что показывает каротаж сопротивления в процессе бурения
Что такое каротаж скважины и для чего он необходим?
Современный процесс бурения никогда не обходится без детального анализа геофизических данных будущей скважины. Для таких аналитических целей применяется так называемый каротаж, благодаря которому можно оценить не только существующие неисправности будущей скважины, но и потенциальные проблемы после ее освоения.
Прибор для проведения каротожа скважины
Только опираясь на собранные данные и применяя их в производстве и поддержании скважины можно гарантировать успех проведенных строительных работ и функциональность системы в будущем.
1 Особенности и назначение
Изначально — разберемся в назначении данного процесса.
Каротаж в процессе бурения скважин используется для изучения горных массивов на наличие, или же отсутствие, полезных ископаемых. Кроме того, используя каротаж можно узнать качество и потенциальное количество этих ископаемых.
Это целая система, что направлена на освоение как околоскважинных, так и межскважинных пространств. Вся система ориентирована на анализ работоспособности скважин для их дальнейшего поддержания и предупреждения возможных проблем.
Каротаж скважин позволяет узнать о ней следующие сведения:
Анализ скважин способен найти такие функциональные сбои работы самой скважины, как:
Комплекс оборудования для проведения каротажа скважины
Примечательно, что оборудование, которым осуществляется гамма каротаж, а также каротаж радиоактивный и газовый, имеет встроенный прибор видеозаписи, позволяющий проводить съемку непосредственно в самой скважине. Это позволяет анализировать характеристики скважины не только специалистами, задействованными в работе над ней, но и сторонними экспертами.
к меню ↑
2 Методы проведения
Всего существует три основных метода проведения аналитических работ со скважинной:
Первый метод полностью ориентирован на измерения электрического поля, что либо возникает сам по себе, либо его создают искусственным образом. Используется этот вариант каротажа для анализа литологического состава грунта, что слагает стенки скважины.
Анализируются также и насыщенные водой пласты, оцениваются их параметры и характеристики. Прибор электрического каротажа состоит из устройства самопроизвольной поляризации, устройства сопротивления, устройство бокового зондирования, устройства вызванных потенциалов и токового каротажа (ТК).
Погружение зонда в скважину для проведения каротажа
Радиоактивный метод применяют на небольших глубинах исследования (от 10 до 30 сантиметров). Огромным плюсом данного варианта проведения аналитических работ является то, что он способен проводить исследования в открытом и даже обсаженном стволе анализируемой скважины.
Данные полученные этим способом применяются для решения широкого круга геологических задач, преимущественно связанных с разведкой нефтегазовых месторождений. Применяют радиоактивный метод и для контроля над эксплуатацией и профилактикой системы этих месторождений.
В процессе проведения буровых работ на скважине радиоактивный метод является наиболее приемлемым и информативным. При этом наиболее популярен прибор гамма анализа, который является наиболее популярным в радиоактивном методе каротажа.
Классические способы каротажа включают такие методы, как:
Наиболее популярный гамма и газовый способ получения данных о скважине. Благодаря двум этим способам анализа можно определить показатель герметичности обсадной колонны, ведь в случае если она не дошла до известняка, необходима полная реорганизация всей системы работы над скважиной.
Пример результата проведения каротажа
Проблема герметичности обсадной колонны заключается в том, что если устройство работает не так как нужно, последующая эксплуатация скважины приведет к ее загрязнению, что повлияет на качество воды, сделав ее опасной для здоровья, и срок работы скважины.
к меню ↑
2.1 Этапы проведения
Проведение каротажа, какой бы способ выбран не был, газовый, гамма или радиоактивный, всегда начинается с погружения специального зонда во вход исследуемой скважины. Зонд отбивает геологический разрез внутренностей пробуренной скважины и позволяет свести риск возникновения аварийного состояния на ноль в случае, когда обсадная колонна не примыкает к известняку.
После или же вовремя проведения каротажа проводится видеосъемка, если, конечно, устройство позволяет это делать. Данные на записанном материале должны пройти интерпретацию специалистами, что смогут не только сообщить о находящихся в скважине полезных ископаемых, но и о потенциальных опасностях при последующей ее эксплуатации.
Самостоятельное проведение такого геологического анализа категорически запрещается, так как выполнение столь сложных работ предусматривает контроль специалистами и профессионалами в деле анализа характеристик скважин. Именно выполнение всей процедуры каротажа специалистами является гарантией долгой и результативной работы скважины.
Каротаж скважины
Это основной способ геологической документации разрезов глубоких скважин
При магнитном методе измеряется магнитная восприимчивость горных пород.
Метод основан на изменении магнитного поля грунтового пласта, которое создается искусственно или возникает без дополнительных стимулирующих действий.
Часто используется для проверки технического состояния ствола скважины.
Различные горные породы отличаются по характеристикам проводимости электроразряда.
Для того чтобы пользоваться данным методом, нужно знать способность электросопротивления породы, с которой предстоит иметь дело.
Принцип работы: при помощи специального зонда в шахте делают измерения электрического поля.
После этого благодаря математическому и физическому анализу можно будет рассчитать основные характеристики месторождения.
Радиоактивные (ядерные) методы основываются на измерении в скважинах естественного или искусственно вызванного радиоактивного излучения пород.
В последнем случае применяются методы: нейтронный, гамма-гамма, наведенной активности и радиоактивных изотопов.
Изучается плотность скважины, ее пористость, количество угля, наличие в грунте водорода или других газов.
Существуют следующие подвиды этого способа исследования:
Гамма-каротаж: применяется для измерения гамма-излучения пласта, и зонд, используемый для работы, оснащается специальным детектором, который улавливает гамма-квантовые волны, трансформирует их в электроимпульс и посылает на оборудование для получения показателей. Используется для исследования закрытых скважин, т.е. внутри обсадной трубы, где нельзя применять, например, способы электрического исследования.
Гамма-гамма каротаж: используется при проверке радиоактивности пласта, имеющей искусственное происхождение, и скважина проходит гамма-облучение, после которого приборы отмечают воздействие ответных волн.
Позволяет узнать о наличии излучений, которые не проявились бы без искусственного стимулирования.
Нейтронный: работает по схожему принципу, но облучение производится при помощи нейтронных волн.
Ядерно-магнитный метод исследования заключается в наблюдении за изменением эдс, возникающей в породе после ее обработки поляризующим магнитным полем.
Термический каротаж: Изучается температура в скважинах. Используется исключительно для контроля работы уже имеющихся скважин.
Для проверки состояния скважины опускают специальный термометр. По изменению температуры можно определить у обсадной колонны скважины целостность структуры и наличие дефектов.
Осуществляется посредством определения природного теплового или искусственного поля, и методом охлаждения.
Газовый каротаж: позволяет определить количество углерода в скважине. Используется для определения наиболее продуктивного пласта, насыщенного газом.
Требуется использовать чувствительные газоанализаторы.
Точность полученных результатов зависит от разновидности применяемого раствора, интенсивности циркуляции, скорости создания скважины и других факторов.
Кавернометрия: основана на данных, получаемых при замере поперечного диаметра скважин.
Это помогает вычислить размер обсадной трубы, обнаружить повреждения стенок скважины.
Geolib.net
Справочник по геологии
Каротаж сопротивления (КС)
Каротаж сопротивления (КС) — наряду с каротажем ПС распространенный электрический метод геофизических исследований скважин, только основан на изучении не естественных, а искусственных электрических полей. Метод показывает кажущееся удельное сопротивление пластов (Омм – ом*метр).
Сущность каротажа КС
Удельное сопротивление горных пород варьируется в очень широких пределах, что обеспечивает возможность детального исследования пород. Для решения задач применяются потенциал-зонд и градиент-зонд (А, B – парные токовые электроды M, N – парные измерительные электроды, O – точка записи, АМ – длина зонда). Существуют последовательные (расположение парных ниже непарного электрода) и обращенные зонды (расположение парных выше непарного электрода):
Интерпретация метода КС
Границы пласта
Основные приемы определения границ пласта показаны на рис 1. Последовательные зонды – по максимуму отбивают подошву пласта обладающим высоким сопротивлением. Обращенные зонды — по максимуму отбивают кровлю пласта.
Рис. 1. Кривые КС для однородных пластов разной мощности высокого (А и В) и низкого (Б и Г) сопротивлений. А, Б – последовательный градиент-зонд; В, Г — обращенный потенциал-зонд. Rк – сопротивление кажущееся; Rп – сопротивление пласта (истинное); Rр – сопротивление бурового раствора; Rвм – сопротивление вмещающих пород; H – толщина пласта; Dс – диаметр скважины.
Тип насыщения
Пластам насыщенным водой присущи низкие сопротивления. Нефтенасыщенные и газонасыщенные пласты-коллектора обладают высокими значениями кажущегося удельного сопротивлениями.
Определение водонасыщенности
Водонасыщенность пород по данным каротажа КС можно определить с помощью следующих формул.
Уравнение Арчи (для чистых песчаников):
Уравнение Poupon (для слоистых глин):
Уравнение Simandoux (для рассеянных глин):
Уравнение Indonesian (для рассеянных глин):
Rw – Сопротивление пластовой воды, Rt –сопротивление пласта, Rsh – сопротивление глин; а – коэффициент связи, изменяющийся от 0,4-1,6; m- коэффициент цементации, обычно равен 2 – 2,15; Vsh – коэффициент глинистости; σw — обратная величина сопротивлению пластовой воды; σt — обратная величина сопротивлению пласта; φeff – эффективная пористость.
Что влияет на показания?
Геометрия пор в породе и пластовая температура оказывают влияние на показания каротажа кажущегося сопротивления.
Petroleum Engineers
Вы здесь
Памятка: Анализ кривых гамма и электро каротажей в процессе бурения
Контекст
Про плотные песчанники с карбонатным цементом нужно обязательно добавить.
Также имеет смысл упомянуть про угли, в том же ключе.
В предлагаемой памятке эти два момента вроде как не нашел.
Почему только гамма и сопротивление? Полагаю, следует расширить комплекс, добавить хотя бы нейтронные, плотностные, каверномер, как и что на них выглядит при каких условиях проходки. Тогда будет понарядней 🙂
Много теории и в конце лаконичная табличка. Диспропорция как будто, нет? Для полевого хэндбука я бы посоветовал поменять приоритеты. Дополнить каждый случай примером с «боевой» диаграммы.
Хорошие песчаники от плотняка как отличать будете? Как влияет наклон ствола скважины на показания?
и таких вопросов легион.
Ребята, сами же говорите что полевой человек много читать не будет, ему бы хотя бы не много представления иметь об этом. Зачем ему в голове еще держать про наклон, про отличия плотняка от песчаника и т.д. Он что на ходу должен еще и оперативное заключение выдавать? Пусть хотя бы общие представления имеет, что и как каждый метод пишит.
Ребята, сами же говорите что полевой человек много читать не будет, ему бы хотя бы не много представления иметь об этом. Зачем ему в голове еще держать про наклон, про отличия плотняка от песчаника и т.д. Он что на ходу должен еще и оперативное заключение выдавать? Пусть хотя бы общие представления имеет, что и как каждый метод пишит.
Это ты про полевого геолога, полевого петрофизика, или полевого геонавигатора?
Ну, буровикам может и не надо столько.
Всем большое спасибо за комментарии, хотелось бы только видеть в них больше ответов, чем вопросов («Один дурак может задать столько вопросов что и 100 мудрецов не ответят» (с) В.И. Ленин)
я бы еще поэксперементировал с комплексированием и как какие кривые на одном треке вместе показывать, для лучшей корреляции и очевидности, что-ли, интерпретации (это сейчас не про геофизический планшет).
Всем большое спасибо за комментарии, хотелось бы только видеть в них больше ответов, чем вопросов («Один дурак может задать столько вопросов что и 100 мудрецов не ответят» (с) В.И. Ленин)
Как известно, риторические вопросы задаются не с целью задать вопрос, а натолкнуть на мысль. Это те ответы, которые вы ожидали, просто наверное возникло непонимание.
Я бы посоветовал показать типичный пример разбора каротажной кривой, которая будет приходить специалисту для анализа. Такой шорт гайд, что и как. Как говорится лучше один раз увидеть как это делает на практике профи, чем сто раз послушать теорию про космические корабли. А лучше все сразу (к чему я и подталкиваю).
Снова всем спасибо, буду дополнять со временем,
пока закончил на этом (вдруг кому пригодится):
http://www.openwells.ru/assets/papers/1.pdf
Техдиректор департамента ННБ прочитал и сказал: «А можешь указать в каких породах можно ожидать просадки по скорости, в каких провалы, где можем получить отставание по интенсивности и наоборот?»
Т.е. написать такую краткую инструкцию, как стать гениальным ДД 😀
Хотя, там много различных нюансов, все нужно смотреть вместе.. Кривая скорости все-таки зависит не только от свойств породы, а еще и от воли дриллера в определенные моменты проходки.
Можно взять какой-нибудь end-of-well-report и все подробности там узнать, в принципе.
И сделать некое грубое обобщение (отметив при этом, что это лишь обобщение).
А у вас на картинке с ногами ROP почему-то не так очевидно себя ведет в коллекторе и неколлекторе, скачка скорости почему-то нет, надо бы более явный пример привести. Я понимаю, что со скоростью проходки не все всегда может быть на 100% очевидно, но тем не менее.. параметр очень важный, при проводке очень помогает, ежели с умом.
1. Исправьте в разделе по ГК- повтор в предложении про калий.
2. Ниразу не видел, чтобы УЭС в чистых гомогенных водонасыщенных коллекторах было близко к 0.
3. Если у вас глины по 10 Омм, то вопросов нет)
4. У ваших приборов ИК ограничение в 2000 Омм?
5. У ГК горизонтальная разрешающая способность выше, чем 10 см. Порядка 30-40 см.
6. Электрический каротаж, однако, можно провести и в закрытом стволе- это т.н. дивергентный каротаж (НЭК, CHFR) (Перед заключением)
7. Меня больше всего пугает вопрос анизотропии параметров, особенно в условиях больших углов наклона. Раз буклет посвящен LWD, то это необходимо упомянуть.
8. По ГК и УЭС отличить плотняк от глины проблематично =) (в заключении)
Очень удивили расставленные в стороны ноги)))
Снова всем спасибо, буду дополнять со временем, пока закончил на этом (вдруг кому пригодится): http://www.openwells.ru/assets/papers/1.pdf Техдиректор департамента ННБ прочитал и сказал: «А можешь указать в каких породах можно ожидать просадки по скорости, в каких провалы, где можем получить отставание по интенсивности и наоборот?» Т.е. написать такую краткую инструкцию, как стать гениальным ДД 😀
Доброго времени суток, GrEb. А вы бы не могли перезалить последнюю версию, а то не открывается по ссылке openwells.ru
Хочу своим геологам всучить на месторождении, данное пособие.
Спасибо Вам за интерес, вот
8. По ГК и УЭС отличить плотняк от глины проблематично =) (в заключении)
Спасибо за внимание, можете уточнить Ваше определение «плотняка», так как в это понятие петрофизики, геологи и буровики вкладывают разный смысл: от песчаника с карботнатным цементом до заглинизированных пород.
8. По ГК и УЭС отличить плотняк от глины проблематично =) (в заключении)
Спасибо за замечания и внимание, можете уточнить Ваше определение «плотняка», так как в это понятие петрофизики, геологи и буровики вкладывают разный смысл: от песчаника с карботнатным цементом до заглинизированных пород.
Спасибо за внимание, можете уточнить Ваше определение «плотняка», так как в это понятие петрофизики, геологи и буровики вкладывают разный смысл: от песчаника с карботнатным цементом до заглинизированных пород.
Ребята, добрый вечер всем. Возможно не по теме, сразу прошу простить, но может у кого есть литература по геонавигации, желательно ссылку где скачать или pdf.
Ребята, добрый вечер всем. Возможно не по теме, сразу прошу простить, но может у кого есть литература по геонавигации, желательно ссылку где скачать или pdf.
только в этих презентахах PowerPoint какой-то шрифт теряет, поэтому искажает слайды, надо будет попытаться разобраться как-нибудь.
И, вспомнив, тему ветки,- вот здесь лежит последняя версия
Основ анализа кривых Гамма- и Электро- каротажа в процессе бурения http://yuri.kaplan.surway.xyz/assets/papers/1.pdf
И хочу представить вниманию почтенной публики свежую бумагу, родившуюся после попыток объяснить заказчику, что не надо в КОмм коллекторе пытаться интерпретировать аномалии кривых кажущегося УЭС по затуханию амплитуды http://yuri.kaplan.surway.xyz/assets/papers/3.pdf
Буду признателен за критику и замечания
Кратко, по делу, без всякой воды, спасибо большущее!
Если читаете на английском, то можно скачать или купить на амазоне фундаментальный Шлюмовский труд Well Placement Fundamentals, если не найдете могу скинуть.
Спасибо, Stroncz!
Пошел скачивать «Краткое пособие по интерпретации. «.
В бумаге «К вопросу. » Исправил единицы измерения проводимости, билин, торопясь сделал Ctrl-C Ctrl-V из Мультитрана
вот и верь после этого словарям. Раз уж все равно пришлось править, добавил длины зондов.
Пошел скачивать «Краткое пособие по интерпретации. «.
Интересно профессиональное мнение к этому труду
Не стоит упрощать. Оставим все таки сапоги сапожникам, а пироги пирожникам)
Каротаж скважин – что это такое?
Для того чтобы оценить эффективность и работоспособность нефтяного месторождения, чаще всего используют каротаж скважин, который является одним из самых популярных способов разведки. Каротаж включает разные методы геологического исследования скважин; как правило, процедура сопровождается составлением необходимой документации, необходимой для детального изучения скважин. Такое исследование обычно основывается на изучении геофизических полей.
Чаще всего каротаж применяется при бурении скважин для добычи нефти или газа. Процедура нужна для того, чтобы оценить резерв скважины, контролировать техсостояние, а также для возможности проведения взрывных типов работ.
Что такое каротаж и когда он применяется?
Что такое каротаж и когда он применяется?Каротаж скважин применяется при разработке нефтяных и газовых месторождений, а также при ремонте ствола самой скважины. Он необходим и при обычной эксплуатации для того, чтобы осуществлять контроль над техническим состоянием скважины. Каротаж применяется в нефте- и газодобывающей промышленности; также некоторые методы могут быть использованы для водяных скважин.
Каротаж скважин нефти и газа помогает держать под контролем их техническое состояние. Поскольку при неисправности скважины может возникнуть не только убыточная, но и опасная для жизни и здоровья рабочих нефтедобывающего предприятия ситуация, то с помощью каротажа можно предупредить ее возникновение.
Для изучения физических резервов скважин проводят каротаж скважин при помощи различных методов, которые имеют разную эффективность не только в зависимости от местности и поставленных перед каротажем задач, но и многих других факторов.
Каротаж скважин осуществляется различными способами, но все они объединены одной общей задачей: изучение искусственных и естественных физических полей, которые имеют разную природу. Интенсивность каротажа зависит от свойств грунта.
Основные методы каротажа
Чаще всего для геофизического исследования нефтяных и газовых скважин используются следующие методы каротажа:
Способы электрического исследования. Этот метод основан на изменении магнитного поля грунтового пласта, которое создается искусственно или возникает без дополнительных стимулирующих действий. Данный способ исследования часто используется для проверки технического состояния ствола. Различные горные породы отличаются по характеристикам проводимости электроразряда. Для того чтобы пользоваться данным методом, нужно знать способность электросопротивления породы, с которой предстоит иметь дело. Принцип работы заключается в следующем: при помощи специального зонда в шахте делают измерения электрического поля. После этого благодаря математическому и физическому анализу можно будет рассчитать основные характеристики месторождения.
Способы ядерно-геофизического исследования. При помощи этого метода каротажа выясняют, какова плотность скважины, ее пористость, количество угля, есть ли в грунте водород или другие газы. Существуют следующие подвиды этого способа исследования:
Методы газового каротажа. При помощи этой группы способов выявляют количество углерода в скважине. Благодаря этому можно вычислить наиболее продуктивный слой грунта, насыщенный газом. Для осуществления этого метода каротажа скважин необходимы чувствительные газоанализаторы. Точность полученных результатов зависит от разновидности применяемого раствора, интенсивности циркуляции, скорости создания скважины и других факторов.
Кавернометрия. Такой метод основан на данных получаемых при замере поперечного диаметра скважин. Эти данные необходимы для вычисления размера обсадной трубы. Также способ позволяет обнаружить повреждения стенок скважины, если такие имеются.
Акустический каротаж. При этом способе измеряют скорость звукового сигнала, которая требуется ему для того, чтобы пройти грунты в пространстве возле скважины. Основан метод на том, что разные породы имеют разную плотность, из-за которой у звукового сигнала разнится время прохождения через слои грунта или породы. Таким образом, можно узнать, через какие слои проходит скважина. Для работы может быть использовано звуковое или ультразвуковое специальное оборудование, и оно состоит из двух типов устройств – датчика, который опускается непосредственно вниз, и аппарата для получения и преобразования результата исследования.
Термокаротаж. Такой метод используется исключительно для контроля работы уже имеющихся скважин. Для проверки состояния скважины в нее опускают специальный термометр. При помощи этого прибора выясняют, имеет ли обсадная колонна скважины целостную структуру и где в ней находятся дефекты, так как температура в поврежденном месте отличается от показателя для всей скважины. Процедура может быть осуществлена посредством определения природного теплового либо искусственного поля, а также методом охлаждения.
Возможности и преимущества каротажа скважин
Каротаж скважин – это достаточно сложный процесс, способ проведения которого зависит от функциональных возможностей, типа месторождения, грунтовых особенностей и других факторов. Полученные результаты могут быть полезны как при ремонте оборудования, так и в процессе разработки обнаруженного нефтяного или газового месторождения.