Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование (ВИКИЗ)

Зонд ВИКИЗ – это комплекс из 5 трехкатушечных зондов разной длины. С его помощью определяют 5 различных значений кажущейся удельной проводимости. Зонд ВИКИЗ обычно объединяют с зондом ПС. Методом ВИКИЗ решаются те же задачи, что и зондами ИК. Однако, верхняя граница диапазона определяемых ρп повышается до 200 Ом.м, а также появляется возможность проводить измерения в скважине с более низким ρс (до 0,02 Ом.м). Для определения диаметра зоны проникновения, ее удельного сопротивления и сопротивления неизмененной части пласта ВИКИЗ в отличии от ИК не требует привлечения других электрических методов. Причем в гидрофильных коллекторах удается выделить так называемую окаймляющую зону, образующуюся из-за вытеснения нефти и пластовой воды.

 

Диэлектрический каротаж

Элмагнитный метод, основанный на измерении кажущейся диэлектрической проницаемости породы.

Аппаратура представляет собой один трехкатушечный зонд (аналогичный ВИКИЗ) - одна генераторная и две сближенные приемные. Длина зонда L = 0,8- 1,0 м. Используются рабочие частоты – 40 – 60 Гц. Малая база зонда (0,2-0,3м) и высокая частота определяют четкое выделение пластов с малыми и высокими значениями ε. Метод используется для оценки глинистости пород, заводнения пласта, контроля за положением ВНК и определения kв и kнг.

Микрокаротаж

Микрометоды предназначены для измерения сопротивления части пласта, непосредственно прилегающего к стенке скважины. Микрометоды делятся на микрокаротаж (МКЗ – микрозондирование) (проводят с помощью микроаналогов потенциал- и градиент-зондов без фокусировки тока) и боковой микрокаротаж (МБК – проводят с помощью микроаналогов зондов БК). Проводят также резистивиметрию – определение сопротивления промывочной жидкости.

Микрозонды представляют собой установки малого размера. Состоят из башмака, выполненного из изоляционного материала (резина). На внешней стороне башмака расположены 3 точечных электрода - M, N и A, расстояние между которыми обычно составляет 2,5 см. Внешняя сторона башмака прижимается спецрессорой к стенке скважины, обеспечивая экранирование зонда от бурового раствора и снижение влияния скважины на результаты измерений. Зонд N0,025M0,05A образует обращенный градиент микрозонд (МГЗ), а зонд M0,05A - потенциал микрозонд, у которого электродом N служит корпус прибора. Запись двух кривых КС проводят одновременно и обычно представляют в трех различных линейных масштабах, относящихся как 1:5:25. Микрозонды используют для детального расчленения разрезов. Широкое применение микрозонды нашли при выделении проницаемых пластов. Радиус исследования МПЗ в 2 – 2,5 раз большего длины и составляет 10 – 12 см, радиус исследования МГЗ примерно 3,5 см. Поэтому образующуюся в коллекторах глинистая корка влияет на показания МПЗ меньше, чем на МГЗ. Так как удельное сопротивление корки меньше, чем промытой зоны, то показания МГЗ в проницаемых пластах меньше, чем для МПЗ. Это служит диагностическим признаком коллектора. Из-за наличия корки показания микрозондов нельзя использовать для изучения зоны проникновения. С этой целью используют зонды с фокусировкой тока, т.е. боковой микрокаротаж.

МБК имеет высокую разрешающую способность по вертикали. Измеренное значение сопротивления промытой зоны позволяет определить остаточную нефтегазонасыщенность в промытой зоне и тем самым примерно оценить неизвлекаемые запасы.

Благодаря высокой вертикальной разрешающей способности зонды применяют для оценки наклонов пластов. Скважинный прибор – пластовый наклономер – содержит несколько расположенных по окружности прижимных устройств, на каждом из которых расположен зонд МБК. По вертикальному сдвигу диаграмм зондов находят наклон пласта, а по показаниям встроенного инклинометра – азимут угла падения.

Резистивиметр представляет собой центрированный (не прижатый к стенке) микроградиент-зонд с кольцевыми электродами. Значения ρc используют для интерпретации данных методов ГИС. При контроле технического состояния скважины резистивиметрия помогает выделить интервалы притока пластового флюида или поглощения бурового раствора.

 

Методы радиометрии скважин

Радиометрические, или ядерно-физические методы (ЯФМ), исследования скважин, они же радиоактивный каротаж (РК), - совокупность методов, основанных на изучении ядерных свойств горных пород с помощью естественных и искусственно созданных радиоактивных излучений. Используют следующие виды РК:

- гамма-каротаж (ГК) и спектрометрический гамма-каротаж (СГК);

- гамма-гамма-плотностной каротаж (ГГК-П) и гамма-гамма-селективный гамма-гамма-селективный (литологическций) каротаж (ГГК-С);

- рентгено-радиометрический каротаж (РРК);

-нейтронный гамма-каротаж (НГК), нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННК-НТ) и надтепловым нейтронам (ННК-Н), а также спектрометрический --нейтронный гамма-каротаж (СНГК);

-импульсный нейтронный каротаж (ИНК) и спектрометрический импульсный нейтронный каротаж (СИНК).

К РК относят также метод ядерно-магнитного резонанса, который не связан с регистрацией ядерных частиц, но использует наличие магнитных и механических моментов у ядер водорода.

Важнейшие отличительные особенности РК:

- показания РК определяются элементным химсоставом породы и /или концентрацией отдельных элементов. Это позволяет осуществить литологическое расчленение пород, вести поиск и разведку полезных ископаемых по прямым признакам;

- данные РК не завися от текстурно-структурных свойств породы, что дает возможность, комплексируя РК с методами, чувствительными к текстурно-структурным свойствам, оценить тип порового пространства;

- большинство методов РК можно применять как в открытом стволе, так и в обсаженной скважине, поэтому их используют на всех этапах горно-геологических работ;

- На показания любого радиоактивного метода оказывает влияние только небольшая часть окружающей среды. Радиус исследования методам РК не превышает нескольких десятков сантиметров.

Физические основы методов радиометрии изложены выше.

Аппаратура состоит из скважинного прибора, заключенного в стальную гильзу, и наземного пульта, соединенных каротажным кабелем.

Различают интегральную и спектрометрическую аппаратуру. Первая регистрирует частицы с энергией выше (или ниже) заданного порогового значения, вторая - частицами с энергиями, принадлежащими к определенному к определенному диапазону интервалов, заключенному между пороговыми значениями.

Главным элементом зонда искусственных методов РК является стационарный или импульсный источник излучения. Источники гамма-квантов относятся к стационарным.

Такой источник представляет собой металлическую ампулу, содержащую активный β-препарат (⁶⁰ Co, ¹³⁷Cs). В результате β-распада цезия (в среднем 10⁹ распадов в секунду) возникает гамма-излучение с основной энергией 0,661 МэВ. В импульсном источнике нейтронов используют смесь ά-излучателя с порошком бериллия или бора. При бомбардировке ά-излучателя (соль радия, плутоний ²³⁹Pu) α-частицами бериллия происходит ядерная реакция с образованием 10⁶ – 10⁷ нейтронов в секунду с энергиями 3,0 – 5,0 МэВ. В приборе имеется интенсиметр, служащий для измерения интенсивности излучения – среднего числа импульсов за единицу времени N (имп/мин). Это делает аппаратуру инерционной и накладывает ограничения на скорость каротажа. Границы пластов отмечают в середине аномалии. Диаграммы напротив однородного пласта, залегающего между двух отличающихся однородных пластов, становятся симметричными.

В спектрометрической аппаратуре имеется несколько каналов. В каждый попадают только частицы с энергией, лежащей в определенном интервале, и ведется подсчет количества частиц N за единицу времени. Получают зависимость N = f(E) – энергетический спектр, показывающий излучения по энергиям. Для получения корректных результатов любую аппаратуру РК необходимо эталонировать.

 

Гамма – каротаж