Инклинометрия скважины
Метод контроля за пространственным положением оси скважины.
Измеряют угол отклонения оси скважины от вертикали (зенитный угол) имагнитный азимутпроекции оси скважины на горизонтальную плоскость.
Для измерений применяются электрические, фотографические и гироскопические инклинометры.
Данные И. с.используются:
для обеспечения бурения скважины в заданном направлении,
при определении истинных глубин залегания геологических объектов,
при построении карт и разрезов, когда для этих целей привлекаются каротажные и буровые материалы.
Каротаж
Геофизические исследования скважины, проводимые с целью выявления в геологическом разрезе полезных ископаемых (нефти, газа, угля, различных руд и т.д.), корреляции разрезов скважин и решения др. геологических задач.
В зависимости от того, какой физический или химический параметр изучается в разрезе скважины, различают каротаж
механический
газовый
акустический (АК)
электрический (ЭК)
диэлектрический (ДК)
индукционный (ИК)
сопротивления (КС)
боковой (БК)
радиоактивный (РК)
гамма (ГК)
гамма-гамма (ГГК)
спектрометрический
нейтронный (НК)
нейтрон-нейтронный (ННК)
нейтронный активационный
нейтронный гамма (НГК)
нейтронный импульсный (ИНК)
потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС)
градиента поля самопроизвольной поляризации
ядерно-магнитный (ЯМК)
сейсмический
Обычно используется комплекс, состоящий из нескольких видов К.Комплекс выбирается в зависимости от вида полезного ископаемого, на которое ведется разведка, геологического строения района, технических условий бурения и т.п.
Важной особенностью К.является возможность изучения физических свойств горных пород в условиях их естественного залегания.
Для проведения К.в скважину на специальном каротажном кабеле спускается измерительная установка, состоящая изкаротажного зондаи скважинного прибора. На земной поверхности с помощью аппаратуры, входящей в комплект каротажной станции, регистрируется информация, поступающая с измерительной установки в процессе перемещения по стволу скважины. Каротажная диаграмма отображает непрерывное изменение изучаемого параметра по разрезу скважины в заданном масштабе параметра и глубины.
!Ряд авторов (В. Н. Дахнов, В. М. Добрынин и др.) считают термин «каротаж» неудачным и предлагают вместо него использовать термины «метод», «-метрия» (например, радиометрия, гамма-метод и т. д.).
КАРОТАЖ АКУСТИЧЕСКИЙ (АК)
Основан на изучении характеристик упругих волн ультразвукового и звукового диапазона, прошедших через горные породы.
Возбуждение и регистрация упругих волн осуществляются зондом АК. Трехэлементный зондАКсостоит из одного излучателя и двух приемников (аппаратура типа ЛАК) или двух излучателей и приемника (аппаратура типа СПАК). Возбужденные излучателем упругие колебания после прохождения их через горные породы фиксируются приемниками.
Модификации АК:
АК по скорости
Для измерения скорости головной продольной волны регистрируют времена ее вступления t1 иt2 па первом и втором приемниках. Определяют интервальное время (мкс) Δt=t1—t2 и интервальную скоростьvp —l/Δt, гдеl — расстояние между приемниками.
Данные используются для определения пористости, так как kn= (Δt— Δtск)/(Δtж— Δtск), где Δtск и Δtж — интервальное время соответственно в скелете породы и в жидкости, заполняющей поры.
АК по затуханию
Регистрируют амплитуды колебаний А1 иА2 и определяют коэффициент поглощения энергии (параметр затухания) α (м-1) на участке породы между элементами зонда: α = (1/l)ln(А1/ А2).
Метод АКиспользуется для выделения в разрезе трещинно-кавернозных зон и для определения характера насыщения пласта. В современной аппаратуре одновременно регистрируются 6 параметров:t1,t2, Δt,А1,А2, α. Разрабатываемая модификация волновогоАКпозволит изучать характеристики всех типов волн, участвующих в волновом процессе, регистрировать весь пакет колебаний.
КАРОТАЖ БОКОВОЙ (БК)
Модификация каротажа сопротивления, отличающаяся особой конструкцией зонда.
В зонде БКосновной токовый электрод расположен между дополнительными экранными электродами. Через электроды пропускают ток одной и той же полярности, обеспечивая автоматической регулировкой тока равенство потенциалов основного и экранных электродов. Благодаря влиянию экранных электродов ток, выходящий из основного электрода, фокусируется и распространяется узким слоем перпендикулярно к оси скважины.
Такая форма электрического поля снижает влияние вмещающих пород и скважины па результаты определения кажущегося удельного сопротивления ркпласта. Для определения рк измеряют потенциал ΔUлюбого электрода (при трехэлектродном зондеБК) или любого измерительного электрода (при многоэлектродном зондеБК) относительно удаленного электродаN, который находится на земной поверхности или в броне кабеля. Значение ркподсчитывают по формуле, общей для всех методов каротажа сопротивления.
Зонд БКпозволяет более четко, чем обычные электрические каротажные зонды, расчленять неоднородные интервалы, сложенные прослоями небольшой мощности высокого сопротивления. Значение рк, измеренное напротив пластов без проникновения фильтрата или с небольшим проникновением, близко к истинному удельному сопротивлению пласта. Особенно эффективенБКв скважинах, заполненных сильноминерализованной жидкостью. В промысловой геофизике наибольшее распространение получили трех- и семиэлектродные зондыБК.
КАРОТАЖ ГАММА (ГК)
Один из видов каротажа радиоактивного, основанный на измерении вдоль ствола скважины интенсивности естественного гамма-излучения, возникающего в результате самопроизвольного распада радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах.
Существующая связь между радиоактивностью пород и их литологией, между интенсивностью гамма-излучения и степенью заглинизированности пород позволяет по кривым ГКвыделять в разрезе скважины глинистые интервалы, количественно оценивать содержание в породе глинистого материала, а в комплексе с другими методами каротажа литологически расчленять разрез.
Модификацией ГКявляетсягамма-каротаж спектрометрический (ГКС), основанный на изучении энергетического спектра гамма-излучения, испускаемого при радиоактивном распаде атомных ядер отдельных элементов. По характерным максимумам в спектре устанавливают присутствие и количество соответствующих радиоактивных изотопов, содержащихся в породе. ГКС используется для литологического расчленения разреза и для оценки глинистости пород.
ГКприменяется также при работе с радиоактивными изотопами.
КАРОТАЖ ГАММА-ГАММА (ГГК)
Один из видов каротажа радиоактивного, основанный на измерении интенсивности рассеянного гамма-излучения, возникающего в результате облучения горных пород, пересеченных скважиной, источником гамма-квантов.
Модификации ГГК:
1) плотностнойГГК(ГГКП)- породы облучают источником жестких гамма-квантов.
В качестве источника чаще всего используется радиоактивный изотоп цезия (137Cs) с энергией гамма-квантов 0,662 МэВ, а регистрируется рассеянное гамма-излучение с энергией более 0,2 МэВ. Основным процессом взаимодействия гамма-квантов с веществом горных пород при ГГКП является комптоновское рассеяние. Вероятность рассеяния пропорциональна числу электронов па пути пучка гамма-квантов, а число электронов в единице объема породы пропорционально ее плотности.
Установлено, что если порода состоит из элементов, атомный номер которых меньше 30, то между интенсивностью рассеянного гамма-излучения и плотностью породы наблюдается обратная зависимость. Дифференцированность пород по плотности и наличие зависимости между их плотностью и пористостью позволяют проводить по данным ГГКП литологическое расчленение разрезов скважин и оценивать пористость пород.
2) селективный ГГК (ГГКС)- породы облучают источником мягких гамма-квантов с энергией менее 0,3—0,4 МэВ.
Регистрируют мягкую компоненту гамма-излучения с энергией менее 0,2 МэВ. Преобладающим взаимодействием мягких гамма-квантов с веществом горных пород является фотоэффект, поэтому регистрируемая при ГГКС интенсивность мягкого гамма-излучения зависит в основном от вещественного состава породы, а не от ее плотности.
Вероятность фотоэффекта резко возрастает при наличии в составе пород элементов с большим атомным номером. ГГКС используется для выделения в разрезе скважин углей и пород, содержащих тяжелые элементы.
ГГКв обоих модификациях имеет малый радиус исследования (10 — 15 см), поэтому на его показания большое искажающее влияние оказывают скважинные условия: изменение диаметра скважины, толщина глинистой корки, плотность промывочной жидкости и т. д. Для уменьшения этого влияния применяют специальные двухзондовые приборы.
Другие модификации ГГКнаходят применение при решении некоторых технических задач, связанных с бурением скважины (см.методы контроля качества цементирования), и при контроле за эксплуатацией скважин и подземных нефтехранилищ — для отбивки контактов между флюидами разной плотности.
КАРОТАЖ ГРАДИЕНТА ПОЛЯ САМОПРОИЗВОЛЬНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ
Модификация каротажа потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС)
Основан на определении изменения потенциала ПС по направлению движения прибора при измерении, т. е. снизу вверх. Изменение потенциала ПС определяется как разность между предыдущим и последующим его значениями.
Метод, по сравнению с обычным каротажем ПС, имеет более высокую расчленяющую способность, четко отбивает границы пласта. Подошве пласта отвечают минимальные, а кровле — максимальные значения на кривой градиента потенциала ПС. Непроницаемые пласты и середины проницаемых пластов характеризуются нулевыми значениями.
КАРОТАЖ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ (ДК)
Один из методов каротажа электрического, основанный на измерении характеристик высокочастотного электромагнитного поля, возбуждаемого зондомДК.
Зонд ДКсостоит из возбуждающей поле генераторной и двух измерительных катушек. Поле, распространяясь в породах, в каждой точке пространства характеризуется фазой φ и амплитудойh, которые зависят от частоты поля, характеристик зонда и от таких электрических свойств среды, как удельное сопротивление и диэлектрическая проницаемость пород. В точках расположения измерительных катушек регистрируют разность фаз поля Δφ = φ1— φ2и относительную амплитуду вторичного поля|hz1 — hz2| / |hz1|. Относительную диэлектрическую проницаемость находят с помощью соответствующих номограмм.
Диаграммы ДКиспользуются для детального расчленения разреза, определения характера насыщения пластов со средним и высоким сопротивлением и для оценки в чистых коллекторах коэффициента нефтегазонасыщенности. МетодомДКможно исследовать сухие скважины и скважины, заполненные непроводящим раствором.
КАРОТАЖ ИНДУКЦИОННЫЙ (ИК)
Один из методов каротажа электрического, основанный на измерении кажущейся удельной электропроводности горных пород при помощи индуцированных токов.
В простейшем виде зонд ИКсостоит из генераторной и измерительной катушек. Через генераторную катушку пропускают ток ультразвуковой частоты. Силу тока в катушке поддерживают постоянной. Возникшее в генераторной катушке первичное переменное магнитное поле индуцирует в породе вихревые токи, сила которых определяется электропроводностью породы. Вихревые токи создают вторичное переменное магнитное поле.
Первичное и вторичное магнитные поля индуцируют эдс в измерительной катушке; эдс первичного поля компенсируется, а эдс вторичного подается на земную поверхность для регистрации. Измерив эдс вторичного поля Eинди зная коэффициент зондаKинд, определяют кажущуюся удельную электропроводность горной породы σк(См/м):
σк= 1/рк=Eинд/Kинд.
Поскольку измерения проводятся в неоднородной среде, для снижения влияния скважины, вмещающих пород и зоны проникновения зондИКдополняется фокусирующими катушками.
ИКпозволяет с высокой точностью определятьэлектрическое удельное сопротивление пород в низкоомном разрезе.ИКможно использовать в сухих скважинах и в заполненных непроводящим раствором.
КАРОТАЖ НЕЙТРОН-НЕЙТРОННЫЙ (ННК)
Один из методов каротажа нейтронного, подразделяющийся на две модификации:
1) нейтрон-нейтронный каротаж по надтепловым нейтронам (ННКН);
2) нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННКТ).
Соответственно измеряются на определенном расстоянии от источника быстрых нейтронов плотности нейтронов, замедлившихся до надтепловых (единицы эВ) и тепловых (0,02 эВ) энергий.
Показания ННКН характеризуют суммарное водородосодержание горных пород и мало зависят от их литологического состава. На диаграммах ННКН плотные малопористые пласты отмечаются высокими показаниями, а с увеличением пористости пород (водородосодержания) регистрируемые значения уменьшаются, так как чем больше водорода в породе, тем меньше длина замедления нейтрона и тем меньше вероятность, что он достигнет детектора прибора.
Метод используется для выделения коллекторов в разрезе скважины и для оценки их пористости.
Показания ННКТ определяются не только замедляющими способностями породы, т. е. ее водородосодержанием, но и наличием элементов с аномально высокими поглощающими способностями, прежде всего хлора. Поэтому при малой минерализации пластовых вод (до 20—25 г/л) ННКТ используется, так же как и ННКН, для оценки пористости пород, а при высокой минерализации — для определения положения водонефтяного контакта.
При наличии значительной зоны проникновения, заполненной пресным фильтратом, пористость по ННКН и ННКТ определяется однозначно независимо от характера насыщения пласта.
КАРОТАЖ НЕЙТРОННЫЙ (НК)
Совокупность методов каротажа радиоактивного, основанных на изучении эффекта взаимодействия быстрых нейтронов с веществом горной породы.
Помещенный в зондовое устройство скважинного прибора источник облучает породу потоком быстрых нейтронов с энергией 4 — 15 МэВ. Быстрые нейтроны, многократно сталкиваясь с ядрами элементов горной породы, теряют свою энергию и замедляются до тепловых энергий (0,025 эВ). Интенсивность замедления нейтронов зависит от содержания в породе ядер легких элементов, главным образом водорода, масса ядра которого близка к массе нейтрона. Водородосодержание породы контролируется ее пористостью, следовательно, существует возможность определения общей пористости пород по НК.
Образовавшиеся тепловые нейтроны диффундируют в среде из областей большой их плотности в области пониженной плотности. Диффузия сопровождается радиационным захватом, т. е. поглощением тепловых нейтронов ядрами элементов породы. Интенсивность поглощения зависит от содержания в породе элементов с высоким эффективным поперечным сечением захвата. Таким элементом в осадочных породах является прежде всего хлор. Радиационный захват сопровождается выделением энергии в виде одного или нескольких гамма-квантов. Энергия излучения зависит от ядра элемента, поглотившего нейтрон. Например, ядро водорода, поглотив нейтрон, превращается в дейтерий 2Н, при этом излучается один гамма-квант с энергией 2,2 МэВ; хлор35Сl, превращаясь в изотоп36Сl, излучает в среднем 3,1 гамма-кванта с суммарной энергией около 8 МэВ. Это различие в излучаемой энергии позволяет, в частности, установить водонефтяной контакт по даннымНК.
В зависимости от изучаемого эффекта взаимодействия нейтронов с горной породой различают следующие методы НК:каротаж нейтрон-нейтронный (ННК), основанный на измерении плотности нейтронов, замедлившихся до надтепловых (единицы эВ) и тепловых энергий;гамма-каротаж нейтронный (НГК), основанный на измерении интенсивности гамма-излучения радиационного захвата;каротаж нейтронный активационный, основанный на измерении интенсивности спада гамма-излучения искусственных радиоактивных изотопов, возникших в результате облучения породы источником быстрых нейтронов;каротаж нейтронный импульсный (ИНК), основанный на изучении скорости становления поля тепловых нейтронов. Некоторые методыНКподразделяются на модификации.
НКиспользуется для решения разнообразных задач, связанных с поисками и разведкой месторождении нефти и газа и с контролем за эксплуатацией этих месторождений. МетодыНКимеют небольшую глубинность исследования, и на их результаты большое искажающее влияние оказывают диаметр скважины, свойства заполняющей ее жидкости, характер глинистой корки. Для уменьшения этого влияния применяются двухзондовые установкиНК.
КАРОТАЖ НЕЙТРОННЫЙ АКТИВАЦИОННЫЙ
Один из методов каротажа нейтронного, основанный на измерении интенсивности спада гамма-излучения радиоактивных изотопов, образовавшихся в результате облучения горной породы источником нейтронов.
К. н. а.дает возможность определять наличие и содержание химического элемента в породе при условии, что он способен активироваться. Для решения конкретной задачи предварительно изучают активность определенного элемента.
Метод используется для отбивки водонефтяного контакта по активации кислорода, хлора, натрия или ванадия, для определения присутствия того или иного специфического элемента, характеризующего литологический тип породы или полезного ископаемого.
КАРОТАЖ НЕЙТРОННЫЙ ГАММА (НГК)
Один из методов каротажа нейтронного, основанный на измерении интенсивности гамма-излучения радиационного захвата, возникающего в результате облучения горной породы потоком быстрых нейтронов.
Интенсивность вызванного гамма-излучения зависит от замедляющих и поглощающих свойств среды, т. е. от ее водородо- и хлоросодержания. Чем выше водородосодержание породы, тем ниже показания НГК. Плотные непроницаемые пласты и пропластки отмечаются наиболее высокими показаниями. Водородосодержание пород контролируется их общей пористостью. Содержание водорода в единице объема нефти и воды практически одинаковое, что позволяет оцениватьпористостьпоНГКв продуктивной и обводненной частях разреза.
Оценка пористости по НГКнаиболее достоверна для слабоглинистых коллекторов, насыщенных нефтью или пресной водой. Высокая минерализация (хлоросодержанне) пластовой воды повышает интенсивность гамма-излучения радиационного захвата, что уменьшает достоверность оценки пористости, но позволяет установить положениеводонефтяного контактапоНГК. Метод имеет небольшую глубинность исследования (20—40 см), поэтому при наличии значительнойзоны проникновения, заполненной пресным фильтратом, характер насыщения пласта не сказывается на достоверности оценки пористости.
Модификацией НГКявляетсяспектрометрический нейтронный гамма-каротаж (СНГК), основанный на изучении спектров гамма-излучения радиационного захвата.
КАРОТАЖ НЕЙТРОННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ (ИНК)
Один из методов каротажа нейтронного (НК).
В отличие от других методов НК, при ИНКв скважину спускают импульсный источник нейтронов (генератор нейтронов), который периодически в течение очень короткого времени (мкс) облучает породы потоком быстрых нейтронов с энергией 14 МэВ.
В промежутках между нейтронными облучениями в специально выбранные интервалы времени измеряют:
плотность тепловых нейтронов (импульсный нейтрон-нейтронный каротаж —ИННК),
интенсивность гамма-излучения радиационного захвата (импульсный нейтронный гамма-каротаж— ИНГК).
Анализируя зависимость числа регистрируемых нейтронов или гамма-квантов от времени, определяют среднее время жизни тепловых нейтронов в горной породе, т. е. время от момента замедления до захвата нейтрона ядром элемента. Это время позволяет судить о концентрации в породе элементов с высоким сечением поглощения нейтронов, прежде всего хлора и бора.
ИНКиспользуется для отбивкиводонефтяных контактов, так как нефтегазонасыщенные интервалы характеризуются большими значениями среднего времени жизни тепловых нейтронов, чем интервалы, насыщенные минерализованной водой.
Метод ИНКимеет большую глубинность исследования, менее подвержен влиянию скважины и более чувствителен к содержанию хлора, чем другие методы НК.
КАРОТАЖ ПОТЕНЦИАЛОВ САМОПРОИЗВОЛЬНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ (каротаж ПС)
Метод электрического каротажа, основанный на изучении электрического поля, самопроизвольно возникающего в скважинах в результате электрохимической активности горных пород.
Основной причиной возникновения эдс самопроизвольной поляризации (ПС) является наличие в скважине и около неедиффузионных, диффузионно-адсорбционных и фильтрационных потенциалов. Измерение потенциалаПСсводится к регистрации разности потенциалов между неподвижным электродомN, находящимся около устья скважины, и электродомМ, перемещаемым по стволу скважины. Искажающая измерение электродная разность потенциалов компенсируется включенным в измерительную цепь компенсатором поляризации.
Поскольку при регистрации невозможно учесть все сторонние разности потенциалов в цепи измерительных электродов, кривая ПСотображает лишь изменение потенциалаПСпо скважине, а не его абсолютное значение. Поэтому на диаграммахПСуказывается только масштаб регистрации разности потенциалов (мВ/см) и не указывается линия отсчета. В качестве нулевой принимают «линию глин», которая проводится напротив мощных пластов глин. Отклонение кривой ПСот «линии глин» называютамплитудой потенциала ПС.
Наибольшая амплитуда потенциала ПСнаблюдается напротив чистых песчаных пластов-коллекторов. С увеличением их глинистости амплитудаПСуменьшается. Таким образом, криваяПСявляется надежным средством выделения в терригенном разрезе проницаемых песчаных пластов, в ряде случаев она позволяет оценить относительную глинистость пород.
По кривой ПСможно оценить удельное электрическое сопротивление пластовых вод, а следовательно, и их минерализацию.
Кривые ПСиспользуются также при корреляции разрезов скважин.
В карбонатном разрезе эффективность ПСснижается, что обусловлено высоким удельным сопротивлением карбонатных пород. Удается лишь разделить карбонатные породы на глинистые и неглинистые, но не удается выделить в разрезе проницаемые интервалы.
КАРОТАЖ РАДИОАКТИВНЫЙ (РК)
Совокупность геофизических методов исследования скважин, основанных на измерении интенсивности естественной и искусственно созданной радиоактивности горных пород.
Основные виды РК, применяемые в промысловой геофизике:
гамма-каротаж (ГК) - основан на измерении интенсивности естественной гамма-активности пород;
гамма-гамма каротаж (ГГК) - основан на измерении интенсивности рассеянного гамма-излучения, возникающего при облучении пород источником гамма-квантов;
каротаж нейтронный (НК) - основан на изучении эффекта взаимодействия потока нейтронов с веществом пород.
Каждый из видов РКподразделяется на несколько методов (модификаций).
Особенности РК:
малая глубинность исследования (10— 30 см);
возможность проведения исследований в открытом и обсаженном стволе скважины.
Данные РКпривлекаются:
для решения обширного круга геологических задач, связанных с поисками и разведкой нефтегазовых месторождений;
при контроле за эксплуатацией этих месторождений;
при решении некоторых технических задач в процессе бурения скважины.
Для измерения интенсивности радиоактивных излучений используются скважинные радиометры, которые состоят из радиоактивного зонда каротажного и электронной схемы, преобразующей информацию для передачи ее по каротажному кабелю на поверхность к измерительной аппаратуре. Как правило, все радиометры являются комплексными приборами, позволяющими регистрировать одновременно два-три параметра РК.
КАРОТАЖ СЕЙСМИЧЕСКИЙ (сейсмокаротаж интегральный (СК)
Наблюдения вдоль ствола скважины с целью определения скоростной характеристики разрезагорных пород.
Основан на измерении времени пробега (вступления) прямой волны от источника возбуждения, располагаемого у устья скважины или на некотором удалении от него, до скважинного сейсмоприемника, перемещаемого вдоль ствола скважины (прямой СК).
В обращенном СК(сейсмоторпедировании), применяемом реже, сейсмические волны возбуждаются в скважине, а регистрация проводится на земной поверхности.
СКназывают интегральным, поскольку определяемые по нему параметры (время пробега волны, ср. скорость) являются усредненными для значительной толщи пород, пройденной скважиной.
Результаты СКиллюстрируются вертикальным годографом, по которому определяют среднюю скорость распространения упругих колебаний в разрезе и устанавливают его скоростную дифференцированность с выделением пластов с постоянной скоростью, мощность которых измеряется десятками-сотнями метров. Тонкие слои разреза с помощьюСКне выделяются.
СК применяют при изучении зоны малых скоростей, используя для наблюдений специальные взрывные скважины.
КАРОТАЖ СОПРОТИВЛЕНИЯ (КС)
Один из методов каротажа, основанный на измеренииудельного кажущегося электрического сопротивления горной породы ρк.
Измерение ρкпроизводится при помощизонда каротажного.
Обычный каротажный электрический зонд состоит из трех электродов (AMN илиАВМ), четвертый электрод(В илиN) заземляется на поверхности. Через два токовых электрода(АВ) пропускают электрический ток, а с помощью двух других(MN) измеряют разность потенциалов ΔU. Если поддерживать постоянную силу токаI, то при постоянном коэффициенте зондаК, который зависит от типа и размера зонда, измеряемое значение ΔUбудет пропорционально ρк, так как ρк= (К/I) ΔU.
В зависимости от задач, геологических и технических условий КСможет проводиться:
отдельными потенциал- иградиент-зондами (каротаж стандартный),
комплектом градиент-зондов разной длины (зондирование каротажное боковое),
зондами с фокусировкой тока (каротаж боковой),
микроустановками (микрокаротаж, микрокаротаж боковой).
Данные КСпозволяют:
расчленять разрез на пласты с различными электрическими свойствами,
определять удельное электрическое сопротивление пород,
изучать распределение удельного сопротивления в промытой зоне, зоне проникновения и в не затронутой проникновением фильтрата части,
количественно оценивать коллекторские свойства пласта и т. д.
КАРОТАЖ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ
Разновидность каротажа радиоактивного, основанная на изучении спектра радиоактивных излучений.
Метод имеет несколько модификаций:
1. Спектрометрия естественного гамма-излученияоснована на измерении интенсивности наиболее характерных уровней энергий, соответствующих естественным радиоактивным элементам U — Ra (1,76 МэВ), Th (2,62) и40К (1,46).
Спектрометрия позволяет оценить долю излучения каждого из этих элементов в суммарном излучении горных пород, регистрируемом при гамма-каротаже. Это дает возможность дифференцировать породы по литологическим разностям, проводить корреляцию разрезов скважин и т. д.
2.Спектрометрия гамма-излучения радиационного захватаоснована на зависимости вторичного гамма-излучения от радиационных свойств элемента, ядра которого поглотили нейтрон.
Например, ядро хлора, поглощая нейтрон, выделяет гамма-кванты с энергией 7—8 МэВ. Регистрируя гамма-излучение в узком интервале энергий, можно оценить концентрацию хлора в пластовой воде. В отдельных точках разреза при остановке прибора можно регистрировать и полный энергетический спектр гамма-излучения радиационного захвата.
3. Спектрометрия гамма-излучения неупругого рассеяния нейтроновоснована на эффекте взаимодействия быстрых нейтронов, испускаемых внешним источником нейтронов, с ядрами элементов, составляющих горные породы.
Быстрые нейтроны в процессе неупругих столкновений порождают жесткое гамма-излучение, измерение спектра которого позволяет обнаружить присутствие многих элементов в породе, в том числе углерода, кремния и т. д.
При исследовании глубоких скважин с высокими температурами и давлениями К. с.находится в стадии опытно-методического применения.
КАРОТАЖ СТАНДАРТНЫЙ
Комплекс методов электрического каротажа, состоящий изкаротажа потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС) икаротажа сопротивления потенциал- и (или) градиент-зондами стандартной для данного района длины.
Проведение К. с.диктуется необходимостью иметь во всех скважинах района сопоставимые, независимые от геометрии зондов каротажные данные. Тип и размер зондов выбирают в зависимости от геологических условий района и технических условий бурения. Стандартный зонд должен хорошо расчленять разрез скважины и давать достаточно правильное представление об удельном электрическом сопротивлении пластов.
Эти условия, как правило, противоречивые, так как мощность пластов и их удельное сопротивление изменяются в широких пределах, к тому же часть пластов имеют зону проникновения. Поэтому обычно используют два стандартных зонда: короткийпотенциал-зонд, который хорошо расчленяет разрез, иградиент-зонд достаточно большой длины (обычноАО = 2,25 м) для оценки удельного сопротивления пласта.
Кривые К. с.регистрируются в масштабе глубин 1 :500. Иногда в комплексК. с.включаетсярадиоактивный каротаж.
Данные К. с.используются для корреляции и литологического расчленения разрезов скважин и для выделения в нихколлекторов.
КАРОТАЖ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ (ЭК)
Измерение электрического поля, возникающего в скважине самопроизвольно или создаваемого в ней искусственно.
В зависимости от характера электрического поля (естественное или искусственное, электрическое или электромагнитное) и от измеряемой физической величины ЭКподразделяется на методы:
1) каротаж потенциалов самопроизвольной поляризации (каротаж ПС);
2) каротаж сопротивления, основанный на измерении кажущегося удельного электрического сопротивления пород;
3) каротаж индукционный, основанный на измерении удельной электропроводности пород;
4) каротаж диэлектрический, основанный на измерении кажущейся диэлектрической проницаемости горных пород.
!МетодыЭКявляются ведущими в общем комплексе геофизических исследований скважин, особенно бурящихся на нефть и газ.
Во всех таких скважинах непременно выполняется каротаж стандартный по всему стволу скважины, а в перспективных интервалах разреза — детальные исследования практически всеми методамиЭК.
Данные ЭКиспользуются при литологическом расчленении разреза, выделении в немколлекторов, оценкехарактера их насыщения, а также для количественной оценки коллекторских свойств пластов икоэффициента нефтегазонасыщенности.
КАРОТАЖ ЯДЕРНО-МАГНИТНЫЙ (ЯМК)
Основан на изучении ядерно-магнитных свойств горных пород.
Принцип ЯМКзаключается в следующем: на породы воздействуют постоянным магнитным полем, под его влиянием магнитные моменты ядер элементов пород меняют свою ориентацию. После снятия поляризующего поля ядерные магнитные моменты, возвращаясь к исходной ориентации, свободно прецессируют, создавая своё, затухающее во времени электромагнитное поле, напряженность которого измеряется. Индуцированная полем в катушке зонда эдс является сигналом свободной прецессии. Амплитуда сигнала зависит только от количества ядер водорода, находящихся в составе подвижной жидкости, заключенной в порах породы. Сигнал свободной прецессии от ядер других элементов, входящих в состав твердой фазы породы и вязкого вещества ее пор, а также от ядер водорода кристаллизационной и связанной воды скважинной аппаратурой не регистрируется. Для характеристики амплитуды сигнала свободной прецессии вЯМКиспользуется индекс свободного флюида (ИСФ) — отношение начальных амплитуд сигналов, наблюдаемых приЯМКи в дистиллированной воде.
ЯМКиспользуется для определения эффективной пористости пород (ИСФ ~Кп. ), выделения коллекторов (неколлекторы на диаграммах не выделяются и ИСФ = 0), выяснения характера насыщения пластов и определения эффективной мощности продуктивных коллекторов.
Метод результативен главным образом в терригенном разрезе.