Головна

лекція 23

  1. Базова лекція
  2. Базова лекція
  3. Базова лекція
  4. Базова лекція
  5. Базова лекція
  6. Базова лекція
  7. Базова лекція

Імпульсний нейтрон-нейтронний каротаж (ІННК).

ІНК застосовується для літологічного розчленування розрізу, визначення ВНК, ГЖК, знаходження ?П для оцінки пористості і нафтогазонасиченості пластів. Практичний інтерес представляє вивчення спектру гамма-випромінювання непружного розсіяння нейтронів для виділення в породах кисню, вуглецю, магнію, кремнію, сірки.

Літологічний розчленування розрізу за даними ІННК проводиться відповідно до водородосодержаніем середовища і часом життя теплових нейтронів. Розглядаються питання впливу мінералізації пластової води на визначення ВНК в перфорованих і неперфорованих свердловинах - все це тонкощі і особливості ІННК.

Фізичні основи методу ІНК

При імпульсних нейтронних методах дослідження свердловин гірські породи опромінюються короткочасними потоками швидких нейтронів тривалістю ??, наступними один за іншим через певні проміжки часу ?. Через деякий час ?з (Час затримки) після закінчення генерується нейтронного імпульсу протягом часу ??зам (Тимчасове вікно) проводиться вимірювання щільності нейтронів nабо продуктів їх взаємодії з гірською породою.

Послідовно змінюючи ?з при постійному ??зам, Можна отримати залежність щільності нейтронів від інтенсивності радіаційного ?-випромінювання від ?з. таким чином, досліджується не тільки просторове енергетичне, а й часовий розподіл нейтронів в свердловині, що перетинає досліджуваний пласт, після закінчення імпульсу швидких нейтронів. Інтерпретуючи такого роду залежності інтенсивності досліджуваних частинок від часу, за відповідними методиками, можна отримати нейтронні характеристики гірських порід по розрізу свердловини.

При змінному нейтронном поле процеси уповільнення і дифузії нейтронів відбуваються, грубо кажучи, послідовно і можуть бути досліджені окремо, в залежності від часу затримки, що пройшов з моменту випускання нейтронів джерелом.

Час уповільнення швидких нейтронів (10 - 102мкс) характеризує водородосодержаніе гірських порід. Час дифузії теплових нейтронів (102 - 104мкс) визначається водородосодержаніем і наявністю в ряді ядер з великим перетином захоплення теплових нейтронів (зокрема, вмістом хлору в пластової рідини).

В силу великої різниці в часі уповільнення швидких нейтронів і дифузії теплових нейтронів зі збільшенням часу затримки регистрируемая щільність теплових нейтронів однозначно визначається тільки поглинають нейтронними властивостями середовища.

Схема, яка пояснює принцип вимірювання імпульсними методами.

При малих часах затримки щільність теплових нейтронів визначається уповільнюють нейтронними властивостями середовища.

Залежно від того, які ядерні реакції взаємодії нейтронів з гірськими породами використовуються, які при цьому елементарні частинки реєструються і за яких тимчасових затримках досліджуються імпульсні нейтронні поля, розрізняють: імпульсний нейтрон-нейтронний метод по надтеплових нейтронам (ІННМ-нт), імпульсний нейтрон- нейтронний метод по тепловим нейтронам (ІННМ-т), імпульсний нейтронний гамма-метод радіаційного захоплення (ІНГМ), спектрометрический імпульсний нейтронний гамма-метод радіаційного захоплення (ІНГМ-С), імпульсний нейтронний гамма-метод непружного розсіяння нейтронів (ІНГМР), імпульсний нейтронний гамма-метод наведеної активності (ІНГМ-НА), імпульсний нейтрон-нейтронний метод резонансного поглинання теплових нейтронів (ІННПМ-Т). Імпульсний нейтрон-нейтронний метод по надтеплових нейтронам в практиці геолого-розвідувальних робіт не знайшов застосування.

Розглянемо процес проходження нейтронів по породі.

Нейтрон є елементарну частинку, електрично нейтральну, з масою, близькою до ядерної одиниці маси (1.66 * 10-24 Г).

Рух нейтронів визначається взаємодією їх з ядрами атомів, яке проявляється у вигляді розсіювання і захоплення нейтронів ядрами атомів.

Розсіювання представляє зіткнення нейтрона з ядром атома, в результаті якого відбувається зменшення енергії нейтрона і зміна напрямку його руху.

При неупругом розсіянні, що має місце при великій енергії, нейтронів (при зіткненні з ядрами атомів, що складають гірські породи, при енергіях кілька МеВ), значна частина енергії витрачається на збудження розсіює ядра; при цьому нейтрон втрачає велику частку своєї енергії.

При енергіях нейтронів від 1МеВ до 1еВ, що відіграють основну роль при звичайному нейтронном каротажі, переважає у порівнянні з іншими процесами пружне розсіяння.

При такому розсіянні зіткнення нейтрона з ядром відбувається так само, як і в класичному випадку зіткнення двох пружних куль, маси яких пропорційні масам нейтрона і ядра: напрямок руху нейтронів відхиляється від початкового на деякий кут, а швидкість нейтрона (його енергія) зменшується. Ці зміни в русі нейтрона і його енергії однозначно визначаються законами збереження енергії та моментів і початкової швидкістю нейтрона.

У середньому втрата енергії нейтронів при пружному зіткненні з ядром атома тим більше, чим менше маса ядра.

Найбільша втрата енергії відбувається при зіткненні нейтрона з ядром водню, маса якого майже дорівнює масі нейтрона. Середня втрата енергії становить половину початкової. При зіткненні з ядрами всіх інших складають гірські породи елементів втрата значно менше.

Імовірність того, що нейтрон зіткнеться з ядром атома будь-якого елемента, залежить від числа атомів даного елемента в одиниці об'єму породи і від специфічної особливості ядер (поперечного перерізу розсіювання ядра для нейтрона).

Варто відзначити, що взаємодія нейтрона з ядрами будь-якого елемента не залежить від того, з якими іншими елементами вони хімічно пов'язані, тобто не залежить від виду хімічної сполуки елементів. Все визначається числом ядер в одиниці об'єму та їх складом.

У гірських породах замедляющая здатність визначається водородосодержаніем їх, що пов'язано з великою втратою енергії нейтронів при зіткненні з ядром водню. Однак деяку роль відіграють і інші елементи, головним чином у зв'язку з відносно великою уповільнює здатність їх при високих енергіях нейтронів. Це призводить до різниці в уповільнює здатності порід різного літологічного складу, особливо помітного при малому водородосодержаніі (малої пористості) порід.

Шлях нейтрона є ламаною лінією, розділену на ланки точками, де відбуваються зіткнення нейтрона з ядрами. Спочатку, коли енергія нейтрона більша, ймовірність зіткнення його з ядрами мала, і шлях, який проходить нейтрон від одного зіткнення до іншого, великий. Надалі зі зменшенням енергії нейтрона середня довжина шляху між окремими сутичками зменшується, ланки стають коротшими.

В результаті послідовних зіткнень швидкість нейтрона знижується. Кінцевим результатом руху нейтрона є поглинання (захоплення) його будь-яким ядром. Основну роль в захопленні нейтронів грає поглинання теплових нейтронів ядрами складають гірську породу елементів.

Здатність середовища поглинати нейтрони (поглинаючі властивості) визначається кількістю і перетином захоплення ядер атомів, що складають дану середу.

У породах середньої і великої пористості більшість теплових нейтронів захоплюється атомами водню; поглинає здатність породи тим більше, чим більше водородосодержаніе. Однак, при цьому велику роль, особливо при малому водородосодержаніі, грає елементний склад породи. Це призводить до різниці поглинаючих властивостей порід різного літологічного складу. Так, при інших рівних умовах в пісковиках поглинає здатність менше, ніж в вапняках.

Поглинає здатність породи різко підвищується при наявності в ній елементів з великим перетином захоплення, навіть якщо зміст цих елементів мало.

З широко поширених елементів, що входять до складу гірських порід, велика ймовірність поглинання теплових нейтронів у хлору; ймовірність захоплення теплових нейтронів у атомів хлору в 100 разів більше, ніж у атомів водню.

Хлор присутня в гірських породах, перш за все у вигляді розчину хлористого натрію, що становить основну частину сольового складу пластових вод осадових гірських порід.

При захопленні нейтрона в ядрі виходить деякий надлишок енергії, і воно приходить в збуджений стан. Перехід в стійкий стан супроводжується випусканням гамма-квант, число і енергія яких залежать від того, якого елементу (і якого ізотопу) відповідає ядро.

В результаті хаотичного руху окремих нейтронів, що відбувається відповідно до викладеного вище, з'являється так зване електронне хмара, очевидно, що з віддаленням від джерела буде зменшуватися щільність нейтронів. Щільність нейтронів залежить від водородосодержанія в породі, і залежність це пряма. Водородосодержаніе залежить безпосередньо від пористості, чим вище пористість, тим вище водородосодержаніе, тим менше щільність нейтронів.

Методика і техніка проведення досліджень в свердловині

Апаратура й устаткування

У практиці застосування нейтронного каротажу для розчленування розрізу і оцінки пористості застосовують зонди великої довжини (близько 50 - 60 сантиметрів).

На показання ІНК будуть в якійсь мірі впливати щільність і елементний склад середовища; Останнім пов'язано з різною уповільнює здатність елементів. Тому в породах різного літологічного складу (наприклад, пісковиках і вапняках) за інших однакових умов показання нейтронного каротажу будуть різні. Особливо великий вплив має литологический характер породи при малому водородосодержаніі середовища.

В імпульсному нейтрон-нейтронном каротажі (ІННК) застосовується установка, що складається з імпульсного свердловинного генератора нейтронів і розташованого на деякому фіксованому відстані від нього індикатора щільності теплових нейтронів. Імпульсний генератор нейтронів представляє джерело нейтронів періодичної дії.

Свердловинний прилад для нейтронного каротажу містить нейтронне джерело, індикатор гамма-випромінювання або щільності нейтронів і відповідну електронну схему.

Електронна схема свердловинного приладу для ІННК і наземна панель до нього такі ж, як і для інших видів радіоактивного каротажу.

Безпосередньо визначається швидкість рахунку в імпульсах за хвилину. Результати вимірювань при нейтронном каротажі представляють в умовних одиницях: за умовну одиницю приймаються свідчення, відповідні воді. Перехід від швидкості рахунку в імпульсах за хвилину до умовних одиниць проводиться за результатами еталонірованія.

Як джерело нейтронів в ІННК застосований генератор нейтронів. Основними вузлами свердловинного генератора нейтронів є джерело високої напруги і прискорювальна трубка. Остання являє собою вакуумну камеру, забезпечену іонним джерелом, які прискорюють електродами і мішенню, що містить тритій (ізотоп водню Н3). В імпульсному генераторі нейтронів застосовується імпульсний джерело високої напруги. У цьому випадку потік нейтронів утворюється тільки під час подачі високої напруги. В результаті виходить нейтронне джерело періодичної дії.

Принципова схема генератора нейтронів.

У ІННК застосовується установка, що складається з імпульсного свердловинного генератора нейтронів і розташованого на деякому фіксованому відстані від нього індикатора щільності теплових нейтронів. Імпульсний генератор теплових нейтронів є джерело нейтронів періодичної дії. Генератор призначений для досліджень методом ІННК нафтових і газових свердловин великого і малого діаметру при температурі рівній 390К і тиску близько 40МПа- 60МПа.

При ІННК визначають: а) зміна щільності теплових нейтронів з часом після закінчення імпульсу (крива спаду); б) щільність теплових нейтронів через деякий заданий інтервал (10-3 - 10-4сек) після припинення імпульсу. Результати вимірювань характеризують дифузійні властивості породи, зокрема середній час життя теплових нейтронів, і тісно пов'язані з вмістом в навколишньому середовищі елементів з великим перетином захоплення, наприклад, хлору. Так, при сильно мінералізованою пластовою воді і пористості близько 20% середній час життя теплових нейтронів становить: в водоносних пластах - 90-110мксек, в нафтоносних - 260-300мксек.

У комплект входять свердловинний прилад і наземна апаратура: блок узгодження, тимчасової девятіканальний аналізатор імпульсів і перерахункових блок. Наземна апаратура забезпечує проведення вимірювань обома свердловинними приладами, що харчуються по жилах I і II кабелю від генератора УГ-1 змінним струмом частотою 360-440Гц. Освіта швидких нейтронів відбувається в прискорювальної трубці 1 (Ріс.14.3). Управління її роботою здійснюється при подачі з блоку узгодження через жилу I кабелю негативного запускається імпульсу на тиристор ключовий схеми 9 запуску розрядника 5. У момент пробою розрядника ємність С1 розряджається на блок високовольтних трансформаторів 4, в результаті на мішень М трубки подається негативний імпульс напругою близько 60 кВ, тривалістю Т = 2-3мкс. Одночасно з блоку 4 через резистор R на катод К трубки подається імпульс підпалу 20-25 кВ. У момент пробою проміжку катод (К) - підпал (П) ємність С2 розряджається, і її енергія витрачається на іонізацію іонів дейтерію в іонному джерелі трубки, які під впливом високої напруги бомбардують тритиевую мішень М, в результаті чого виникає імпульс нейтронів. Період Т проходження нейтронів 100 і 50 мс (відповідно для частот 10 і 20 Гц).

Для реєстрації теплових нейтронів використовуються детектори 2. Імпульси, що виникають в їх колах, формуються і посилюються схемою 3 і у вигляді нормалізованих імпульсів по жилі III кабелю подаються на поверхню. Харчування схем розрядника і прискорювальної трубки, реєстрації імпульсів і детекторів здійснюється від відповідних випрямлячів 8, 7, 6 Блок узгодження 11 призначений для харчування свердловинних приладів змінним і постійним струмом, передачі інформації від них через блок комутації на тимчасової аналізатор і повірки працездатності аналізатора та інших блоків апаратури забезпечує введення інформації та реєстрацію тимчасового аналізу при роботі здійснюється від блоку узгодження 11.

Аналізатор забезпечує одночасну реєстрацію однієї інтегральної кривої і восьми диференціальних при використанні відповідного каротажного реєстратора. Кожен канал аналізатора розрахований на реєстрацію певного максимальної кількості імпульсів. Задані «вікна» і затримки забезпечуються двома цифровими лічильниками імпульсів. Перший лічильник забезпечує рахунок імпульсів при затримках від 150 до 4350 мкс (через 300мкс), а другий - від 300 до 4500 мкс (через 300 мкс). Гнізда обраних затримок з'єднують спеціальним шнуром з входами формирователей імпульсів відповідних каналів

Блок схема імпульсного генератора нейтронів

аналізатора. Різниця в величинах обраних затримок відповідає заданій ширині «вікна». Вибір затримок і «вікон», кратних 150 мкс, проводиться по світловому табло комутатора, що полегшує роботу з приладом.

Методика проведення досліджень

При вимірах використовуються зонди довжиною 40 ± 1; 44 ± 1см; ці зонди забезпечують чітке виділення продуктивних пластів потужністю hn = 40-50 см і мінімальне розходження між експериментальним часом ?(Отриманим в свердловині) і розрахунковим ?пр.

При виборі затримок і «вікон» має дотримуватися умова t> ?n> ?t. Криві ІННК при великих затримках менше схильні до впливу свердловини і зони проникнення і добре диференційовані. Для якісної характеристики розряду і визначення ВНК, ГЖК зазвичай записуються кілька кривих при затримках t> 1 000 мкс і однаковій ширині «вікна» ?t = 150-300мкс.

При потужності пласта hn = 3-5м і більше вимірювання проводять в окремих точках свердловини з кроком 0,5-1,0 м. тривалість вимірювання в кожній точці повинна бути такою, щоб у інтегральному каналі реєструвалося 105 - 106 імпульсів. Вимірювання проводяться при різних затримках і однакових «вікнах». Імпульси реєструють блоком перерахунку. Масштаби записи кривих вибирають по максимальній швидкості рахунку при обраних t і ?t проти свідомо газоносних або щільно зцементованих пластів і підсилюють відповідно до формулами. При цьому необхідних відхилень відблисків гальванометров домагаються регулюванням вихідного струму кожного каналу і постійної по напрузі в каналі каротажного реєстратора.

Для літологічного розчленування розрізу по поглинає властивостями в продуктивному інтервалі записують 2-3 диференціальні і одну інтегральну криві. Безперервні вимірювання проводять при швидкості підйому приладу 100-120 м / ч і постійної часу рівній 12с. Точкові вимірювання виконують від низу до верху.

Швидкість рахунку I можна також отримати, виробляючи відлік N імпульсів за час t; швидкість рахунку буде дорівнює частці між N і t. Цим способом користуються при малої інтенсивності випромінювання. Ефективність розрядних лічильників мала: тільки невелика частина (одиниці відсотків) гамма-квант, що пройшли через лічильник, створює вторинні електрони і викликає розрив.

Для отримання точних результатів необхідно мати велику швидкість рахунку. При розрядних лічильниках це досягається тим, що індикатор складається з декількох паралельно з'єднаних лічильників: вимірювач швидкості рахунку береться загальним.

З метою уникнення впливу наведеної активності свердловинний прилад слід переміщати так, щоб індикатор рухався перед нейтронним джерелом, тобто від низу до верху, вважаючи, що джерело в нижній частині приладу.

Призначення і можливості ІНК

Метод ІННК має високу чутливість до вмісту хлору в породі, значно більшу, ніж, наприклад, метод нейтронного каротажу по щільності теплових нейтронів при звичайному нейтронном джерелі постійної дії. Істотною перевагою ІННК є велика в порівнянні з іншими видами НК глибина дослідження.

Метод призначається для відбиття водо-нафтового контакту в перекритих обсадної колоною пластах, в тому числі при слабкої мінералізації пластової води, де звичайні способи (НГК, НК-Т, наведена активність), менш чутливі до вмісту в породі хлористого натрію, не дають позитивних результатів .

В процесі розробки нафтового або газового родовища необхідно стежити за просуванням контуру нафтогазоносності і переміщенням ВНК і ГЖК, виявляти обводнені пласти і прошарки.

Хлор і натрій містяться в осадових гірських породах у вигляді розчину хлористого натрію в пластовій воді. Нафта, займаючи частину порового простору, знижує кількість пластової води, що знаходиться в породі, а, отже, і вміст хлору і натрію в ній. Зазвичай хлору і натрію в нафтоносної частині пласта в 3-10 разів менше, ніж в водоносної.

Так як імпульсний нейтронний каротаж має велику чутливість і глибину проникнення, ніж інші види нейтронного каротажу (НГК, НК-Т), то тому за допомогою їх вдається визначити положення ВНК при наявності зони проникнення, встановлення нефтенасищенних зон і інтервалів, що не дають нафту, виявлення перетоків нафти і газу між пластами, простеження фронту води, зіставлення розрізу і кордонів ВНК свердловин, закріплених колоною і відкритих.

Методи ІНК є перспективними щодо визначення ВНК в обсаджених колонами свердловинах з меншою мінералізацією пластових вод (25-50 г / л), а також в інтервалах перфорованої колони при комплексному використанні кривих ІНК і плотномера (ГГК). Якщо відомі літологія, пористість пласта і мінералізація пластових вод, за допомогою ІНК можлива кількісна оцінка нафто- і водонасичення.

Обробка і інтерпретація результатів дослідження

Імпульсні нейтронні методи застосовуються в двох модифікаціях, заснованих відповідно на реєстрації теплових нейтронів (ІННК-т) і на реєстрації ІНГК і дуже близьких як щодо проведення замірів, так і інтерпретації результатів. Найбільш суттєві відмінності цих модифікацій - необхідність врахування при ІНГК вкладу в показання природного ?-випромінювання, а також менша залежність показань ІНГК від характеристик заповнювача свердловини і положення приладу в свердловині.

Поверхневий пульт ІНК містить тимчасової аналізатор імпульсів, що дозволяє включати вимірювальні канали в задані інтервали часу затримки ti після імпульсу джерела. Існують дослідні зразки приладів, в яких за показниками двох каналів I1 і I2 з однаковою шириною вікна, з часом затримки t1 і t2 обчислюють тимчасової декремент

? = ln (I1/ I2) / (T2 - t1) (14.1)

Інформативність ІНК залежить від співвідношення нейтронної поглинання пласта А і свердловини Ас.

Якщо А <Ас (так званий випадок слабкого поглинання), то ІНК інформативний: тимчасової декремент ? при досить великих часах затримки (t> tac = 0.6 - 1 мс) наближається до А. Якщо А> Ас (випадок сильного поглинання), то метод менш інформативний, а при dc> 30 см у свердловинах заповнених рідиною, може бути практично неінформативним. Якщо свердловина заповнена газом з відносно невеликим тиском, то інформативність може зберігатися і при А> Ас.

Способи вимірювання та подання матеріалів при ІНК

Найбільш поширені три способи, які використовуються самостійно або в поєднанні один з одним.

1. Безперервна по реєстрації показань Ii при кількох епохах затримки ti (Спосіб позначають ІНК-I) зазвичай з однаковими ?t у всіх каналах. Звичайне число каналів три-чотири. Одночасно реєструють «інтегральну» криву в інтервалі від допустимого приладом tmin до наступного імпульсу джерела або до практично нескінченного t (зазвичай до 3-4 мс).

2. Безперервна по глибині реєстрація декремента ? або ?, тобто ?К= 1 / ? (ІНК-?).

3. поточечной виміри на окремих глибинах при нерухомому приладі. Великий час набору статистики (десятки хвилин) збільшує точність вимірів. Одночасно збільшують число каналів (?6). Для прив'язки точок по глибині при переходах до іншої точки реєструють безперервну діаграму. Цей малопродуктивний метод використовують при поділі пластів, слабо розрізняються по величині А (поділ продуктивних і водоносних пластів в районах з низькими kП або при Св <50 г / л), або ж при кількісних визначеннях параметрів пластів (наприклад, kН, kГ), А також при низькій потужності джерела, високих значеннях Ас і при наявності інших умов, різко знижують швидкість рахунки при оптимальних t.

Перевірка якості матеріалів ІНК

Перевіряють: стандартність апаратури за даними еталонірованія, відповідність масштабів і режимів вимірювань нормативним вимогам, наявність необхідної інформації в заголовку діаграми (тип апаратури, детектора, прискорювальної трубки, значення часів затримки і ширини вікон, частота запуску генератора нейтронів, результати еталонірованія), наявність вимірювань на контрольних точках.

За останніми даними контролюють стабільність приладу: зміни Io (показань на затримці 900 мкс) в процесі вимірювань не повинні перевищувати 15% для ІНК-I і 30% для ІНК-?. Перерахунок Io на продуктивної глибині до істинної умовної одиниці (в баку з водою) здійснюють з використанням палеточних залежностей швидкості рахунку в каналах від значення ?.

Вплив обмеженою товщі. Враховують наступним чином: якщо точку записи, як зазвичай при ІНК, відносити до детектора, то на діаграмах, побудованих за даними точкових вимірів або виправлених за ??яЯ, Кордони пластів товщиною більше 60-70 см відзначаються на рівні 0.4 ? при переході приладу з більш поглинає в менш поглинає пласт і на рівні (0,1 - 0,2) ? при переході в більш поглинає пласт (? - відносна зміна показань на кордоні).

При звичайній швидкості реєстрації діаграм спотворення за рахунок інтегрує осередки настільки великі, що відбивати кордон і вводити поправку за ?можна так само, як при ЦК.

Для виключення впливу обмеженою товщини на ? (при ? = 0) запропонована формула ??= ?ВМ + (? - ?ВМ) / {1 - exp [-h (4.5 + 0.15h)]}, де ?ВМ і ? - значення параметра проти вміщають порід і досліджуваного пласта обмеженою потужності; ?? - Виправлене значення.

Точність формули (при точному значенні h) оцінюють в 4% від ??. Якщо h> 0.6 - 0.7 м, то ????.

Визначення тимчасового декремента

Визначення тимчасового декремента ? за показаннями I1 і I2 (Зазвичай по безперервним діаграм) базується на формулі (1).

Якщо число каналів більше двох, а ?ti= Const, надходять по-різному:

1. Визначають ? по різних парах значень Ii і, якщо немає великої різниці між ними, беруть середнє. Коли значення ?, отримані за участю j-го каналу, різко «випадають», Ij виключають з обробки.

2. Будують криві залежності Ii (ti) На напівлогарифмічному бланку (по осі абcцісс ti на арифметичної шкалою, по осі ординат Ii на логарифмічною шкалою). Проводять пряму (асимптоти) до правої частини графіка (область великих t). Різниця абcцісс для будь-якої пари точок на цій прямій, відповідних ординатам I і 2.71 I, дорівнює удаваному часу життя ?к = 1 / ?.

3. Визначають ? за сукупністю значень Ii для всіх ti> tac, Використовуючи такі формули методу найменших квадратів:

 (14.2)

, Де ?i - Відносна похибка вимірювання Ii.

Якщо ширина вікон в різних каналах різна, бажано заздалегідь побудувати залежність ставлення показань в двох каналах від ?, використовуючи формулу I1/ I2 = Exp [? (t2-t1)] * [1-exp (-??t1)] / [1-exp (-??t2)].

Зручний випадок t1= t2, ?t2= ?. тоді I1/ I2 = 1 -exp (-??t1); ? = ln (I-I1/ I2) / ?t1.

У складних випадках (довільні ?t2, Число каналів більше двох) за середніми швидкостями Ij = Ij / ?tj в двох каналах (j = i1 і j = i2) З найбільш вузькими і близькими один до одного значеннями ?tj обчислюють наближене значення ? за формулою (1), розуміючи під I1 і I2 значення Ij, а під t1 і t2 - Середини вікон tj + ?tj / 2.

З цього наближеному ? знаходять ефективне значення ?tеф, для всіх каналів (відраховують від початку каналу, до якого повинна бути віднесена середня швидкість I відповідного каналу) за формулою:

 (14.3)

або по малюнку. Відклавши по осі абсцис величину ??tj, по осі ординат відраховують твір ??tеф. Щоб знайти оцінку ?tеф, Цей твір ділять на наближене значення ?.

визначивши ?tефj, на напівлогарифмічному бланку будують залежність Ij = f (tj + ?tефj / 2), де tj - початок вікна j-го каналу, і знаходять друге наближення до ?. Використовуючи останнє, шукають більш точні ?tефj, будують новий графік Ij = f (tj + ?tефj / 2). Ітерація зазвичай сходиться швидко.

Для ?t = ? цей підхід формально не застосуємо. Але практично можна вважати ?t досить великим, але кінцевим, наприклад 5 / ?, тоді труднощів не виникає, а точність визначення виявляється досить високою.

Відмінність довжини зонда l3 від стандартного (lст зазвичай 40 см) враховують, додаючи до ? поправку ?? = 0.02 (l-lст), Мс-1.

За допомогою однозондових модифікацій ІНК вирішує наступні завдання:

- Літологічний розчленування розрізу із застосуванням Інк корисно для виділення пластів з підвищеним А - нерозмиті солей, ангідридів, гіпсів, порід, збагачених залізом, калієм, бором, рідкісними землями, іноді також доломіту. Для підвищення чутливості слід свідчення ІНК (Ii або краще ?) зіставляти з kП або показаннями методів визначення пористості (СНМ, АМ, ГГМ) у вигляді двовимірних графіків або поєднуючи нормовані діаграми ? або -logIi з діаграмами l / I СНМ, інтервального часу, щільності по ГГК.

Якщо масштаби обрані так, що вони збігалися в вапняках з різною пористістю, насичених пластової водою, то пласти з великим Атв відзначаться перевищенням діаграм методу пористості над діаграмою ІНК. Розбіжності іншого знака відповідають водоносних доломіту і інших пластів з низьким Атв, а також пластів, насиченим менш

мінералізованих флюїдом (нафтогазоносні або з зоною проникнення фільтрату, більш прісного, ніж пластова вода).

Графік для визначення ? в разі різної ширини вікон ?ti (суцільна лінія); штрихова лінія - ?tеф= ?ti.

- Відділення відносинах і обводнених порід від нефтенасищенних можливо при kПCВ> 0.005, від газонасичених при kПВ + 0.063 (1 - p / 63)]> 0.005.

В однорідних пластах або при дуже високій CВ і низькому тиску (для газу) поділ пластів різної насиченості можливо візуально (надійніше по діаграмах ?). У неоднорідних пластах - logIi або краще ? зіставляють зі змінним параметром (kП, kГОЛ) Або з даними методу ГІС, свідчення якого визначаються цим параметром.

Найзручніше зіставлення ? з kП, Графіком якого для водоносних пластів при АТВ= Const є пряма лінія. На графіку зіставлення за сукупністю пластів відомого насичення проводять лінію, що розділяє продуктивні і водоносні пласти. При відсутності опорних пластів теоретично розраховують лінію водоносних пластів, а розділяє лінію проводять від неї на відстані 2? в сторону більш низьких ? (? - сума помилок вимірювань і розрахунку).

Як при визначенні літології, можна використовувати і суміщення нормованих (по kП водоносних порід) діаграм ? (або - logIi) і методу пористості.

- Коефіцієнти нафто- або газонасиченості визначають за графіками зіставлення А (або ?) з kП для різних kН або kГ. Відповідні лінії розраховують теоретично за відомими значеннями АТВ і АВ, АН, АГ або будують шляхом інтерполяції між точками для двох і більше опорних пластів з різними kП і kГ. Зазвичай відносинах опорних пластів багато, і по ним спочатку проводять усереднюються лінію, потім здійснюють інтерполяцію між нею і точкою для продуктивного пласта.

Задовільна точність для kП отримана при kПСВ > 0.02, для kГ при kПВ + 0.063 (1-р / 63)]> 0.02.

У свердловинах, що виходять з буріння і буряться з прісною водою, результати можуть бути перекручені опреснением пов'язаної водячи в зоні проникнення, що зберігається і після відновлення kП в цій зоні. Тому визначати kП до обводнення пласта можна лише в свердловинах, бурівшіхся на РНО або на РВО з мінералізацією, близькою до CВ. В газоносних пластах це не обов'язково, якщо є можливість будь-яким способом визначити мінералізацію зв'язаної води в зоні проникнення після відновлення kГ.

якщо АТВ змінюється, наприклад через коливання kГОЛ, То попередньо водять поправку, віднімаючи з А (приблизно з ?), величину kГОЛ (АГОЛ - АСК).

Двухзондовие модифікації ІНК

При визначенні просторового декремента поля нейтронів ? (прилад ІНК-2) вимірюють показання двох детекторів на відстані l1 і l2 від джерела при однакових t і ?t обчислюють ?. ІНК-2 мало відрізняється від двухзондових ІННК-т, але при великій потужності джерела (? 108 с-1) І оптимально вибраних довжинах зонда (близько 40 і 70 см) і затримки (~ 1 мс) стійкість по відношенню до свердловинним умов у ІНК-2 вище. Існують лише досвідчені прилади ІНК-2. на ріс.14.5 наведені основні залежності (по С.В. Кашубського і Р.А. Резванова) для приладу, виготовленого на базі ІГН-4 з використанням лічильників СНМ-56 і СНМ-18 на малому і великому зондах відповідно.

Палетки для визначення kП за величиною ? в обсаджена свердловині (dc = 243 мм, dk = 130 мм; пласт - вапняк) (а) з урахуванням діаметра свердловини при часах затримки t: 750 (б), 900 (в), 1050 (г) і 1200 ( д) мкс.

Порядок інтерпретації і більшість поправок при ІНК-2 ті ж. Що і для двухзондових ІНК-т.

Переваги та недоліки даного методу ГІС

ІНК має кілька переваг:

Перше: в назві даного методу дослідження ключовим словом є «імпульсний», що само по собі говорить про перевагу. З'являється можливість регулювати імпульси, варіювати з часом затримки і вікнами.

Друге: виходячи з конструкції свердловинного приладу, ми можемо спостерігати ще одну перевагу: джерело радіоактивного випромінювання знаходиться на глибині і є радіоактивно безпечним для тих, хто проводить дослідження. На малюнку показана схема спускопод'емного операція ІНК в ході проведення досліджень.

Третє: чи можемо вважати точність одержуваних результатів в ході проведення комплексу ІНК, а саме, відбивання ВНК, визначення водородосодержанія і мінералізації водонасичених і обводнених пластів.

ІНК може налічувати безліч переваг, чого не сказати про недоліки. Дана робота спрямована на вивчення, опис і підтверджується всіх позитивних аспектів і переваг даного методу. В результаті список недоліків не включає жодного пункту, весь зібраний мною матеріал свідчить виключно в бік переваг даного методу.

Спуско-підйомна операція ІНК на буровій.



Попередня   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   Наступна

Крива ПС проти порід різної літології | лекція 16 | лекція 17 | Радіоактивний каротаж. Гамма-гамма каротаж | лекція 19 | лекція 20 | лекція 21 | лекція 25 | лекція 26 | Застосування даних каротажу для вивчення геологічної будови родовищ. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати