Вопрос 2. Аппаратура электрического каротажа. Назначение, из каких элементов состоит

Билет №1

Вопрос 1. Дать понятие о скважинной телеизмерительной системе, основных элементах входящих в её состав и их назначении.

Основное назначение СТС — получение и передача информа­ции об объекте исследования. Носителем измерительной инфор­мации в СТС является сигнал.

На рис. 1 изображена информационная модель скважинной телеизмерительной системы, отображающая особенности преоб­разования сигналов информации в различных частях СТС. На входе системы расположен блок передачи информа­ции 1, который обеспечивает преобразование измеряемой ве­личины х в сигнал A=f(x), имеющий форму, удобную для пе­редачи по каналу связи 2. Под каналом связи понимают совокупность техниче­ских средств, необходимых для передачи сигналов информации на заданное расстояние. Составной частью канала связи явля­ется линия связи, т. е. физическая среда, по которой пере­даются сигналы. В телеизмерительных системах используются электрические, акустические, гидравлические, оптические и дру­гие каналы связи. В скважинных телеизмерительных системах преимущественное распространение получили электрические ка­налы связи, основанные на использовании проводной кабельной линии связи.

В процессе передачи по каналу связи сигнал А подвергается воздействию помех (блок 3). Помехой принято называть посторонние сигналы, спектр которых полностью или частично совпадает со спектром сигнала информации. Помехи могут иметь различную природу и по-разному влиять на полезный сигнал. В результате действия помех, а также вследствие осо­бенностей канала связи сигнал А преобразуется в сигнал В = = φ(А).

В блоке восприятия информации 4 поступивший из канала связи сигнал В трансформируется в сигнал C=ψ(B), который в свою очередь преобразуется блоком представ­ления информации 5 в сигнал или символ D= Ф(С), удобный для анализа, обработки и других операций.

Таким образом, показания на выходе блока представления информации являются достаточно сложной функцией измеряе­мой величины D = F(x).

Вопрос 2. Аппаратура электрического каротажа. Назначение, из каких элементов состоит

Аппаратура электрического каротажа предназначена для создания в околоскважинном пространстве электрического или высокочастот­ного электромагнитного поля и измерения его параметров. Ре­зультатом измерения является кажущееся удельное сопротив­ление или кажущаяся электропроводность горных пород.

Среди зондов для электрометрии скважин выделяют: обыч­ные зонды, зонды бокового каротажа, микрозонды и зонды бо­кового микрокаротажа.

К зондам для электромагнитных методов относятся индук­ционные зонды и зонды диэлектрического каротажа.

В рассматриваемую группу входят также и скважинные резистивиметры. В зависимости от принципа действия они пред­ставляют собой небольшие по размерам обычные зонды или ин­дукционные зонды и применяются соответственно для измере­ния удельного сопротивления или удельной электропроводности заполняющей скважину жидкости.

Обычные зонды

Обычный зонд для электрометрии скважин (градиент-зонд, потенциал-зонд) представляет собой трехэлектродное из­мерительное устройство, которое опускается в скважину и вместе с удаленным электродом образует установку для измерения ка­жущегося удельного сопротивления горных пород. Расстояния между электродами выбирают исходя из решаемых задач, гео­логических особенностей разреза скважины и других факторов. Излучателями зонда являются токовые электроды А и В, пи­таемые стабильным током I определенной частоты. Кажущееся сопротивление горных пород находят из выражения

ρ_k=K*ΔU/I

где ΔU -разность потенциалов между измерительными элек­тродами М и N, мВ; К—коэффициент зонда, определяемый расстояниями между электродами, м.

Характеристики переменного электромагнитного поля изме­ряют методами индукционного и диэлектрического каротажа. Индукционный каротаж заключается в измерении напряженно­сти магнитного поля вихревых токов, индицированных в поро­дах магнитным полем зонда частотой 10—50 кГц Диэлектриче­ский каротаж основан на измерении напряженности или фазы высокочастотного (десятки мегагерц) магнитного поля. В связи с этим аппаратура индукционного и диэлектрического каротажа включает соответствующие генераторы высокочастотных коле­баний, располагающиеся в скважинном приборе.

Специфика комплекса бокового каротажного зондирова­ния (БКЗ) состоит в использовании выносного зонда, распола­гающегося на изолированном участке бронированного кабеля («коса»). При этом, как правило, не до­пускается электрическое соединение оплетки кабеля с корпусом скважинного прибора (применяется изолированный подвес).

В аппаратуре бокового каротажа необходимо применять «косу» повышенной длины (минимум 25 м) для размещения на достаточном удалении обратного измерительного электрода (N∞) . Оплетка кабеля используется в качестве токового элек­трода (В), и соединение ее с корпусом прибора недопустимо.

Для измерения потенциалов собственной поляризации (ПС) следует применять отдельный неполяризующийся (свинцовый) электрод. На расстоянии нескольких метров от электрода недо­пустимы присутствие заземленных металлических масс и кор­родирующих деталей. Это необходимо соблюдать с целью ис­ключения шунтирования потенциала ПС и влияния э. д. с. гальванокоррозии.