Призначення апаратури ДРСТ

Двоканальний радіометр ДРСТ використовується для проведення досліджень методами ГК і НГК (ННК), або ГК і ГГК в свердловинах великого діаметру, в основному на нафтових і газових родовищах. Для вимірювання методами НГК, ННК або ГГК змінюють тільки джерело і детектор випромінювання. Для проведення ГГК в свердловинному зонді встановлюють джерело γ- випромінювання цезій 137 (потужність експозиційної дози на відстані 1-го метра – 2,6-6*10^-9 А/кг), для проведення НГК, ННК – полоній-берилієве джерело нейтронів з потоком нейтронів 1-5*10⁶ с^-1.

 

7.3 Технічна характеристика свердловинної апаратури ДРСТ-3-90 і наземної панелі ВПРКУ-А

Апаратура розрахована для дослідження нафтових і газових свердловин глибиною до 5 000 м на одножильному броньованому кабелі методами ГК і НГК (ННК, ГГК). Живлення свердловинного приладу здійснюється постійним струмом 350 мА при напрузі 150 В на вході приладу. Зовнішній діаметр приладу – 90 мм, робочий тиск – до 100 МПа (ДРСТ-3-90), або 60 мм; робочий тиск 50 МПа (ДРСТ-3-60).

Загальна характеристика апаратури:

Кількість каналів – 4

Діапазон вимірювання, імп/с – 0-128000

Максимальна нелінійність, % – ±3

Сталі часу, с – 0.75; 1.5; 3; 6; 12.

Діапазон вимірювання:

ГК – А/кг – 0.35·10^-12 – 0.28·10^-10

імп./с – 0 - 3200

НГК – А/кг – 0.33·10^-12 – 1.75·10^-10

імп./с – 0 - 6400

ГГК – А/кг – 0.35·10^-12 – 1.4·10^-10

ННК – с-¹ – (1-3.5)*10⁵

7.4 Будова і принцип роботи апаратури радіоактивного каротажу

Свердловинний прилад (Рис. 7.1) – це двоканальний сцинтиляційний радіометр. Один з каналів використовується для реєстрації кривих ГК, інший – для реєстрації вторинного гамма- або нейтронного випромінювання.

 

1, 1^/ - датчики; 2, 2^/ - підсилювачі імпульсного струму; 3, 3^/- амплітудні дискримінатори; 4- високовольтний перетворював; 5 - тригер; б - нормалізатор; 7 - змішував; 8 - вихідний підсилювач свердловинного приладу; ВП - вимірювальна панель РК

Рисунок 7.1 – Блок-схема двоканальної апаратури радіоактивного каротажу

 

Сцинтиляційні лічильники складаються з кристалів NaJ (Tl) для реєстрації гамма-випромінювань, або ЛДНМ-П-3 для реєстрації нейтронного випромінювання. Індикатори надтеплових нейтронів –пропорційні бор-фтористі іазорозрядні лічильники, індикатори теплових нейтронів –.сцинтиляційні детектори-люмінофори типу ЛДН з парафін-борним покриттям.

Теплові нейтрони поглинаються кадмієм або бором на зовнішньому шарі покриття індикатора. Надтеплові нейтрони проходять зовнішній шар, уповільнюються в парафіні до теплових швидкостей, і реєструються індикатором каналу ННК-НТ.

В каналі ГК.(Рис. 7.1) імпульси з лічильника 1 надходять до підсилювача 2 і далі – до амплітудного дискримінатора 3, в якому на фоні шумів фотоелектронного помножувача ФЕП виділяються корисні сигнали. Вони формуються довжиною 35 мкс для оптимальної передачі по кабелю через змішувач 7 і вихідний каскад 8.

В каналі НГК (ННК, ГГК) лічильники залежать від методу досліджень. З лічильника 1^/ імпульси надходять на підсилювач 2^/ і далі – на амплітудний дискримінатор 3^/. З метою зменшення часу і збільшення швидкості рахунку в каналі довжина імпульсів, яка формується в дискримінаторі вибрана 17.5 мкс. З виходу дискримінатора 3^/ імпульси надходять.до тригера 5, де виконується зменшення частоти їх слідування в 2 рази. Імпульси запускають нормалізатор каналу 6, в результаті – з виходу нормалізатора виходить прямокутний імпульс від’ємної полярності довжиною 35 мкс.

Імпульси I і II каналів подаються на входи змішувача 7. Змішувач виконаний таким чином, що при одноразовому надходженні до нього імпульсів з 2 каналів, на вихідний каскад проходить тільки імпульс ГК, а імпульс каналу НГК (ГГК) пригнічується. Перевага в проходженні імпульсів каналу ГК пояснюється тим, що від каналу ГК надходить значно менше імпульсів (інформації), ніж від каналу (НГК ГГК), і вплив каналу ГК на другий складає долі процента.

Вихідний каскад 8 (катодний повторювач з трансформаторним входом) підсилює вихідні сигнали і узгоджує вихідний опір свердловинного приладу з опором кабелю. Імпульси по кабелю надходять до наземної панелі і мають однакову довжину, але різну полярність. В наземній панелі імпульси поділяються за полярністю і проходять у відповідні канали.

Живлення свердловинного приладу виконується з поверхні; для живлення ФЕП датчиків використовується високовольтний перетворювач 4. У верхній частині приладу знаходяться детектори каналу ГК, в нижній – змінні детектори НГК, ННК і ГГК. Шина з електричною схемою знаходиться у стальному корпусі, нижня частина якого закінчується замком для під’єднання до приладу зондового пристрою з гамма-джерелом, або джерелом нейтронів.

В панелі ВПРКУ-А сигнали надходять до відповідних каналів, на підсилювачі та через перемикач – на входи 4 однакових каналів. В. кожному каналі імпульси проходять через дискримінатори на нормалізатори, де вони формуються за амплітудою і довжиною. З нормалізаторів сигнали надходять на схеми цифрових вимірювальних пристроїв.

В панелі існує можливість встановлення сталої інтегруючої комірки у кожному з каналів і частоти імпульсів калібруючого пристрою.

 

7.5 Підготовка апаратури до проведення запису ГК

При відсутності градуювання апаратури масштаби запису можуть бути лише в одиницях імп/хв. При градуюванні і встановленні масштабів запису виконується передача одиниці фізичної величини (в нашому випадку – А/кг; умовні одиниці) від робочих еталонів, стандартних зразків, імітаторів з даними фізичними властивостями.

Градуювання каналу ГК проводиться способом радієвого еталону (взірцеве джерело радій-226), або в спеціальних свердловинах, або на моделях пластів з використанням взірцевого проеталонованого свердловинного радіометра.

При градуюванні будують графік залежності величини інтенсивності в імп/хв. Від потужності експозиційної дози гамма-випромінювання в А/кг і встановлюють чутливість свердловинного приладу S _γ як відношення зміни інтенсивності в імп/хв до зміни потужності дози в А/кг.

При відомій чутливості свердловинного приладу S _γ масштаб запису n _γ встановлюють за розрахованим відхиленням l бліка гальванометра фотореєстратора від заданої частоти імпульсів калібратора I _к:

 

 

Велична відхилення l регулюється зміною границь вимірювання панелі фотореєстратора або вихідного струму панелі ВПРКУ-А (ручкою «Масштаб»).

 

7.6 Проведення вимірів

1. Під’єднюють свердловинний прилад, наземні панелі до каротажної лабораторії.

2. Встановлюють ручки керування і комутації наземних панелей у вихідне положення.

3. Вмикають живлення блоків лабораторної установки. Встановлюють струм живлення свердловинної апаратури від ЧИП-К 330+17 мА.

4. За допомогою осцилографу контролюють наявність імпульсів каналів ГК і НГК (ГГК). За допомогою потенціометра «Ампл. сигн.» встановлюють амплітуду імпульсів такою, щоб величина виходу імпульсу зворотної полярності була приблизно в 5 разів меншою за величину корисного сигналу.

5. Регулюють рівень дискримінації так, щоб амплітуда вхідного сигналу перевищувала поріг дискримінатора приблизно в 2 рази. Відмітка рівня дискримінації спостерігається на екрані осцилографа у вигляді яскравої точки на фронтах імпульсів. Для цього перемикач «Контроль» панелі ВПРКУ-А переводять в позицію «Рівень дискр.» I і II каналів.

6. Встановлюють масштаб запису у відповідності з вищеприведеною методикою. Записують нуль і стандарт-сигнали від калібратора панелі.

7. Записують покази приладу при різних величинах, сталої інтегруючої комірки.

 

7.7 Контрольні питання

1. Суть методу ГК.

2. Суть методів ННК-Т і ННК-НГ.

3. Суть методу НГК.

4. Будова і призначення інтегруючої комірки.

5. Функціональна блок-схема двоканального свердловинного радіометра і наземної панелі.

6. Технічні характеристики ДРСТ-3-90.

7. Способи градуювання каналу ГК.

8. Будова і робота сцинтиляційних лічильників.

9. Будова і робота газорозрядних лічильників.

10. Будова і робота напівпровідникових лічильників.

11. Основні параметри лічильників γ-квантів.

12. Підготовка апаратури ДРСТ до запису.

 

7.8 Література

1. Померанц Л.И., Чукин В.Т. Аппаратура и оборудование для геофизических методов исследования скважин. - М.: Н-мра, 1978.

2. Дьяконов Д.И.. Леонтьев Е.И.. Кузнецов Г.С.. Общий курс геофизических исследованной скважин. - М.-: Недра, 1984.

3. Техническая инструкция по настройке и проведений измерений скважинным радиометром ДРСТ-3-90.

4. Техническая инструкция по работе с наземной панелью радиоактивного каротажа ИПРКУ-А.

 

Лабораторна робота №8

Вивчення будови і принципу роботи апаратури акустичного каротажу (СПАК)

Мета роботи

Метою роботи є вивчення будови, принципу роботи апаратури акустичного каротажу типу СПАК-6. Окрім цього навчитись підготовлювати апаратуру акустичного каротажу для роботи в свердловинних умовах, здійснювати запис параметрів акустичного каротажу станцією ЛКЦ-І0 ЦУ.