Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Методы микроэлектрического каротажа. Зонды, решаемые задачи




В скважине измеряют кажущееся сопротивление, но это измерение проводится зондами весьма небольших размеров (до 5 см). Микрозонды обладают малой глубиной исследования и позволяют детально исследовать изменение удельного электрического сопротивления горных пород, непосредственно прилегающих к стенке скважины. Для уменьшения влияния бурового раствора на результаты измерения электроды зонда устанавливают на наружной стороне изолирующей пластины(башмака), которая специальной пружиной плотно прижимается к стенке скважины. Рисунок справа: схема измерения градиент-микрозондом. При исследовании пород-коллекторов на показания микрозондов оказывает влияние удельное сопротивление части пласта, измененной проникновением фильтрата бурового раствора, а также удельное сопротивление и толщина глинистой корки. Поэтому по данным микрозондов трудно получить представление о характере насыщения коллектора (нефтью, газом или водой). Обычно применяют микрозонды двух размеров: градиент-микрозонд А0,025М10,025М2 (RИССЛ = двойной размер зонда), потенциал-микрозонд А0,05М (RИССЛ = размер зонда). Более полная информация получается, если исследования проводятся одновременно двумя микрозондами. Современная аппаратура на многожильном кабеле позволяет выполнить это условие.

По данным микрозондов хорошо выделяются породы-коллекторы, имеющие на своей поверхности глинистую корку. Однако глинистая корка одновременно с этим отрицательно сказывается на результатах количественных определений удельного сопротивления полностью промытой части коллектора. Для преодоления этой трудности применяют фокусированный микрозонд (зонд бокового микрокаротажа). Т.е. признак выделения коллекторов – разница показаний микроград и микропотенц зондов.

ΡМПЗ- ρМГЗ=∆ρМКЗ >0 Разность показаний ρМКЗнефт.гп> ρМКЗводон.гп

Решаемые задачи: литол.расчлен.разрезов, выделение коллекторов по ∆ρМКЗ, опред-е хар-ра насыщения, детальное расчленение разреза на пласты, четкое опред-е границ пластов, опред-е условий осадконакопления

№21 Особенности проведения метода ПС в горизонт-ых и морских скв. (см. 5,6)

№22 Метод пластовой наклонометрии. Физические основы метода, особенности применения, решаемые задачи.

Используеться Метод Микро Бокового Каротажа (МБК). (Proximity Log). Метод работает в ближайшей части пласта(промытой).

Плоскость опр-ют по смещению м/у 3-мя кривыми. Прибор движется с одной скорость для всех 3-х кривых. Колибруют в углах наклона.

RИССЛ ≈ 20÷30см.

 

В нефти ρБК > ρМБК, в воде ρБК < ρМБК.

 

 

№23 Физические основы гамма-метода. Решаемые задачи.

В основе метода лежит излучение, создаваемое радиоактивными изотопами U238, U235(актиноуран), Tr232, а также естественно-радиоактивными эл-ми Rb287, Sm132, K40. 3 первых-радиоактивное семейство, а 3 последних-моноизлучатели и имеют по одному звену. В чистом виде U тяжелее, чем Pb и не представляет опасности, наиболее опасны Rd236 Rn. В скважину опускают прибор, который содержит детектор гамма-излучения и электронную схему (Г – детектор, ЭС – электронная схема), служащую для питания индикатора, усиления его сигналов и передачи их через кабель на поверхность. Точка записи ГМ совпадает с серединой детектора.

Если не считать урановых и ториевых руд, наибольшей гамма-активностью обладают кислые изверженные породы, например граниты, а также глины. По интенсивности гамма-излучения 1 г этих пород эквивалентен (4-6)·10-12 г 226Ra. Наименее активны (менее 10-12 г Ra) ультраосновные породы, а среди осадочных пород — чистые разности известняков, песчаников, большинства каменных углей и особенно гидрохимических пород (кроме калийных солей). В осадочных породах, как правило, радиоактивность тем больше, чем выше содержание глинистой фракции.Это позволяет по кривым Iγ различать глины, глинистые и чистые разности известняков, песчаников.

Интенсивность ГМ на оси необсаженной скв.: αIγ=(aΔq /4 R ) dV,

а-излучательная способность в-ва, Δq-концентрация радионуклидов в 1см в-ва, -ρ в-ва, 4 R -геометрический ф-ор, учитывает радиоактивность излучения.

Iγ= (aΔq /4 R ) r dr d dz;

Iγ= aΔq /4 /(R ) d dz;

R =r +z ; z =z/r ; z = z / r

Iγ=aΔq /4 /(r +z ) dz;

 

 

Задачи: 1. Опр-ие литол. расчленения разрезов вскрытой скв. (терригенные породы-пески, глины). Р/а-ть полимиктовых ПЖ может превышать р/а-ть глин.-перевёрнутая кривая ГМ.

2. выделение коллекторов. Двойной разностный пар-р: выделяют пласты глин.

3. Опр. гинистости коллекторов. Глина-цементирующий материал в тиррегенных, вулканических, карбонатных коллекторах.

4. опр.типа глинистых минералов.:1. содержание минерала;

2. каолинит

3. монтмориллонит

4. смешанослойные глины

5. иллит(гидрослюда)

6. глауконит, фельдшпаты, калиевые эвапориты.

5. Корреляция разрезов скв.(выделяют похожие по аномалиям ГМ и проводят линии м/у кровли-кровли, подошвы-подошвы)

6. выявление геодинамических реперов; 7. опр. зон АПД.

8. контроль текущего состояния эксплуатации скв.(в процессе разработки происх-т выщелачивание солей Ra, кот. Оседают на перфорац-х отверстиях эксплуатационной колонны и в зонах нарушения сплошности цементного камня.В рез-те на повторных диограммах ГМ появляються аномалии во много раз превышающие амплитуду первоначальной кривой ГМ.

9.Опр. усл. осадконакоплений: р-ть континентальных глин>морских.Весьма

информативный метод спектрометрия сейсмо-гамма-излучения.Th/U>7, отложения сформировались в континентальных усл.,и наоборот.(<3).

10. Данные спектометрии Гм весьма эфф-ны при изучении коллекторов фундаментом.(гранитоиды). В с. Координируют(KП, содер. К) и (KП, содер. Cu) выд-ся высокопродуктивные коллекторы на шельфе Вьетнама.

№24 Взаимодействие гамма-квантов с в-вом. Вероятность взаимодействия гамма-кванта с атомом какого-либо элемента пропорциональна числу таких атомов в единице объема вещества и поперечному сечению (зависит от номера элемента, типа взаимодействия, энергии кванта)атома.

Вероятность того, что гамма-квант на ед. длины пути испытывает взаимодействие с каким-нибудь атомом элемента, опр-ся произведением концентрации ni атомов этого элемента на сечение σi элемента для данного типа взаимодействия. Общая вероятность взаимодействия гамма-кванта с каким-либо из атомов на длине пути в 1 м равна сумме таких произведений для всех элементов - эта сумма называется макроскопическим сечением взаимодействия для рассм-ого в-ва или линейным коэф-ом ослабления и обозначается μ. Величина 1/μ - средний пути, проходимый частицей до взаимодействия с атомом в-ва. Знач. суммарного макроскопического сечения взаимодействия гамма-квантов (в результате всех трех типов взаимодействия) в типичных горных породах составляют примерно 40, 15 и 6 м-1 при энергии гамма-квантов 0,1; 1 и 6 МэВ соответственно. Реализуется с помощью 3-х механизмов взаимодействия: а) фотоэффект, в) Комптон-эффект, б) эффект образования пары е -позитрон(е )(парный эффект). В ГГМ исп-ся 1 и 2. Фотоэффект в селективной и плотностной модификации ГГМ

З акономерности прохождения гамма-квантов через вещество. 1 – ядро, 2 – электрон, 3 – гамма-квант до взаимодействия, 4 – рассеянный гамма-квант, 5 – электрон или позитрон):

1. Фотоэффект (фотоэлектрическое поглощение) - -квант взаимодействует с атомом в кулоновском поле ядра. γ-квант исчезает вследствие передачи всей его энергии одному из электронов атома. В породах из легких элементов (осадочные породы), микроскопическое сечение фотоэффекта () становится пренебрежимо малым уже при энергии кванта 0,2-0,3 МэВ. Для тяжелых элементов фотоэффектом нельзя пренебречь даже при энергии в несколько мегаэлектрон-вольт.1БАРН=10 (ед. S-мера взаимодействия -кванта с в-ом). N АТ = , [ ]=[ г/см ], [ ]=[(г/см )() ]=[см ], = f(z , E ), z-атомный номер.

Функциональная зависимость вероятности взаимодействия по фото-эффекту от атомного номера говорит о том, что показание метода в знач. Степени зависит от эффективности атомного№ среды. Чем > E , тем выше вероятность взаимодействия -кванта с в-ом по фото-эффекту.

2. Эффект образования пар - исчезновение кванта с образованием пары частиц — электрона и позитрона. Е =0,511 МэВ, hv>=1,02 МэВ. = f(z, E ), E С [2-20]МэВ.

 

Поперечное сечение эффекта образования пар увеличивается с ростом атомного номера пропорционально Z2. При энергии кванта менее 1,02 МэВ этот процесс не происходит, а при большей энергии его сечение растет с увеличением энергии.

 

3. Эффект Комптона (Комптоновское рассеяние) - происходит в результате соударения кванта с одним из электронов. γ-квант передает часть своей энергии электрону и изменяет направление своего движения.

-микросечение, -макросечение, , = f(z , E ),

= z N А = , - плотность.

В интервале энергии 0,1-10 МэВ для легких и 0,5-5 МэВ для тяжелых элементов преобладающим процессом взаимодействия является комптон-эффект. Макроскопическое сечение комптоновского рассеяния пропорционально количеству электронов в единице объема (электронной плотности вещества) и несколько убывает с ростом энергии кванта.

№25 Модификации гамма-метода. Измерения гамма-квантов проводят в 2-х модификациях: интегральный, спектральный(основан не только на подсчёте числа -кв, н и на на опред. Энергии каждого из них. При интегральной модификации Е опр. нельзя.

№27 Спектрическая модификация гамма-метода. Принцип работы - спектрометра: Д-поровый дескрименатор.

К40 E =1,46 МэВ

Чем >Е -кв, тем выше амплитуда ч/з Д могут пройти только теимпульсы, амплитуда кот. Больше порога Д .

 

Электрическая схема:

 

2 смещённых порога дескрименатор обр-т 1 диференциальный дискреминатор.

Спектры: полевые, стационарные. Полевой: включает 4 канала: интегральный и 3 дифференциальных для измерения радиоактивности.

1,3-1,6 1,65-1,95 2,4-2,8МэВ

Относ-ная погрешность-число импульсов отнесенных к среднему числу.

I =a I +b I +c I

I =a I +b I +c I кол-во импульсов изм-ых в 3-х

I =a I +b I +c I I -кол-во импульсов в минуту.

Они опр. соединения С, С, С.

а, b, c,1<=i<=3,-спектральные коэффициенты, относительно излучений U, Th, K. На чистых смесях.

№30 Поле точечного источника гамма-кв на оси необсаженной скв. Закон ослабления плотности потока гамма-излучения от точечного источника выражается: , где Ф — плотность потока гамма-квантов на расстоянии r; Q — общее число квантов, испускаемых источником; μ — суммарное макроскопическое сечение среды для всех процессов взаимодействия гамма-излучения с веществом.

 

№26 Детекторы гамма-квантов. Детекторы излучения — важнейшие элементы радиометров.

1. Для регистрации гамма-квантовв скважинных радиометрах применяют счетчики Гейгера(самогасящиеся газонакоплению. Их преимущество — больший, чем у пропорциональных счетчиков, выходной сигнал (до нескольких вольт), что упрощает усиление и передачу сигналов на поверхность.Простой и надёжный в работе(устойчив к t˚C и Р). «-»:низкая эффективность( =1,5-2%), =(N измер. /Nобщее)100%.Чем > -квантов, тем< погрешность(точнее измерение). Относительная погрешность: = ; = -абсолютная погрешность. Чтобы поднять эф-сть можно время измерений.

Газоразрядные счетчики конструктивно представляют собой цилиндрический баллон, по оси которого натянута металлическая нить, служащая анодом. Металлическая боковая поверхность баллона служит катодом. Между катодом и анодом подается постоянное напряжение, равное для разных типов счетчиков от 300 — 400 В до 2 — З кВ.

Счетчики заполняются смесью инертного газа с парами высокомолекулярных органических соед-ий или с галогенами. При взаим-и -излучения с катодом из него выбивается электрон. Электрон, попадающий в заполненный газом объем счетчика, осуществляет ионизацию газа, т. е., в свою очередь, вырывает электроны из атомов газа, превращая их в положительно заряженные ионы. Эти электроны, называемые первичными, ускоренные электрическим полем, по пути к аноду вызывают вторичную ионизацию и т. д. В результате число электронов лавинообразно возрастает, превышая число первичных электронов в тысячи и сотни тысяч раз — в счетчике возникает разряд. При большом напряжении между анодом и катодом общее число электронов перестает зависеть от числа первичных электронов и от энергии регистрируемой частицы - такие называют счетчиками Гейгера-Мюллера.

2. Сцинтилляционный счетчик состоит из сцинтиллятора, сопряженного с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ). При падении гамма-кванта в сцинтиллятор происходит возбуждение атомов последнего. Возбужденные атомы испускают ЭМ-излучение, часть которого лежит в световой области. Кванты света от сцинтиллятора попадают на фотокатод ФЭУ и выбивают из него электроны.

В качестве сцинтилляторов для регистрации гамма-квантов в скважиной аппаратуре используют кристаллы йодистого натрия.

Сцинтилляционный счетчик гамма-квантов имеет ряд преимуществ перед разрядным: обладает высокой эффек-тью( =60-70%),т.е. регистрирует больше гамма-квантов, проходящих через счетчик. Сцинтилляционные счетчики также позволяют определять энергию регистрируемых гамма-квантов. «-»:при t˚ не > 100˚, R=10-12%-разрешение.

3. Полупроводниковые детекторы. «+»: высокая разрешающая способность.

Регистрация -кв основана на выбивании -квантами в в-ве полупроводника, при этом происходит изменение R р-п перехода.

«-»: практически не используют по техническим причинам (неудобство

доставки жидкости N).
№28 Влияние инерционности интегрирующей ячейки на регистрируемую аномалию гамма-метода.

Когда толщина пласта =2d скв.(4%), измеряемая аномалия ГМ, не достигает своего max значения. Если h>=3, то будет соответствовать её теоретическому знач. Глина х-ся max р/а-тью, а песчаники и карбонаты более низкой. Кроме того вводят поправку -метода за влияние интегрирующей ячейки.

В случае статич. Аномалии границы пласта опр. на половину высоты аномалии. Смещение аномалии происходит в сторону перемещения приора.

№29 Ослабление гамма-квантов в в-ве (барьерная геометрия).

N=N

[ ]=[см ]

 


 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-07-29; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1525 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинать всегда стоит с того, что сеет сомнения. © Борис Стругацкий
==> читать все изречения...

2385 - | 2147 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.