СПОСОБ ГРАВИТАЦИОННОГО КАРОТАЖА БУРОВЫХ СКВАЖИН Советский патент 1995 года по МПК G01V7/00 

Изобретение предназначено для проведения гравитационного каротажа буровых скважин до глубин 5000 м с минимальным шагом измерений в 5 м в условиях температур в скважинах до 120^оС и интенсивного вертикального температурного градиента. Каротаж проводится теплоуправляемыми кварцевыми нетермостатированными гравиметрами рейсами с дискретной системой измерений по совокупности пунктов, расположенных вдоль ствола скважины, при этом одновременно проводится определение высот гравиметрических пунктов.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения влияния вертикального температурного градиента скважины и увеличения производительности работ.

На чертеже показана схема построения рейса, реализующего предложенный способ.

Способ осуществляется рядом последовательных операций: гравиметр устанавливается на 1 пункте, проводят измерения Δ g и высоты (Н) пункта относительно устья скважины, затем гравиметр транспортируют спуско-подъемным устройством на пункт 2, проводят измерения Δ g, Н, после проведения измерений прибор возвращают на пункт 1, где измеряют Δ g и повторно Н. От пункта 1 гравиметр перемещают на пункт 3, проводят измерения, затем на пункт 4, после проведения измерений на пункте 4, возвращают на пункт 3, на котором повторно измеряют Δ g и Н. Порядок измерений по описанной последовательности сохраняется в течение рейса.

Ускорение силы тяжести на пункте наблюдения в идеальном случае (при отсутствии смещения нуль-пункта гравиметра) определяется соотношением:
g_нn (S_o S_n) ˙ C + g_o + δ g_v, (1) где g_нn значение набл. на n-м пункте;
S_o значение 1-го отсчета (на опорном пункте) (дел.);
S_n отсчет на n-м рядовом пункте в рейсе (дел.);
C масштабный коэффициент гравиметра (мГал/об);
g_o значение ускорения силы тяжести на опорном пункте (мГал);
δ_gv поправка за приливные вариации силы тяжести (мГал).

В связи с тем, что гравиметры имеют смещение нуль-пункта во времени, формула (1) принимает вид:
g_нn [S_o ± (kt_n ± S_n)] ˙ C + g_o + δ g_v, (2) где t_n разница по времени между 1-м отсчетом на опорном пункте и отсчетном на n-м рядовом пункте (мин);
К коэффициент, характеризующий величину смещения нуль-пункта гравиметра в единицу времени (К > 0, К < 0), определяемый по формуле
K дел/мин (3) где S_кон значение последнего отсчета на правом пункте (дел.);
Δ t продолжительность рейса (мин).

Из опыта работы с различными типами гравиметров известно, что величина коэффициента К зависит от величины и знака температурного градиента в определенные моменты рейса. Точность определения коэффициента K при проведении гравиметрического рейса в условиях различного температурного градиента зависит от его продолжительности (именно с этой целью делятся на звенья и создаются опорные сети).

В предложенном техническом решении изобретения учет смещения компоненты нуль-пункта гравиметра, связанной с температурным градиентом скважины, проводится по двум соседним пунктам измерений в короткий интервал времени по всей глубине исследуемой скважины.

Минимально допустимый интервал времени между первоначальным и повторным измерением определяется из следующих требований:
минимальный шаг наблюдений 5 м;
время, затрачиваемое на одно наблюдение, 3 мин;
скорость спуско-подъемных операций 5 м/мин.

Т.о. минимальный интервал времени составляет 11 мин.

Проводят измерения в скважине по предложенной схеме определяют значение К в зонах различного температурного градиента ствола скважины и, следовательно, учитывают нелинейную составляющую смещения нуль-пункта при определении истинного значения ускорения силы тяжести по каждому пункту.

Смещение общего нуль-пункта в рейсе, связанного с внутренними, необратимыми изменениями измерительной системы, например, процессом старения кварца выполняются по традиционным методам, но после введения поправок по каждому пункту измерений, полученных при учете температурной компоненты смещения нуль-пункта гравиметра и стабилизации гравиметра до первоначального состояния (перед началом рейса). Известно, что влияние изменения по величине и направлению температурной компоненты превышает на 1-2 порядка величину его естественного смещения, поэтому реализация предложенного способа повышает точность измерений как минимум в 3-4 раза и тем самым обеспечивает работоспособность его в высокотемпературных и глубоких скважинах с учетом уменьшения шага измерений до величины в 5-10 м.

Увеличение производительности достигается тем, что при повышении точности измерений сокращается их объем, т.е. время, необходимое для решения конкретной геологической задачи при исследовании скважины.

Изобретение предназначено для проведения гравитационного каротажа буровых скважин до глубин 5000 м в условиях температур в скважинах до 120°С и интенсивного вертикального температурного градиента. Целью изобретения является повышение точности путем исключения влияния вертикального температурного градиента скважины и увеличения производительности работ. При реализации данного способа измерения ускорения силы тяжести проводятся по схеме (2n 1) (2n) (2n 1). По результатам измерений определяется нелинейная составляющая сползания нуль - пункта, обусловленная вертикальным температурным градиентом на данном участке скважины, а истинное значение ускорения силы тяжести определяется с учетом линейной и нелинейной составляющих сползания нуль пункта. 1 ил.

СПОСОБ ГРАВИТАЦИОННОГО КАРОТАЖА БУРОВЫХ СКВАЖИН, включающий измерения ускорения силы тяжести вдоль ствола скважины с заданным шагом, телеуправляемым гравиметром рейсами, начинающимися и заканчивающимися на одном и том же исходном пункте в устье или забое, учет смещения нуль-пункта гравиметра по линейному закону после окончания рейса и определение инстинного значения ускорения силы тяжести, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем исключения влияния вертикального температурного градиента скважины и увеличения производительности работ, измерения ускорения силы тяжести проводят по схеме (2n 1) · (2n) (2n 1) с минимально допустимым временным интервалом, по разнице показаний которых в каждой точке определяют нелинейную составляющую сползания нуль-пункта, обусловленную вертикальным температурным градиентом, на данном участке ствола скважины, при этом истинное значение ускорения силы тяжести определяют с учетом линейной и нелинейной составляющих.