Способ каротажа

ОЮЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .ЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННО ИЭОБРЕТЕНИРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯ СЮЩ. АИНРщ 1 ФТ ИЕ ОБР И стенки эживэтения: ого сооснове дриче- . онной й институт .им вя геофизика. -ируюлон не гиа на лонны полярых на электи методика од в ГИС при: по месторождений г-м. н. - Сверд рический кароктрического соК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(57) Использование: электтаж, изучение удельного эл Изобретение относится к электрическому каротажу и может быть использовано для изучения удельного электрического сопротивления пород, слагающйх стенки скважин, особенно глубоких сильно выполаживающихся при бурении.Известен способ электрического каротэжа,.согласно-которому по скважине перемещается зонд. состоящий из питающих и приемных электродов, По результатам измерений вычисляют значения. кажущегося удельного электрического сопротивления пород; слагающих стенки скважины;Недостатком способа является то, что зонд спускается нэ каротажном кабеле под действием груза; а при бурении глубоких скважин (1000 - 2000 м) в условиях крутого залегания пород обы гно происходит разрушение скважины или онэ сильно выполаживается при бурении тэк, чтодальнейшее.Б 2 1749871 А 1 противления пород, слагающих скважин, в том числесильно выпол ющихся скважин. Сущность изобре вычисление удельного электрическ противления вмещающих пород на определения сопротивления цилин ского электрода, соединенного с кол бурильных трУб, посредством изо щей штанги и подклюачейното к ко через диод; помещенный внутрь шта основе измерения сопротивленияко в каждой точке измерения при двух ностях постоянного тока. подавэем верхний конец колонны и удаленный род. 2 ил. щ перемещениезонда под действием груза с определенной глубины не происходит. чтоааааа приводит к невозможности изучения кажу щегося удельного электрическогосопротив- Ф ленйя пород. слагающих стенки скважины 0 ниже этой глубины, 00Наиболее близким к предлагаемому по . с технической сути является способ, согласно й которому по скважине перемещают колонну бурильных труб, подключают к ней источник .тока (постоянного), определяют электрическое сопротивление колонны в каждой точке наблюдения через выбранный интервал глубины путем деления потенциала колонны на. ток, стекающий с нее, а затем вычисляют кажущееся удельное электрическое сопротзление пород, слагающих стенки скважиНедостатком способа является то, что вычисленные значения удельного электри" ческого сопротивления в значительной степени зависят от длины колонны в ряде случаев и получаются смещенными отсоответствующих йм слоев, а потому не могут служить для характеристики удельного 5электрического сопротивления стенок скважины. Способ малоэффективен для расчленения пород в разрезе скважины поудельному электрическому сопротивлению,Целью йзобретения является повышение достоверности расчленения пород, сла.4. гающих стенки скважины,Существо, способа заключается в томчто определяют сопротивление не всей колонны бурильных труб, длина которой меняется, а сопротивление цилиндрическогоэлектрода, имеющего Фиксированные размеры, т.е. в этом случае получают сопротив-.ление одноэлектродного зонда, котороепозволяет изучать удельное электрическое 20сопротивление стенок скважины с большейэффективностью, чем в известном способе.Прй подкл 1 очении к колонне плюса источника тока с нее стекает ток 1. В этомслучае диод, соединяющий колонну с электродом, включен в прямом йаправлении, и сэлектрода будет стекать ток 2. Общий ток,: подаваемый на колонну= 1+ г. Так как .напряжение, подаваемое на колонну и на. электрод одно и то же, то можно сказать, что 30колонна и электрод включены параллельно;Таким образом, при подключении плюса источника тока к колонне определяют сопро-тивление ".О 35В 1 = -где О - потенциал колонны,,которое состоит из параллельносОединенных сопротивлений колонНы Я 2 и электродаР, т.е., .: 40В 2 ВЯ 1= В, + В,При подключении к колонне минуса ис. точника тока диод будет включен в обратном направлении, и токбудет стекать 45только с колонны, В этом случае получают:сопротивление колонны Вг -- фОСопротивление электрода В будет рав 50В 1 ЯгЯ 2+Однако в сопротивление Я будет входитьсопротивление диода Я(1, кОтОРОе соединено последовательно с сопротивлением цилиндрического электрода, так как токстекает только с электрода, а с диода нет.Формула (1) запишется следующим обра- зом рВ, (2)Я 1 В 2В 2 В 1Сопротивление диода Я.определяют исходя иэ вольт-амперной характеристики применяемого диода.Сопротивление Я, полученное по Формуле (2), будет. включать в себя сопротивление самого электрода, сопротивление бурового. раствора в скважине и сопротив-. ление стенок скважины. Сопротивление цилиндрического электрода для случая однородной среды с удельным сопротивлением р и нулевого влияния скважины (сопротивление бурового раствора равно сопротивлению вмещающих пород) будет равнори2 ЬВ = 2лб-, (3) а удельное электрическоесопротивление вмещающих пород определяются по формуле(В - Я Яд)2 те Ж Й 1 ЯгВ случае неоднородной среды и влияния бурового раствора будем иметь кажущееся удельное электрическое сопротивление р, а не истинное р. В нашем случае каротажа не ставится задача определения истинного сопротивления вмещафщих пород, а лишь задача расчленения разреза скважины по удельному электрическому сопрбтивлению, Для этого достаточно иметь кажущееся удельное электрическое сопротивление, как и в обычном электрическом каротеже по ме-. тоду соп ротйвлений (1).На фиг. 1 приведена схема измерений согласно способу; на фиг, 2 - пример использованйя способа йа скважине Н-Учалинского месторождения.Способ реализуется следующим образом.В исследуемую скважину 1, заполненную буровым раствором 2, помещается колонна 3 бурильных труб. Перемещая колонну 3 по скважине через выбранный интервал глубин в каждой точке наблюдения проводят следующие операции, Подсоединяют плюс источника 4 тока к колонне 3, а минус - к электроду В. Измеряют ток , стекающий с клонны прибором 5 и потенци ал О колонны относительно удаленного электрода й с помощью измерительног прибора 6, Затем определяют сопротивле ние.колонны Я" В = - , В этом случаедиоО7, помещенный в изолирующую штангу Ь соединяет колонну 3 с электродом 9. Послфэтого подсоединяют минус источника тока 4 для больших зондов в стандартном электрок колонне 3, а плюс - к электроду В. Изме- каротаже(1). Минимальные размеры оцениряют ток 1, потенциал колонны О относи- вают из соотношениятельно электрода 1 ч и определяют Я 12)сопротивление В 2. Используя формулу (4), 5 Т 1находят кажущееся сопротивление р вме- Ю 1щающих пород в окрестности цилиндриче- Поэтому -1- 100 должно быть больше класского электрода 9, Дальше колонна саточностиизмерительногоприборавтокоперемещается вследующую точку наблю- вой цепи, Оптимальные размеры Л 1дения и все операции повторяются вновь. 10 выбирают так же, как и размеры стандартТаким образом получают документацию ногозондадля электрокарбтажа наосноаа.раэреза скважины по кажущемуся удельно- нии опыта работ в изучаемом районе.му электрическому сопротивлению. Изолирующая штанга 8 должна надежРасчеты, выполненные для оценки вли- . но изолиррвать колоннуотцилиндрическояния электродов В и И на результаты изме го электрода, а также обеспечиватьрений, показывают, что их нужноуносить от изоляцию диода от окружающей среды.скважины в противоположные стороны на Изоляцию удобнее всего изготовить из отрасстояние большее или равное глубине ис- резка пластполимерной штанги, выпускаеследуемой скважины: мой промышленностью,Источйиком постоянного тока может 20 Ф о р му л а и з о б р е т е й и яслужить одна или несколько батарей сухих Способ каротажа, заключающийся в пеэлементов типа ГРМЦили ГРМЦ. В ремещении колонныбурильных труб покачестве измерительных приборов 5 и 6 мо-скважине, определении электрйческого согут быть использованы Любые приборы для противления колонны в каждой точке наизмеренияпостоянноготокаинапряжеднйя. 25 блюдения и вычислении кажущегосяПолупроводниковыйдиод 7 целесообразно удельного электрического сопротивлейиявыбирать исходя из того тока, который мо- вмещающих пород, о т л и ч а ю. щ и й с яжет дать его источник, Ток же задают в эа- - тем;что, с целью повышения достоверностивисимости от уровня помех в районе работ, расчленения пород, слагающих стенки сква-;Чем больше уровень помех, тем больший ЗО жины, к нижнему концу колонны подсоедитокдолжен обеспечивать источниктока. Ес-няют через диод, помещенный внутрьли ток не превышает 2 А, то можно приме- изолирующей штанги, цйлиндрйческийнять диод типа Д 246 или подобного типа. В электрод длиной Ю идиаметрома и в кажкачестве цилиндрического электрода мож- "дой точке йзмеренияопределяют сопротив но использовать отрезок бурильных труб. 35 ление колонны й 1 при подключенииПри этом чем меньше длина электродаЬ 1, положительной полярности источника тока,по сравнению с длиной колонны.1, тем мень- ", к ее верхнему концу и сопгротивлеййе колонший ток будет с нее стекать и, следователь-: ,: ны Й 2 при подключении к ее верхнемуконцуно, тем меньше сопротивление. 81 бугдет : отрицательной полярности источника тока,отличаться от сьопротивленйя 1 В 2. Для ус-. 40 а кажущееся удельное электчрическое сопропешного примейения способа лучше, когда тивление рк вмещающих пород вычисляютВ 1 и Й 2 заметно отличаются друг от дРуга. по формулеБольшие размеры Ь 1 невыгодны вследст. " . 2 тг Ю яг дзвиетого,чтозначения рбудутосреднлтьел: : Р,"й гйдз - д 1 "дгдля большего пространства имогут пол.учиться малодифференцированными как и где йд - сопротивление диода.1749871 пльвойй мрйуит Дцобазодыц иоррирЯоцито 3 ый оорфи бЬг. Редактор О.Хрипта Корректор Н.Ревс 595 Тираж Подписное ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН; С 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 За оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,Составитель Е.Ччрко техред М.Моргентал ит ДД Идно-юючедЬяоя рубарию