2.4.4. Геофизические исследования в скважинах

Геофизические исследования в поисковых скважинах (ГИС), в пределахБаранчинской площади будут выполняться силами одного каротажного отряда ОАО «ГАЭ», базирующегося в селе Малоенисейское.

Будет выполняться комплекс методов ГИС, включающий гамма-каротаж (ГК), электрокаротаж (КС, ПС, МЭП), каротаж магнитной восприимчивости (КМВ), кавернометрию (Кав.) и инклинометрию (Инкл.).

Предлагаемый комплекс методов ГИС проводится с целью решения нижеследующих геологических задач:

• петрофизического расчленения разреза скважины в помощь геологическому картированию;

• выделения в разрезе скважин кварцево-жильных зон;

• выделения метасоматических зон с пиритовой и полисульфидной минерализацией;

• выявления зон нарушенных и рассланцованных пород;

• определения пространственного положения стволов скважин;

При проведении геофизических полевых работ в скважинах будет использоваться аналог ранее выпускавшейся каротажной станции СК 1-74 М с совмещенными лабораторией и подъемником ПК-3,5 М (с лебедкой ЛК1500 и гидроприводом барабана, укладка кабеля автоматическая с механическим приводом от привода лебедки, имеется датчик натяжения кабеля, блок глубины, измерение скорости).

В качестве регистратора будет применен цифровой компьютеризированный регистратор «ЮГРА», программное обеспечение GEOMAKER, запись кривых каротажа в формате LAS, с шагом квантования применительно к масштабу записи аналоговых кривых 1:200, детализации – 1:50.

Магнитные носители – жесткий диск Notebook, флэш-карты, хранение первичной информации – картотека на CD-дисках.

Скорости записи определяются Руководством по выполнению геофизических исследований в скважинах на проведение ГИС, разработанным организацией в соответствии с техническими инструкциями и рекомендациями для отдельных методов:

1. Гамма каротаж (ГК). В качестве основной аппаратуры для реализации методов будет использована комплексная аппаратура радиоактивного каротажа, скважинный прибор «Геофит КП-240 ГТР», запись кривых ГК цифровая непрерывная, применительно к масштабу глубин 1:200 (детализация 1:50), оцифрованная с шагом квантования 10 см.

Методом ГК будет выполняться регистрация естественного Y-излучения горных пород интегральным способом, с отсечкой мягкой компоненты части спектра по энергии 20 ± 5 КэВ, детектор - кристалл NaJ размером 30´70 и ФЭУ 102, глубинность метода 15–20 см.

Основное назначение метода в комплексе – изучения разреза в целом.

Метод ГК – литологическое расчленение разреза скважины на основании дифференциации пород по гамма-активности.

Скорость подъема кабеля при регистрации кривых 600–800 м.

2. Электрокаротаж (КС, ПС, МЭП). Электрический каротаж будет проводиться цифровым скважинным прибором «Геофит-51», основанный на регистрации параметров естественного электрического поля представляет собой каротаж потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС). Измеряемой величиной является градиент-потенциала электрического поля ПС (Uпс). Единица измерения милливольт (мВ).

Электрический каротаж, основанный на регистрации параметров постоянного искусственного электрического поля, объединяются под общим названием «каротаж сопротивления» (КС). Измеряемой величиной является кажущиеся удельное электрическое сопротивление (рк) среды, единица измерения Ом×метр (Ом×м).

Скважинный зонд при методе электродных потенциалов (МЭП) представляет собой щеточный цинковый электрод. МЭП будет применяться с целью исследования скважин на наличие образований с сульфидной минерализации, в частности рудных подсечений. Единица измерения милливольт (мВ).

Контроль качества регистрации предусматривает:

• согласование основной и повторной записей, относительные расхождения зарегистрированных амплитуд не должны превышать 5%;

• определение искажений кривых ПС, вызванной сползанием «линии глин», поляризации электродов, намагниченностью лебедки, гальванокорозией блуждающими токами не должны превышать +20 % от максимально возможной амплитуды ПС для пород изучаемого интервала.

Исследования в скважинах будут выполняться согласно общим требованиям. Скорость регистрации не выше 2000 м/час. Дискретность регистрации по глубине 0,1–0,2 метра.

3. Каротаж магнитной восприимчивости (КМВ). КМВ будет проводиться с целью разделения пород и зон, отличающихся по магнитной восприимчивости. Поставленную задачу предполагается осуществить аппаратурой «Эра-Зонд». Единица измерения 10^-6 ед. Си.

4.Кавернометрия (Кав.). Метод позволяет выполнить определение среднего диаметра ствола скважины с выделением уступов, переходов диаметра, карманов, интервалов нарушений и сальников. На основании полученных данных производится расчет поправок или оценка представительности метода при определении физических параметров, зарегистрированных другими методами.

Работы будут проводиться с помощью малогабаритного каверномера КМ-2 с цифровой приставкой КарСар - УКМ-38, предназначенных для измерения среднего диаметра скважин с помощью 3-х жесткосвязанных рычагов.

Градуирование производится в кольцах разного размера до и после записи кривой, диапазон измеряемых диаметров 40–400 мм ± 4 мм. Настройка и поверки прибора будут выполняться в соответствии с прилагаемыми инструкциями к аппаратуре «Методы и средства поверки». Визуализация кривых применительно к масштабу глубин 1:200 и 1:50. Скорости подъёма кабеля при регистрации кривых Кав. – 800–1200 м.

5.Инклинометрия (Инкл.). Замеры будут выполняться с помощью инклинометра ИЭМ 36-80/20, предназначенного для многоточечных измерений зенитных углов и магнитных азимутов в условиях диамагнитной среды на 3-х жильном кабеле.

В обсаженной стальными трубами части скважин выполняются замеры только зенитного угла. Замеры будут проводиться с шагом 10 м, повторные замеры – каждая десятая точка при новой установке скважинного прибора на соответствующую глубину.

Метрологическое обеспечение средств измерений, используемых при производстве ГИС.Порядок подготовки аппаратуры и проведение измерений в скважине определены действующими Техническими инструкциями, прилагаемой документацией к используемой аппаратуре и стандартами предприятий СТП 10-008-82, 10-039-83, 10-009-82 (32-535). Общие сведения о применяемой аппаратуре, измеряемых величин и необходимых метрологических поверках аппаратуры приводятся в таблице 2.8.

Для повышения точности и достоверности измеряемых величин вся геофизическая аппаратура имеет метрологическое обеспечение на определенных стандартных образцах (ОСО), стандартных образцах предприятия (СОП), контрольно-поверочной скважине (КПС), а также аттестованной аппаратуре и средств измерений (СИ) для электрических и радиоактивных измерений.

Градуирование канала ГК проводится на полевой градуированной установке с помощью радиоактивных эталонов. Порядок подготовки аппаратуры и проведения измерений в скважинах определены СТП «Требования к качеству материалов гамма-каротажа».

Проверка инклинометров будет производиться на поверочных столах УСИ-2 согласно СТП «Инклинометры. Методы и средства поверки».

Поверка каверномеров будет производиться в калибровочных кольцах, имитирующий основной диапазон измерений.

Для обеспечения привязки кривых ГИС по глубине используется разметка кабеля с установкой магнитных меток. Кабель размечается на специальной автоматизированной установке УРС. С целью стандартизации предусмотрена унификация цены первой метки (ЦБМ) для всех скважинных приборов.

Геологические осложнения при производстве геофизических исследований в скважинах. Из опыта проведения геофизических работ в скважинах, пробуренных на сложных разрезах проектируемых участков, следует ожидать геологические осложнения, аварийные ситуации, связанные с прихватом скважинных приборов, их обрывом и приведением в негодность аппаратуры, каротажного кабеля и оборудования, и как следствие простоев отрядов на время ликвидации аварий, восстановления аппаратуры и оборудования геофизической станции.

Проектом предусмотрены расходы на восстановление аппаратуры и оборудования геофизической станции, которые будут приведены в негодность в результате аварийных ситуаций в скважине, это обеспечит возможность продолжения геофизических работ без снижения их эффективности на весь период действия проекта.

Предполагается проведение детализации в масштабе 1:50 всеми проектируемыми методами. Интервал детализации определен мощностью кварцево-жильных зон с выходом во вмещающую толщу по 5 м.: 15 + 5 + 5 = 25 м, с учетом всех скважин: 25 м ´ 33 = 825 м.

Проектируемый объем охвата метража бурения методами ГИС не менее 95%.

Табл.2.8. Метрологическое обеспечение ГИС

Основные технико-экономические показатели к расчету затрат времени и проектные данные о разведочных скважинах, комплексе и условиях выполнения геофизических работ приведены в таблицах 2.9и 2.10соответственно.

Таблица 2.9

Основные технико-экономические показатели к расчету затрат времени

Показатели	Проектные данные
Назначение скважин Вид и тип используемой каротажной станции Расстояние от базы экспедиции п. Малоенисейское до участка работ Из них по группам дорог: 1 группа бездорожье (участок–скважина) Календарное время работ по проекту Продолжительность полевых работ (бурение поисковых скважин) в том числе в осенне-зимний период Угол заложения скважин к горизонту	Поисковые и поисково-картировочные скважины Типа СК-1-74М, смонтированная на шасси автомобиля ЗИЛ-131 140 км 140 км 5 км 10 мес. 70-75

Таблица 2.10

Проектные данные о разведочных скважинах, комплексе и условиях выполнения геофизических работ

Основной комплекс ГИС	Средняя глубина скв.	Средняя глубина скв. с учетом охвата	Объем обсадки в 1 скв.	Объем бурения, в п. м	Объем ГИС с учетом охвата, %	Число скважин
ГК, Кавернометрия, Инклинометрия Угол наклона скважины <70°	100	95		1600	1520	16
ГК, Кавернометрия, Инклинометрия Угол наклона скважины <70°	169	160,55		2200	2087,15	13
ГК, Кавернометрия, Инклинометрия Угол наклона скважины <70°	300	285		1200	1140	4
Электрокаротаж: КС, ПС, МЭП; КМВ	100	68	27	1600	1088	16
Электрокаротаж: КС, ПС, МЭП; КМВ	169	133,55	27	2200	1577,55	13
Электрокаротаж: КС, ПС, МЭП; КМВ	300	253	32	1200	1012	4

Таблица 2.11

Выезды каротажной станции на участок работ

Расстояние до участка работ		Число выездов	Общий пробег, км
категория дорог	по группам дорог, км
I	140	33	140×2×33 = 9240
Бездорожье	5	33	5×2×33 = 330

Таблица 2.12

Расчет числа отрядо-смен, необходимый для выполнения запроектированного комплекса ГИС (каротажа) (Сборник Сметных Норм, выпуск 3, часть 5, «Геофизические исследования в скважинах»)

Виды исследования и операции	Группа скважин
	0 – 100	0 – 200		0 - 300
1	2	3		4
1. Исследования масштаба 1:200
1.1. Основной комплекс (два зонда КС, ГК, кавернометрия), табл.14, 1 выезд
Номер нормы	1.5+1.9+1.10	2.5+2.9+2.10		3.5+3.9+3.10
Норма времени на единицу	4.6	2.87		2.3
Поправка за наклон, табл. 1, норма 1.1	0.02	0.02		0.02
Число единиц на одну скважину	0.095	0.1606		0.285
Число отрядо-смен	0.4389	0.464134		0.6612
Поправка за температуру, табл.3 норма 1.1	0.112	0.112		0.112
1.2Дополнительные методы
1.2.1 Метод электродных потенциалов (МЭП)
Номер нормы	норма 1.9	норма2.9		норма2.9
Норма времени на единицу	0.45	0.35		0.35
Поправка за наклон, табл.1	-
Число единиц на одну скважину	0.068	0.133		0.253
Число отрядо-смен	0.0306	0.04655		0.08855
Поправка за температуру табл.3 норма 8.1	0.011	0.011		0.011
1.2.2 Каротаж магнитной восприимчивости (КМВ)
Номер нормы	норма 1.9	норма 2.9		норма 2.9
Норма времени на единицу	0.45	0.35		0.35
Поправка за наклон
Число единиц на одну скважину	0.068	0.133		0.253
Число отрядо-смен	0.0306	0.04655		0.08855
Поправка за температуру табл.3 норма 8.2	0.011	0.011		0.011
1.2.3 Инклинометрия, шаг 10м, табл. 13
Номер нормы	норма 1.16	норма 2.16		норма 2.16
Норма времени на единицу	0.61	0.5		0.5
Поправка за наклон, табл.1
Число единиц на одну скважину	0.095	0.1606		0.285
Число отрядо-смен	0.05795	0.0803		0.1425
Поправка за температуру, табл.3 норма 8.1	0.011	0.011		0.011
2. Исследования масштаба 1:50, табл.16
2.1 Метод КС (без пересоед)
Номер нормы	норма 21.3	норма 22..3		норма 22..3
Норма времени на единицу	1.02	1.4		1.4
Поправка за наклон, табл.2, норма 1,2, 3, для угла свыше15град	0.03	0.07		0.07
Число единиц на одну скважину	0.025	0.025		0.025
Число отрядо-смен	0.0255	0.03675		0.03675
Поправка за температуру, табл.4,норма 2,1	0.011	0.011		0.011
2.2 МЭП ( с пересоединением)
Номер нормы	норма 21.8	норма 22.8		норма 22.8
Норма времени на единицу	2.47	2.85		2.85
Поправка за наклон, табл.2	0.03	0.07		0.07
Число единиц на одну скважину	0.025	0.025		0.025
Число отрядо-смен	0.0625	0.073		0.073
Поправка за температуру, табл.4, норма 2,1	0.011	0.011		0.011
2.4 Метод ГК( с пересоединением)
Номер нормы	норма 21.9	норма 22.9		норма 22.9
Норма времени на единицу	3.52	3.9		3.9
Поправка за наклон, табл.2	0.03	0.07		0.07
Число единиц на одну скважину	0.025	0.025		0.025
Число отрядо-смен	0.08875	0.09925		0.09925
Поправка за температуру, табл.4,норма 4.3	0.055	0.055		0.055
2.5 Кавернометрия, с пересоединением скв. снаряда
Номер нормы	норма 21.7	норма 22.7		норма 22.7
Норма времени на единицу	1.87	2.25		2.25
Поправка за наклон,табл2	0.03	0.07		0.07
Число единиц на одну скважину	0.025	0.025		0.025
Число отрядо-смен	0.0475	0.058		0.058
Поправка за температуру, табл.4,норма 2.3	0.011	0.011		0.011
Итого (без поправки за температуру)	0.7823	0.904534		1.2478
Итого поправка за температуру	0.233	0.233		0.233
Поправка за температуру (с учетом удельного веса продолжительности осенне-зимнего сезона), 7мес\10мес=0.7	0.1631	0.1631		0.1631
Итого число отрядо-смен на одну скважину	0.9454	1.067634		1.4109
Количество скважин	16	13		4
Число отрядо-смен на все скважины	15.1264	13.879242		5.6436

Нормализованные затраты времени в отрядо-сменах непосредственно на выполнение основного комплекса ГИС (Т₁): 15,13 + 13,88 + 5,64 = 34,65 отр-смен

Общие нормализованные затраты (Т_н) времени в отрядо-сменах на выполнение каротажных исследований составят: Т_н= Т₁+ Т₂,

где Т₂ – затраты времени на выезды.

Таблица 2.13

Расчет затрат времени, необходимый для выездов каротажной станции

Маршрут следования	Группа дорог	Общий пробег, км	Номер нормы, ССН вып. 3, ч. 5, т. 6	Норма в отр-смен на 100 км	Затраты времени в отр.-смен.
п. Малоенесейское–участок работ	I	9240	1.1	0.332	30,68
Участок–скважина	Бездорожье	330	1,4	1,120	3,7
Итого 34,38

Т₂ = 34,38 отр-смен

Т_н = 34,65 + 34,38 = 69,03 отр-смен

Удельный вес выездов: 34,38: 69,03× 100% =49,8%

Параметр «а», учитывающий отношение нормативных затрат к периоду проведения полевых работ (10 месяцев) составит: 69,03 : (10 × 25,4) = 0,27

Коэффициент, учитывающий отклонение от нормализованных условий (К_н), согласно табл. 5 номер строки 3 («А» = 0,27, удельный вес выездов – 69%) составляет 0,35 (с учётом работы на других объектах принимаем 0,55) при коэффициенте производительной загрузки (К_пз) менее 30%.

Суммарные затраты времени в отр.-смен с учетом коэффициента К_н (определяется как частное от деления нормативных затрат времени на выполнение проектного объема каротажных исследований и проектного объема выездов на коэффициент К_н).

Т_общ. = 69,03 : 0,55 = 125,5 отр.-смен

В том числе количество отр.- смен, учитывающих ненормализованные условия:

Т_кн = 125,5 – 69,03 = 56,47 отр.-смен или 2,22 отр.-мес.

Затраты труда рабочих и ИТР составят: (табл. 20, 21): 3 +2,85 = 5,85 чел.-смен

На период работы: 5,85 чел.-смен × 125,5 = 734,18 чел.-смен или 28,9 чел.-мес.