Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ОКТЯБРЬСКИЙ НЕФТЯНОЙ КОЛЛЕДЖ ИМ. С.И. КУВЫКИНА
Методические указания по выполнению лабораторных занятий
По дисциплине «Аппаратура геофизических методов поиска и разведки месторождений полезных ископаемых»
для студентов очного обучения ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ:
Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых
ã Октябрьский нефтяной колледж, 2015
| РАССМОТРЕНО И ОДОБРЕНО на заседании ПЦК геофизических дисциплин (наименование ПЦК) Председатель ПЦК ___________________ ___________________Ю.В. Лукьянов (ФИО председателя) "____"__________ 20 ____ г. | "УТВЕРЖДАЮ" Зам. директора по УР ______________________ Т.Н.Хайдарова "___"___________ 20____ г. |
Организация-разработчик:
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Октябрьский нефтяной колледж им. С.И. Кувыкина» (ГБПОУ «ОНК»)
Разработчик: Л.У. Файзрахманова– преподаватель геофизических дисциплин ОНК
Рецензенты: Г.К. Файзрахманов – ведущий геофизик ООО «НПФ «ГОРИЗОНТ».
Содержание
| | ВВЕДЕНИЕ | |
| | Лабораторная работа №1- Знакомство с резистивными, магнитными, емкостными измерительными преобразователями | |
| | Лабораторная работа №2- Знакомство с радиационными и генераторными измерительными преобразователями | |
| | Лабораторная работа №3 Ознакомление с устройством каротажных кабелей различных типов | |
| | Лабораторная работа №4- Определение вида неисправности каротажного кабеля. Нахождение мест утечек, обрывов, повреждений брони и изоляции кабеля | |
| | Лабораторная работа №5- Знакомство с устройством каротажного подъемника ПКС 3,5. Техническое обслуживание лебедок каротажных подъемников | |
| | Лабораторная работа №6- Разборка, чистка, проверка переходного сопротивления коллектора | |
| | Лабораторная работа №7- Ознакомление с устройством датчика глубины (Сельсин-датчика), датчика натяжения кабеля, датчика магнитных меток глубины (ДМГ) | |
| | Лабораторная работа №8- Знакомство с устройством цифрового каротажного регистратора ГЕКТОР | |
| | Лабораторная работа №9- Подготовка к работе и работа с цифровым регистратором ГЕКТОР | |
| | Лабораторная работа №10- Подготовка к работе и работа с цифровым регистратором ВУЛКАН | |
| | Лабораторная работа №11- Ознакомление с устройством каротажных станций различных типов и их отдельных блоков | |
| | Лабораторная работа №12- Включение и подготовка к работе каротажной станции на базе регистратора ГЕКТОР | |
| | Лабораторная работа №13- Включение и подготовка к работе каротажной станции на базе регистратора ВУЛКАН | |
| | Лабораторная работа №14- Ознакомление с устройством кожухов, гермитизирующих колец, свечей, герметичных электровводов, компенсаторов давления, приборных и зондовых головок | |
| | Лабораторная работа №15- Знакомство с устройством скважинных приборов и наземных пультов аппаратуры электрического каротажа разных типов | |
| | Лабораторная работа №16- Подготовка к работе, проверка, проведение измерений аппаратурой электрического каротажа К1А-723М | |
| | Лабораторная работа №17- Подготовка к работе, проверка, проведение измерений аппаратурой электрического каротажа К3А-723М | |
| | Лабораторная работа №18- Подготовка к работе, проверка, проведение измерений аппаратурой индукционного каротажа АИК-5 | |
| | Лабораторная работа №19- Подготовка к работе, проверка, проведение измерений аппаратурой электрического каротажа МДО-3 | |
| | Лабораторная работа №20- Подготовка к работе, проверка, проведение измерений аппаратурой электрического каротажа ВИКИЗ | |
| | Лабораторная работа №21- Обнаружение и устранение характерных неисправностей аппаратуры электрического каротажа | |
| | Лабораторная работа №22- Знакомство с устройством, классификацией, маркировкой детекторов радиоактивных излучений. Ознакомление с устройством аппаратуры СРК, ДРСТ | |
| | Лабораторная работа №23- Подготовка к работе, проверка аппаратуры радиоактивного каротажа ДРСТ-3 | |
| | Лабораторная работа №24- Подготовка к работе, проверка аппаратуры радиоактивного каротажа РК-5-76 | |
| | Лабораторная работа №25- Ознакомление с устройством излучателей и приемников упругих колебаний | |
| | Лабораторная работа №26- Подготовка к работе, проверка аппаратуры акустического каротажа СПАК-6. Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| | Лабораторная работа №27 - Подготовка к работе, проверка аппаратуры акустического каротажа ЗАС-03.Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| | Лабораторная работа №28 - Ознакомление с устройством СГДТ-НВ, АКЦ-НВ-48 | |
| | Лабораторная работа №29 - Подготовка к работе, проверка, градуировка, проведение измерений профилемерами ПФ-73. Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| | Лабораторная работа №30 - Подготовка к работе, проверка, градуировка, проведение измерений скважинным дефектомером СГДТ-НВ. Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| 32. | Лабораторная работа №31 - Подготовка к работе, проверка, градуировка, проведение измерений инклинометром ИОН-1.Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| 33. | Лабораторная работа №32 - Подготовка к работе, проверка, градуировка, проведение измерений скважинным дефектомером СГДТ-НВ. Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| 34. | Лабораторная работа №33 - Подготовка к работе, проверка, градуировка АГАТ-К9. Включение и подготовка к работе. Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| 35. | Лабораторная работа №34 - Подготовка к работе, проверка, градуировка плотномера ГГП. Включение и подготовка к работе. Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| 36. | Лабораторная работа №35 - Подготовка к работе, проверка, градуировка механических расходомеров РГД, РН-28. Включение и подготовка к работе. Обнаружение и устранение характерных неисправностей | |
| 37. | Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы |
ВВЕДЕНИЕ
Геофизические методы исследования скважин применяются на всех этапах разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Особенность ГМИС скважин заключается в измерениях на большом расстоянии от поверхности Земли. В связи с этим, нет возможности непосредственно измерить физическую величину, и приходится преобразовывать ее в электрический сигнал, чтобы передать на значительное расстояние. Такие преобразователи являются первичным звеном в цепи непрерывных преобразований измеряемой величины на различных этапах измерения на расстоянии – телеизмерении.
Задачи ГМИС заключаются в исследовании физических и химических свойств горных пород и нефтегазоносных пластов, контроль технического состояния скважин и разработки месторождений, контроль геолого-технологических параметров бурения и траектории ствола, испытание и опробование пластов, отбор образцов пород из стенок скважины и др.
Геофизические исследования, как правило, проводят по окончании бурения определенного интервала разреза с помощью спускаемых в скважину на специальном кабеле измерительных устройств. Сигналы от воспринимающих устройств передаются в этом случае на поверхность с помощью специальных преобразователей по колонне бурильных труб, встроенному в колонну кабелю (при электробурении) или столбу промывочной жидкости.
В значительной степени перспективны и автономные скважинные приборы, в которых результаты измерения регистрируются или запоминаются специальными устройствами, расположенными внутри прибора.
Развитие геофизического приборостроения характеризуется непрерывным усложнением измерительной аппаратуры и расширением круга задач, решаемых с ее помощью. Создание и совершенствование техники для исследований скважин неразрывно связано с разработками теории и методики интерпретации геофизических методов, новейшими достижениями в измерительной технике и радиоэлектронике, применением новых конструкционных материалов и способов их обработки.
В развитии и совершенствовании геофизической аппаратуры можно выделить следующие основные направления:
1) автоматизация процесса измерений;
2) разработка скважинной аппаратуры для отдельных методов;
3) комплексирование измерений;
4) стандартизация и унификация аппаратуры.
Первые скважинные приборы создавались для конкретных видов исследований и имели один датчик. Позже разработали скважинные приборы для комплексирования различных видов исследований. Такие приборы имеют несколько датчиков, но измерения проводятся только одним (однопараметровая аппаратура). Для переключения на другой датчик (канал) обычно подается токовый импульс или изменяются режимы питания скважинного прибора. Передача по кабелю информации от датчика чаще всего осуществлялась на основе преобразования «напряжение-частота» в диапазоне от сотен герц до сотни килогерц.
Непременным требованием к современному СП являются цифровая телеметрическая система и соответственно возможность измерять одновременно несколько параметров. В цифровых СП применяются различные способы кодировки, такие как Манчестер-2, кодо- и времяимпульсные. При реализации цифровой аппаратуры наиболее эффективным и перспективным представляется применение микропроцессорной техники и новой элементной базы.
В первые годы применения геофизических методов измерения проводили в отдельных точках скважины с помощью электроразведочной аппаратуры (электроразведочный потенциометр, источники постоянного тока). В дальнейшем на основе электромеханического преобразователя (пульсатора) и полуавтоматического регистратора были сконструированы разборные установки, которые монтировались на скважине и обеспечивали непрерывную регистрацию одного-двух измеряемых параметров. С 1947г. стали применяться полуавтоматические станции, в которых использовалась та же аппаратура, что и в разборных установках, смонтированная в кузове автомобиля. Привод лентопротяжных механизмов регистраторов от мерного ролика, установленного на скважине, в этих станциях осуществлялся с помощью дистанционной сельсинной передачи.
Автоматизация процесса геофизических измерений в скважинах явилась результатом работы больших коллективов институтов, заводов и производственных организаций под общим руководством проф. С. Г. Комарова.
Основное направление автоматизации геофизических измерений в скважинах в последние годы заключается в создании регистрирующих устройств, обеспечивающих представление результатов в цифровой форме. Это позволяет проводить автоматическую обработку и интерпретацию полученных данных с помощью персональных компьютеров и передачу их по каналам связи на значительные расстояния.
С 1977 г. начат выпуск первой отечественной геофизической лаборатории как с аналоговой, так и с цифровой записью типа ЛЦК-10. Эта лаборатория позволяет не только осуществлять полный комплекс исследований в скважине, но и проводить оперативную обработку измерительной информации непосредственно на скважине.
Ранее для каждого типа скважинного прибора разрабатывалась своя панель, обеспечивавшая необходимые режимы питания, управление работой аппаратуры и декодирование поступающей от нее информации. Такого рода панели обычно весят многие килограммы и выполнены в виде 19'' субблоков. Аналоговые сигналы с выходов панелей подавались на фоторегистраторы, выводящие данные на рулонную фотобумагу.
Следующим шагом в развитии скважинных телеизмерительных систем было применение каротажных цифровых регистраторов (Триас, НО78, НО90, ПЛК-6). В этом случае измеряемые данные сохранялись на магнитной ленте (или перфоленте для регистратора ПЛК-6). Входными данными для этих регистраторов являлись все те же аналоговые выходы приборных панелей. При этом происходило несколько преобразований «цифра-аналог» и «аналог-цифра», что сильно снижало и так невысокое качество и точность первичного материала. В целом этап цифровых регистраторов дал небольшой эффект в плане повышения производительности и оперативности выдачи заключения по результатам геофизических исследований скважин (ГИС), не говоря уж о том, что 12,5 мм ленточные накопители и в стационарных условиях не самые надежные устройства.
Все наземное оборудование (приборные пульты, блоки питания, осциллограф, пульты контроля и т.д.), предназначенное как для аналоговой, так и для цифровой регистрации, размещалось в стойках. Обычно этих стоек было не менее трех, плюс дополнительный шкаф для хранения приборных пультов, не уместившихся в стойках. Такое количество габаритного оборудования, размещаемого в автомобильном кузове каротажной лаборатории, значительно ухудшало и без того не очень комфортные условия работы и быта обслуживающего персонала. Следует отметить, что исследования занимают до трех суток, а жизнь геофизических партий в основном проходит «на колесах».
В последние десятилетия в практике геофизических исследований скважин широко использовались регистрирующие системы, разработанные на основе персональных компьютеров (ПК). Причем в связи с расширением функциональных возможностей ПК по различным параметрам и появлением нового более совершенного программного обеспечения резко расширились методические и технологические возможности современных регистрирующих систем. В настоящее время широко применяются системы «ТВЕРЦА-П» (ОАО «НПП «ГЕРС»), Б51.М-НС (ОАО «Киевский завод «Геофизприбор»), «ЮГРА» (ЗАО «Микросистемы»), «КЕДР» (ЗАО «Геофизика»), «КАСКАД» (ОАО «Нефтегазгеофизика») и многие другие. Широкое распространение в геофизических организациях РФ, получил и регистратор «ГЕКТОР», разработанный в ЗАО «НПФ «ЭЛИКОМ». В последние годы в ЗАО «НПФ «ЭЛИКОМ» на основе современной элементной базы разработан и внедрен в эксплуатацию новый аппаратно-программный комплекс «Вулкан-V3», в котором реализованы программно-управляемые источник питания и модуль коммутации, улучшены характеристики устройств обработки сигнала, а также сохранены все достоинства предыдущего регистратора «Гектор».