Устройство для модельных измерений в геоэлектроразведке

(54) (57) УСТРОЙНЫХ ИЗМЕРЕНИЙВЕДКЕ, содержащев нем моделью изучскважины и иэмерчающееснтЩВ 1 ИЯ МОДЕЛЬНЫХскважинах, модель1выпопнена из высокв ваде трубки или Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследоватепский и проектно-конструкторский институтгеофизических исследований геологоразведочных скважин(56) 1. Заявка франции Ж 2296853кп. О 01 В 27/14, 1976.2. Авторское свидетельство СССРЖ 714259, кл. О 018 27/02, 1978(прототип),ТВО ДЛЯ МОДЕЛЬ- В ГЕОЭЛЕКТРОРАЗ "бак с размещенной аемой среды, модедь итепьный зонд, о т л нем, что, с цепью уцроизмерений в обсаженных обсаженной скважиныомного материала1032392 2Изобретение относится к технической Боли это условие йе выполнено (например, физике и может быть применено для реще сопротивление колонны и среды сопостания различных задач электрических мето- вимо)йто потенциал нижней части колонныдов исследования геологоразведочных. будет значительно меннце, чем верхний, скважин с использованием искуственноее 5 и количественная квртана исказится. возбуждаемых электромагнитных полеййВ реальном каротвже обсаженных сквав частностипри проведении лабораторныхжил всегда существует отклонение от измерений на моделях изучаемых сред. эквипотенциальности колонный так как поИзвестно устройство для модельных, ней течет ток и есть падение напряжения измерений при геоэлектроразведке, содер от устья. к забою жащее модель изучаемой среды (образец),.погртокеепую в бвк, к которой о ком кквю йе Ь(ейтрдЕпктуйэо. ет) е специальных электродов подводят электри.ческий сигнал и измеряют свойства образ- где Н - глубина, до которой имеется цов с помощью специального приборами 1,1 .15 обсадная колонна,Недостаток данного устройства - не- ,Р, - погонное сопротивление обсад возможность применения при изучений мотРной трубы (для простоты счиоделей обсаженных скважин, гаем его не зависящим от глунввбтюее бпквювв к преппвгвювомубвпм,. и Уту является устройство для модельных изме 1 Р 2 КМг )1 рений в геоэлектрораэведке, содержащеебак, в котором размещена модель изучаюЪГ 4444 у в мой среды, модель скважины, выполненная 1(х) - ток в колонне как фуксия глув виде отвеРстиЯ, и иэмеРительный зонд 121.бины буНЕдОСтатОК ИЗВЕСТНОГО уСтрОЙСтВа Эа 1 д 1 п - радИуС И тОЛщИНа СТЕНКИ трубЫ. ключается в том,что моцелирование иэмерев ний в обсаженных скважинах затруднено лонна находится относительно удаленноговследствие наличия обсадных труб низкого электрода под потенциалом Оо (устье)сопротивления (обычно металлических) по и Оо-д 13 (забой). Необходимо, чтобы посравнению с сопротивлением изучаемых ") 30 тенциалы забоя и устья заметно не отлисред, чвписьй т,е. ЮЗсоо, это и есть главноеМодель обсаженной скважины должна требование, по которому проверяется присодержать модель среды реального удель- менимость модели. Его можно конкретизи, т 6 "Р, ю р, твку, удельное сопротивление которой мало. 35 О ЭЭ,ОБОо, Чтобы найти связь О о с Эр .При подключении генераторной установки воспользуемся, формульй сопротивления к обсадке измерения усложняются, так как ,стержневого электрода необходимо использовать мснцную устанон- й ку, чтобы получить уровень сигналов, доо- ф 0 1 9таточный для уверенных измерений.,10 где Н - длина электрода (трубы),Цель изобретения - упрощение модель" - радиус,"ных измерений в обсаженных скважинах- удельное сопротивление среды.Поставленная цепь достигается тем,Положим 111"7110, тогда 9,),уЯД воеу 5 йучто в устройстве для модельных измерений (считвем, что оба заэемлителяодийаковы).тв геоэлектрораэведке, содержащем бак с, 5 Условие эквипотенциальности примет виа размещенной в нем моделью изучаемойсреды, модель скважины и.измерительный В,И о% 036 Эо зонд, модель обсаженной сквюкины вынолн ненв из высокоомного материалав например нихрома, в виде трубки или спиРвли К%О,19Главным допущением в теории квротвжвобсаженных скважин является представле- щщв расшифровывая Крнне колонны в виде эквипотенциальногопроводника (для внешних пород). Пусть 0,23 Г"61" источник питания включей через. удаленный1 Р 1 т электрод и колонну лищь при этом уолл 55вии можно считать, что стекалие тока с При 11100 м, = 810" м," обсадки в пласт происходит одинаково - Оф 10 м и Д ю 200 ммр 41 в 6 10 Омм, независимо отглубины данно:Ъ пласта. Требование эквипотенцивльности с иэбыт3103ком выполняется при всех сортах сталиобсадной колонны.При моделировав в масштабе 1:200Нф 0,5 м, В 2 ф 10 м,ЮГ 5" 10 фМ(для , ЬГ масштаб не выдерживается,иначе слишком трудно сделать модель)И РОИ Рс 5-10.-О .м, Такм,образом, без ухудшения результата можнопочти на два порядка увеличитьпримоделировании, в частности применитьОтрубки или спирали из высокоомных спла, вов например, из нихрома). Это возмож-,но потомучто, если в реальнйх условияхэквипотейциальность выполняется с избытком, нет необходимости усложнять модели роваиие, добиваясь такой же избыточности,а также, так как при моделировании отнофшение Г, д 3 к Н вынуждено выбираютбсльше, чем в натуре, то это можно компенсировать.увеличением , кроме то- Ого, допслнительно при моделировании можно увеличивать сопротивление среды ,что позволяет во столько же раз увеличить тр и облегчить измерение сигнала.25Экспериментально правомерность заме-ны стали на бопее высокоомный материалпроверена на модели, для которой теоретическое решение имеет простейший вид. (однородное полупространство, т.е. откло- ЗОнений от линейного убывания тока Э сглубиной не отмечено.Применяемое поле - постоянный ток(или эквивалентные низкочастотные поля .без индукпионных эффектов);На чертеже представлена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит бак 1, модель 2изучаемой среды, высокоомную трубку или.40спираль 3 из высокоомного провода, встрленную в отверстие 4, имитирующее скважину, питакщий электрод 5, генератор 6 2392 4возбуждающего поля, измерительный зонд 7и иэмеритепный прибор 8.Сущность изобретения состоит в сле, цуквцем.Для определения закономерностей, характерных для измерений в обсаженныхскважинах, в отверстие 4 в модели 2 изучаемой среды вставляют высокоомнуютрубку или спираль З.зз высокоомногопровода, К наружному электроду 5 подключают генератор 6 воэбущдакюпего поля.Внутри спирали 3 располагают измерительный зонд 7, содержащий два аж болееэлектродов слециалыой конструкции. Измерительный электрод соединяют с измери тельным прибором 8. Прибором 8 измеряютразность потенциалов на электродах изме-рительного зонда 7, вызванилйзменениемвозбуждающего псля, создаваемого генератором 6,Устройство дает возможность проводить,моделирование каротажа обсаженных скважин при доразведке месторождений подземных вод, залежей нефги и газа.Применение в качестве модели обсажщной скважины трубки или спирали из высокоомного материала позволяет получитьинтерпретируемые уровни измеряемого с)пнапа нри небольшой мощности генераторевозбуждающего поля. Это следует из того,что разность потенпиалов между электрадами измерительного зонда пропорциональна сопротивлению участка модели обсадки,заключенного между электродами измерительного зонда, В частности, при применении возбуждакакего поля мапностью 1015 Вт разность потенциалов между электродами измерительного зонда составляетдесятки и сотни милливольт. Таким образск, применение трубки или спирали извисокосного провода обеспечивает точность и достоверность измерений и уменьшает затраты времени на моделирование.Составитель Л, ВоскобойниковРедактор А. Лежнина ТехредМ.Тапер Корректор Г,Решетняк чв ь Заказ 5394/49 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4