия в трубе расположены на нескольких цилиндрических локальных участках, а номинальные значения сопротивлений резисторов одинаковы в пределах одного локального цилиндрического участка и различны на разных локальных. участках трубы. источники информации,принятые во внимание при экспертизе

1. Заворотко Ю.М. Методика и техника геофизических исследований скважин. М., Недра", 1974, с. 138139.

2. Авторское свидетельство СССР

9 206475, кл. E 21 В 47/00, 1966 (прототий).

Составитель Н.Журавлева

Редактор Н.Безродная Техред Л.Пекарь Корректор И.Муска

Заказ 3930/42 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного камитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Рауапкая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4