Градуировка электроканалов при проведении электрокаротажей кс и пс
Гамма каротаж
Электрическим каротажём называют электрические исследования в скважинах, служащие для определения характера и последовательности пород, пройденных скважиной. Эти исследования состоят в изучении удельного сопротивления пород и электрического поля, самопроизвольно возникающего в скважине и около неё. Практически электрический каротаж сводится к определению кажущегося удельного сопротивления (КС) и потенциала самопроизвольно возникающего электрического поля (ПС) и получению кривых сопротивления и кривой ПС, показывающей изменение этих двух параметров по скважине.
Электрический каротаж КС основан на регистрации параметров искусственно создаваемого электрического поля. Измеряемой величиной является кажущееся удельное электрическое сопротивление (ρк) среды. Единица измерения Ом × метр.
Зонд – установка, содержащая несколько (при обычных условиях – три) электродов, служащая для измерения кажущегося удельного сопротивления.
Точка записи – точка, к которой относят результаты измерений.
Токовые, или питающие, электроды – электроды, служащие для ввода тока в землю (электрод А) и вывода тока из земли (электрод В).
Измерительные, или приёмные, электроды (электроды М и N) – электроды, служащие для соединения с измерительной цепью точек поля, между которыми измеряют разность потенциалов.
Одноимённые (парные) электроды – два электрода зонда, включенные в одну цепь, токовую или измерительную.
Непарный электрод – электрод зонда, включенный в одну цепь (токовую, измерительную) с находящимся на поверхности (не входящим в состав зонда) электродом.
Кривая сопротивления (кривая КС) – кривая изменения кажущегося удельного сопротивления с глубиной.
Однополюсной зонд (зонд прямого питания) – один из двух возможных вариантов трёхэлектродного зонда. Зонд имеет один питающий и два измерительных электрода.
Двухполюсный зонд (зонд взаимного питания) – один из двух возможных вариантов трёхэлектродного зонда. Зонд имеет два питающих и один измерительный электрод.
Градиент – зонд – зонд, расстояние расстояние между парными электродами которого существенно меньше, чем расстояние между непарными электродами.
Длинна (характерный размер) градиент – зонда – расстояние L от непарного электрода до средней точки «O» (точки записи) между парными электродами:
Рисунок № 1. Размер (длина) подошвенного градиент – зонда.
Подошвенный градиент – зонд – градиент зонд с парными электродами, расположенными ниже непарного, отбивающий пикой подошву мощного пласта большого сопротивления.
Последовательный зонд – зонд с парными электродами, расположенными ниже непарного.
Обращённый зонд – зонд с расположением электродов, обратным последовательному зонду.
Каротажный зонд обладает свойством взаимозаменяемости. Оно заключается в следующем. При пропускании тока через электроды А и В и измерении разности потенциалов между электродами М и N получаем какое – либо значение кажущегося удельного сопротивления (какая – либо кривая кажущегося удельного сопротивления). Меняя назначение электродов, т. е. пропуская ток через электроды, ранее бывшие измерительными (M и N), и измеряя разность потенциалов между прежними токовыми электродами, получим тоже самое значение кажущегося удельного сопротивления (туже кривую сопротивления).
Свойство взаимозаменяемости применимо при выполнении каротажа при помощи скважинного прибора электро – каротажа СПЭК и не применимо при выполнении с помощью комплексного скважинного прибора КСП – 60, так как в КСП – 60 токовые электроды А и В являются питающими для ГК каротажа. Комплексными скважинными приборами КСП – 60 (3–х электродными подошвенными градиент – зондами (ПГЗ)) выполняется одновременная запись (за одну спуско – подъёмную операцию в скважину) комплекса каротажей: ПС, стандартного электро – каротажа КС и ГК.
Для обозначения зонда записывают наименование электродов в порядке их расположения в скважине сверху вниз, между ними проставляют соответствующие расстояния в метрах.
Применяемые в цехе № 1 зонды КСП – 60 имеют две модификации, которые различаются между собой, расстояниями между электродами и обозначаются:
М 0,95 А 0,1 В и М 1,0 А 0,1 В.
Рисунок № 2. Комплексный скважинный прибор КСП – 60
(М 0,95 А 0,1 В).
Рисунок № 3. Комплексный скважинный прибор КСП – 60
(М 1,0 А 0,1 В).
От расстояний между электродами зонда (размера зонда) зависит коэффициент зонда (К) в м. Который для обычных трёх электродных зондов (однополюсных и двухполюсных, к которым относятся СПЭК и КСП – 60) определяется по формуле:
Коэффициент (К) в свою очередь участвует в определении кажущегося удельного сопротивления (в Ом × м), по формуле:
где I – сила тока через электроды A и B в (мА);
∆ U – напряжение между измерительными электродами M и N в (мВ);
K – коэффициент зонда в (м).
Электрический каротаж ПС основан на регистрации параметров потенциала электрического поля, самопроизвольно возникающего в скважине и около неё. Измеряемой величиной является разность электрического потенциала (∆ UПС) между электродом M каротажного зонда, перемещаемого по скважине, и электродом на поверхности N. Единица измерения мВ. Результаты измерений относятся к точке M (точке записи «О»).
Рисунок № 4. Точка записи ПС каротажа.
ГРАДУИРОВКА ЭЛЕКТРОКАНАЛОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭЛЕКТРОКАРОТАЖЕЙ КС и ПС.
При проведении КС каротажа при помощи программно математического обеспечения (ПМО) для БСК – 051 осуществляется 3и режима работы (управления) генератора и формирования сигнала калибровки канала измерения КС каротажа:
· режим генерирования стабилизированного переменного тока.
· режим генерирования стабилизированного постоянного тока.
· режим нулевого тока.
При подключенном СП, находящемся в скважине питание СП осуществляется переменным током ≈ 100 мА.
Градуирование электроканалов при проведении электрокаротажей КС и ПС происходит в автоматическом режиме, посредством ПМО каротажной станции, после спуска скважинного прибора в скважину. Оператор ГИС может лишь проконтролировать выданные на монитор персонального компьютера и на печатающее устройство, результаты градуировки и оценить их качество.
· Ток А – В (ток питания скважинного прибора) – должен соответствовать току питания ГК канала прибора, которым выполняется каротаж (в случае, если используется КСП – 60). Измеряемая величина (мА).
· «0» КС (ноль КС) – измеряется при отключенном токе питания скважинного прибора (Токе А – В) и отключенном источнике питания (калиброванного делителя напряжения 50 ± 0,5 мВ). Измеряемая величина (Гц). Это уровень помех, которые возникают в измерительной цепи наземного аппаратурного комплекса БСК – 051 и не должны участвовать в процессе измерения при проведении каротажа. Величина постоянная, для каждого отдельно взятого БСК – 051, на уровень которой могут влиять: неудовлетворительное (или отсутствие) заземления каротажной станции, наводки и утечки тока промышленной частоты от электроустановок окружающих каротажную станцию.
· Начальный сигнал КС – измеряется при включенном токе питания скважинного прибора (Токе А – В) и отключенном источнике питания (калиброванном делители напряжения 50 ± 0,5 мВ). Измеряемая величина (Гц). Это сигнал (разность потенциалов (∆ UКС) между приёмными электродами), который поступает в измерительную цепь (канал измерения КС) БСК – 051. Величина (уровень) сигнала зависит от местоположения скважинного прибора в скважине, то есть от удельного сопротивления горных парод, напротив которых находится зонд и сигнала нулевого сигнала КС («0» КС).
· Начальный сигнал ПС – измеряется при включенном токе питания скважинного прибора (Токе А – В) и отключенном источнике питания (калиброванном делители напряжения 50 ± 0,5 мВ). Измеряемая величина (Гц). Это сигнал (разность потенциалов (∆ UПС) между электродами M и N), который поступает в измерительную цепь (канал измерения ПС) БСК – 051. Величина (уровень) сигнала зависит от местоположения скважинного прибора в скважине, то есть от естественного (самопроизвольного) электрического поля в горных породах, напротив которых находится зонд.
· Градуировочный сигнал КС – измеряется при выключенном токе питания скважинного прибора (Токе А – В) и включенном источнике питания (калиброванном делители напряжения 50 ± 0,5 мВ). Измеряемая величина (Гц). Это сумма сигналов: сигнала в 50 ± 0,5 мВ, который поступает в измерительную цепь (канал измерения КС) БСК – 051 от собственного источника питания (калиброванного делителя напряжения 50 ± 0,5 мВ) и «0» КС (ноль КС). Величина (уровень) сигнала зависит от местоположения скважинного прибора в скважине, то есть от удельного сопротивления горных парод, напротив которых находится зонд, исправности калиброванного делителя напряжения 50 ± 0,5 мВ БСК – 051 и «0» КС (ноль КС).
· Градуировочный сигнал ПС – измеряется при выключенном токе питания скважинного прибора (Токе А – В) и включенном источнике питания (калиброванном делители напряжения 50 ± 0,5 мВ). Измеряемая величина (Гц). Это сумма сигналов: сигнала в 50 мВ, который поступает в измерительную цепь (канал измерения ПС) БСК – 051 от собственного источника питания (калиброванном делители напряжения 50 ± 0,5 мВ) и «0» ПС (ноль ПС). Величина (уровень) сигнала зависит от местоположения скважинного прибора в скважине, то есть от естественного (самопроизвольного) электрического поля в горных породах, напротив которых находится зонд, исправности (калиброванного делителя напряжения 50 ± 0,5 мВ) БСК –051 и нулевого сигнала ПС («0» ПС).
· Чувствительность канала КС – обратная величина, равная частному от деления разности (Градуировочного и Начального сигналов КС) и напряжения 50 ± 0,5 мВ. Чувствительность канала ПС – обратная величина, равная частному от деления разности (Градуировочного и Начального сигналов ПС) и напряжения 50 ± 0,5 мВ.