Прибор комплексного электрического каротажа К1-723-М

     Минимум рк в центре пласта тем ниже, чем  выше рпл. С уменьшением сопротивления  пласта аномалии р_к экранных максимумов становятся менее выразительными, и выделить пласт по кривым КС потенциал-зонда весьма сложно. Это ограничивает применение потенциал-зондов при. изучении маломощных высокоомных пластов.

     3. Пласт мощный (h>L_ПЗ), низкого удельного сопротивления (рпл<рвм), выделяется минимумом р_к, симметричным относительно середины пласта (рис. 1, б). Границы пласта отмечаются на кривой р_к по аналогии с определением границ для высокоомного пласта.

     

     Рис. 1. Кривые КС против одиночных однородных пластов разной мощности, полученные разными зондами (по С. Г. Комарову)

     4. Пласт тонкий (h<L_ПЗ), низкого удельного сопротивления (рпл<рвм), отмечается симметричным, минимумом (рис. 1, б).

     Форму кривых КС градиент-зонда для пластов  различной мощности рассмотрим на примере последовательного зонда.

     1. Пласт мощный (h> L_гз), высокого сопротивления (рпл>рвм). Кривая КС асимметрична относительно середины пласта. При приближении зонда к пласту плотность тока в направлении электродов М и N постепенно возрастает за счет  экранирования тока высокоомной покрывающей средой, р_к увеличивается (рис. 1, в).

     В случае пересечения электродами  М я N нижней границы пласта на кривой КС будет наблюдаться максимум, р_к которого с повышением р_пп стремится к удвоенному значению последнего. По мере удаления зонда вверх от подошвы пласта влияние нижней проводящей среды уменьшается, и плотность тока равномерно распределяется в пласте, т. е. значение р_к приближается к р_пл.

     При приближении зонда к более  проводящей покрывающей среде плотность тока в области измерительных электродов понижается вследствие распространения значительной его части во вмещающую среду,  р_к постепенно уменьшается. В кровле пласта отмечается самое минимальное значение КС, не превышающее р_вм- При входе зонда в покрывающую среду и удалении его от кровли пласта КС постепенно стремится К р_и„.

     Границы высокоомного пласта на кривой КС последовательного  градиент-зонда отмечаются следующим образом: кровля— по минимуму кривой р_в, подошва — по максимуму, причем сама кривая смещается по глубине вниз на половину расстояния между сближенными электродами {МN/2).

     2. Пласт тонкий (h<L_ГЗ), высокого сопротивления (рпл> >рвм)- Кривая КС асимметрична относительно середины пласта. В подстилающей среде на расстоянии L_ГЗ=AО отмечается экранный максимум (см. рис. 1, в). При дальнейшем перемещении зонда вверх, когда токовый электрод А и электроды М и N будут находиться по разные стороны пласта, фиксируется минимальное значение КС — меньше р_вм- В этом случае сам пласт является экраном, ослабляющим плотность тока в области измерительных электродов. Подошва пласта отмечается основным максимумом р_к, кровля — пониженным значением р_н. При увеличении отношения L_гз/h основные максимумы кривых КС смещаются к центру пласта, и кривые становятся более симметричными. Границы низкоомного пласта большой мощности на кривой КС последовательного градиент-зонда фиксируются следующим образом: кровля — по максимуму кривой р_к, подошва — по минимуму, смещенным по глубине вниз на МN/2 (рис. 1, г).

     Кривые  КС, получаемые обращенным градиент-зондом,—  зеркальное отображение кривых КС последовательного  градиент-зонда. Границы высокоомного пласта большой мощности на кривой КС обращенного градиент-зонда отмечаются следующим образом: кровля — по максимуму кривой р_к, а подошва— по минимуму, смещенным по глубине вверх на МN/2. В низкоомном пласте подошва отмечается по максимуму, кровля— по минимуму, смещенным на ММ/2 вверх.

     В природных условиях разрезы скважин  представлены чередующимися неоднородными  пластами низкого и высокого сопротивления. Взаимное влияние соседних пластов и их неоднородность обусловливают различный характер распределения электрического тока, а следовательно, разные формы кривых КС и величины р_к- Чередование и неоднородность пластов проявляются в нарушении плавности хода кривых рк, их иззубренности, смещении граничных максимумов и минимумов или нивелировке их. Это затрудняет выделение границ пластов и приводит к погрешностям при отсчете значений р_к. Однако, несмотря на это, в большинстве случаев на практике удается по фактическим кривым КС установить границы пластов и тем самым расчленить разрез по удельному электрическому сопротивлению пород.

     Области применения обычных  зондов КС и решаемые ими геологические задачи

     Метод обычных зондов КС —основной метод, применяющийся при изучении геологических разрезов незакрепленных скважин, заполненных электропроводящей промывочной жидкостью, на нефтяных, газовых, угольных, рудных месторождениях, при поисках пресных и термальных вод, при решении инженерно-гидрогеологических задач.

     Данные  метода КС стандартного зонда совместно  с кривой СП представляют собой основу всех геологических построений, связанных с изучением глубинного строения территории, уточнением стратиграфических границ, построением различных геологических карт и т. д. По кривой КС стандартного зонда выделяют границы пластов, определяют их мощности и глубины залегания, выделяют коллекторы и оценивают характер их насыщения, выявляют пласты нефти, газа, угля, руд и других полезных ископаемых,

 

ПРИБОР  КОМПЛЕКСНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО  
КАРАТОЖА К1А-723-М 

НАЗНАЧЕНИЕ

     Прибор  предназначен для измерения кажущегося удельного электрического сопротивления горных пород ( в дальнейшем - КС ) зондами бокового каротажного зондирования ( дальнейшем БКЗ ) и трёхэлектродного бокового каротажа ( в дальнейшем БК ), потенциала самопроизвольной поляризации ( в дальнейшем ПС ), удельного электрического сопротивления промывочной жидкости ( в дальнейшем - Рс), кажущейся электрической проводимости горных пород ( в дальнейшем - УЭП ) зондом индукционного каротажа ( в дальнейшем - ИК ).

     Прибор  расчитан на работу совместно со следующими изделиями:

1) каротажными  станциями по ГОСТ 25785-83, оснащёнными  системой «АЯКС»;

2) модулем  сопряжения с системой «АЯКС»;

3) трёхжильным  бронированным каротажным кабелем  по ГОСТ 6020-82 марки КГЗ - 70 -180 длиной 3000 ... 5000 м, оснащённым кабельным  наконечником по ГОСТ 14213-81 (Внимание! Включение прибора без кабеля или соответствующего ему эквивалента категорически запрещается!);

     4) каротажным генератором типа  П4507 или УГ-1.

      

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

     В приборе применена телеизмерительная  система ТИС с время-импульсной модуляцией сигнала и временным  разделением каналов,

     Распределение каналов прибора по назначению и  диапазоны измерений приведены  в приложении 1. Цикл состоит из 28 измерительных каналов и нулевого ( служебного ) канала.

     В нулевом канале передаётся сигнал контроля тока питания скважинного прибора.

     Каналы 1,2,3, занимает блок ИК. В первом канале передаётся сигнал зонда ИК, во втором - сигнал нулевого уровня зонда ИК, в третьем - стандарт сигнал, соответствующий показанию зонда индукционного каротажа, равному 100 мСм/м.

     Блок  БК - БКЗ занимает каналы 4 ...28, которые  распределены между грубым и чувствительным трактами усиления. Усиление чувствительного тракта в десять раз выше грубого. Поэтому там, где сигналы одного и того же зонда передаются по двум трактам одновременно, диапазон измерения и значения стандарт-сигнала для грубого канала в 10 раз больше, чем для чувствительного. Это касается всех зондов электрического каротажа за исключением резистивиметра, сигнал которого занимает только один канал грубого тракта.

     Каналы 9,15,16,28 предназначены для передачи опорных сигналов блока БК-БКЗ в следующей последовательности:

     9 канал - стандарт сигнал грубого  тракта;

     15 канал - нуль грубого тракта;

     16 канал - нуль чувствительного  тракта;

     28 канал - стандарт-сигнал чувствительного  тракта. Конкретные значения стандарт-сигналов для различных зондов и каналов приведены в таблице Приложения!, и составляют 0,2 от диапазона измерения.

     Измерение КС зондом БК осуществляется путём  раздельного измерения и передачи тока центрального электрода 1овк ( 4 и 5 каналы ) и потенциала экранного электрода Пэвк (6 и 7 каналы).

     Диапазоны измерений для зондов A8.0M1.0N, A4.0M0.5N, A2.0M0.5N, N0.5M2.0A, A1.0M0.1N

     от 0,2 до 5000 Ом-м. Для зондов A0.4M0.1N, Nl 1M0.5

     от 0,2 до 1000 Ом-м. Для зонда БК

     от 0,2 до 10000 Ом-м Для зонда ПК

     от10до2500мСм/м. Для резистивиметра

     от 0,05 до 5 Ом-м. Для сигнала ПС

     от -0,5 В до +0,5 В.

     Условия эксплуатации.

Максимальная  рабочая температура окружающей среды - 120°С.

Максимальное  рабочее гидростатическое давление - 80 мПа.

     Габариты  прибора.

Диаметр, не более 75мм Длина жёсткой части ,

не более 3,9м Длина гибкого зонда, не более 17м.

Масса прибора, не более              80кг.

Точка записи зондов (Приложение 2):

     A8.0M1.0N - 14,50м A4.0M0.5N - 10,25м A2.0M0.5N - 14,75м N0.5M2.0A - 10,25м A1.0M0.1N - 13,55м A0.4M0.1N - 12,95м N11M0.5A - 12,25м Резистивиметр - 6,00м БК - 17,68м ИК - 19,67м ПС - 15,75м

       Параметры тока питания скважинного  прибора.

1) действующее  значение тока зондов электрического  каротажа 400±40мА

2) частота  - 400±5Гц.

     УСТРОЙСТВО  И РАБОТА ПРИБОРА

     КОМПОНОВКА  ПРИБОРА.

     Прибор  состоит из следующих конструктивно  законченных блоков (Рис.3.1.) : блока  ИК, выполненного на общем шасси  с ТИС, блока БК-БКЗ, а также  гибкого зонда с размещёнными на нём питающими и измерительными электродами. В верхней части  гибкий зонд заканчивается стандартным  гермо-разъёмом для подсоединения к геофизическому каротажному кабелю.

     ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ  СХЕМА ПРИБОРА.

     На  рис. 3.2. приведена функциональная схема  прибора.

     Телесистема обеспечивает питание прибора, синхронизацию  работы его схемы, модуляцию и  передачу по первой жиле кабеля сигналов блоков БК-БКЗ и ИК.

     Блок  БКЗ обеспечивает питание зондовых установок, приём, усиление, согласование со входом ТИС сигналов от зондов БК-БКЗ.

     Блок  ИК осуществляет питание зондовой установки  ИК, приём, усиление и согласование со входом ТИС сигнала зонда ИК.

     Функциональная  схема блока ТИС.

     На  рис. 3.3. приведена функциональная схема  блока ТИС. Схема содержит дроссель L1, трансформаторы Тр1,Тр2, источник питания ИП, формирователь синхронизирующих сигналов Ф, счётчик Сч, модулятор, усилитель-формирователь УФ.

     В состав модулятора входят сумматор, два  амплитудных детектора АД1 и АД2, формирователь пилообразного напряжения ФП, компаратор К, запоминающее устройство ЗП, ключи К, К , Ко. Кроме того модулятор содержит два источника опорного напряжения на стабилитронах У1 и У2. Прочие элементы носят вспомогательный характер и на функциональной схеме не показаны.

     Схема ТИС работает следующим образом.

     Ток питания прибора In 0,4A 400 Гц последовательно  проходит через дроссель L1, трансформатор  питания Тр1, трансформатор Тр2 и  далее на блок БК-БКЗ.

     Выходные  обмотки Тр1 поступают на схему  ИП, который вырабатывает стабилизированные  уровни питания ±12В, 24В, 50В, 6В.