Основные методы геофизических исследований скважин
МЕТОД КАЖУЩЕГОСЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ
МЕТОД МИКРОЗОНДОВ
МЕТОД ЭКРАНИРОВАННОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ (БОКОВОЙ КАРОТАЖ)
Микробоковой каротаж
ИНДУКЦИОННЫЙ МЕТОД
Метод потенциалов собственной поляризации (СП)
Схема зондов радиометрии скважин
основные типы взаимодействия гамма-квантов с веществом
Процессы взаимодействия нейтронов с ядрами атомов элементов, составляющих горную породу
Схема распространения и регистрации нейтронов и гамма-квантов
Принципиальная схема детекторов РК
Типы волн
Распространение упругих волн в скважинах
Волновая картина
1.63M
Категория: ПромышленностьПромышленность

Основные методы геофизических исследований скважин

1. Основные методы геофизических исследований скважин

Кафедра геофизических
информационных систем

2. МЕТОД КАЖУЩЕГОСЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Принципиальные схемы измерения
кажущегося сопротивления горных
пород в скважине.

3. МЕТОД МИКРОЗОНДОВ

При микрозондировании в скважине измеряют
кажущееся сопротивление, но в отличие от
методов, описанных выше, это измерение
проводится зондами весьма небольших
размеров (обычно до 5 см). Благодаря этой
особенности микрозонды обладают малой
глубиной исследования и позволяют детально
исследовать изменение удельного
электрического сопротивления горных пород,
непосредственно прилегающих к стенке
скважины
/ — изоляционная пластина;
2 — электрод; 3 — пружина;
4 — корпус микрозонда;
5 — груз; 6 — кабель;
А, М1 , М2 — электроды зонда

4. МЕТОД ЭКРАНИРОВАННОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ (БОКОВОЙ КАРОТАЖ)

Основано на различии
удельных электрических сопротивлений горных пород.
Наиболее широко используют
две модификации метода
экранированного заземления:
измерения по схеме с
семиэлектродным зондом и
измерения по схеме с
трехэлектродным зондом
Схема токовых силовых линий, выходящих из центрального электрода А0 при
измерениях методом экранированного заземления в пластах высокого удельного
сопротивления.
а - с семиэлектродным зондом;
б - с трехэлектродным зондом

5. Микробоковой каротаж

Схема расположения электродов на измерительных башмаках
бокового микрозонда.
Зонд: а — четырехэлектродный;
б — двухэлектродный;
/ — изоляция; 2 — металл

6. ИНДУКЦИОННЫЙ МЕТОД

Принципиальная схема индукционного
метода включает скважинный снарядзонд (1) и регистрирующий прибор (7),
соединенные геофизическим кабелем
(6). Скважинный снаряд имеет систему
излучающих (2) и приемных (3) катушек,
обладающих большой индуктивностью,
а также генератор переменного
электрического тока (4), усилитель и
выпрямитель (5)

7. Метод потенциалов собственной поляризации (СП)

Метод СП заключается в изучении
естественных электрических полей в
скважине, возникающих на границе
скважина-порода, а так же между пластами
различной литологии, в результате
электрохимических процессов: диффузии
ионов солей из пластовых вод в ствол
скважины и наоборот, фильтрации
пластовых вод или бурового раствора в
пласт, обусловленных естественной
электрохимической активностью горных
пород
/ — линия глин; 2 — линия максимального
отклонения UСП от линии глин

8.

Схема переноса ионов в широком (а) и узком (б) капиллярах.
/ — адсорбированные ионы; 2 — подвижные ионы диффузионного слоя;
3 — свободный раствор; перегородки: 4 — с широкими капиллярами;
5 — с узкими капиллярами; 6 — направление диффузии

9.

Естественное электрическое поле диффузионного
происхождения в пласте песчаники, залегающего в глинах.
1 — вмещающие породы (глины); 2 — пласт песчаника;
3 — двойные электрические слои на границах скважина — глина, глина — песчаник, песчаник —
скважина; 4 — замкнутый электрический контур — эквивалентная электрическая схема поля СП в
скважине; 5 — график Еs; 6 — график Uсп

10. Схема зондов радиометрии скважин

1—детекторы: гамма-излучения (Г), тепловых (Т) и надтепловых (Н) нейтронов;
источники: 2 — гамма-излучения; 3 — быстрых нейтронов;
4 — вещество, хорошо поглощающее гамма-кванты (Рb, Ре и т. п.);
5 — водородсодержащее вещество, рассеивающее и поглощающее нейтроны (парафин, полиэтилен и т. п.); УТ — ускорительная трубка генератора
нейтронов; ВБ — высоковольтный блок; ЭС — электронная схема прибора

11. основные типы взаимодействия гамма-квантов с веществом

а — фотоэффект;
б — эффект образования пар;
в — комптоновское рассеяние;
1 — ядро; 2 — электрон;
3 — гамма-квант до взаимодействия;
4 — рассеянный гамма-квант;
5 — электрон или позитрон

12. Процессы взаимодействия нейтронов с ядрами атомов элементов, составляющих горную породу

В основном нейтроны взаимодействуют с ядрами элементов в пласте тремя
способами:
В процессе упругого рассеяния нейтрон отскакивает от бомбардируемого ядра, не
возбуждая и не дестабилизируя его. При каждом упругом взаимодействии нейтрон теряет
энергию. Водород, масса ядра которого равна массе нейтрона, хорошо замедляет
нейтроны (при столкновении с ядром водорода энергия нейтрона уменьшается в 2 раза, в
то время как для ядер кислорода и кремния она уменьшается на 6-11%) по замедлению
нейтронов в пласте судят о содержании водорода. Так как водород, в основном,
содержится в поровых флюидов, то замедление нейтронов указывает на пористость.
В процессе неупругого рассяния нейтрон отскакивает от бомбардируемого ядра,
возбуждает его, и оно испускает, так называемое, гамма излучение неупругого рассеяния
(ГИНЕР). По результатам замера энергии гамма излучения (по неупругому рассеянию
нейтронов) получают относительные концетрации углерода и кислорода, по которым
определяют водонасыщенность.
При абсорбции нейтронов ядро поглащает нейтрон и возбуждается, обычно испуская
гамма-излучение захвата (ГИРЗ). Абсорбция нейтронов или захват нейтронов обычно
происходят после замедления нейтронов упругим и неупругим взаимодействием до
тепловых энергий величиной около 0,025 эВ. По результатам измерения энергии гаммаизлучения захвата определяется содержание элементов: Si, Ca, Cl, H, Fe и т.д.

13. Схема распространения и регистрации нейтронов и гамма-квантов

ННМ-НТ (а), ННМ-Т (б), НГМ (в).
1-источник нейтронов; 2 - детекторы: надтепловых (Н), тепловых (Т) нейтронов и гамма-излучения
(Г); 3 - фильтр (экран); траектории; 4 - быстрых (включая над-тепловые) нейтронов; 5 - тепловых
нейтронов; 6 - гамма-квантов; 7 - точка замедления нейтрона; 8 — точка поглощения нейтронов
или гамма-кванта; 9 — регистрация излучения детектором

14. Принципиальная схема детекторов РК

1 — сцинтиллятор; 2 — корпус; 3 — отражатель; 4 — фотон; 5 — корпус ФЭУ; 6 — фотокатод; 7 —
фокусирующий
электрод; 8 —-диноды; 9 — собирающий электрод (анод);R1—Rn —делитель
напряжения

15. Типы волн

Акустический каротаж
Типы волн
• Периодический процесс, возникающий в среде при передаче в
ней упругих колебаний от точки к точке, называется упругой
волной.
а) Распространение продольной волны.
б) Распространение поперечной волны.
в) Распространение поверхностных волн.

16. Распространение упругих волн в скважинах

Схематическое изображение траекторий основных
типов упругих волн в системе скважина-пласт
Примеры волновых картин в плотных
(а) и трещинных (б) породах
1 – скважина; 2 – пласт;
И – излучатель упругих колебаний,
П – приемник.

17.

18. Волновая картина

Записи сигнала зонда:
а — малого (от ближнего
излучателя);
б — большого (от дальнего
излучателя);
в — марки времени (через 100
мкс);
1 — отметка синхроимпульса
(момента срабатывания
излучателя); вступление волн: 2 —
Р0Р1Р0; 3 —Р0S1Р0
English     Русский Правила