Файл: Основной этап разведки месторождений большинства полезных ископаемых бурение скважин. При помощи скважин производится и эксплуатация месторождений таких полезных ископаемых, как нефть, газ, вода, каменная соль.docx

1. 
   Начальник партии.
   
2. 
   Инженер-оператор.
   
3. 
   Техник.
   
4. 
   Взрывник-каротажник.
   
5. 
   Машинист.
   

Станция размещена на шасси автомобиля «УРАЛ» повышенной проходимости.

2. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО АППАРАТУРЫ ВИКИЗ. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Метод высокочастотных индукционных каротажных изопараметрических зондирований (ВИКИЗ) предназначен для исследований пространственного распределения удельного электрического сопротивления пород, вскрытых скважинами, бурящимися на нефть и газ.

Использование метода ВИКИЗ позволяет решать следующие задачи:

• 
  Расчленение разреза, в том числе тонкослоистого, с высоким пространственным разрешением;
  
• 
  Оценка положения водонефтяных и газоводяных контактов;
  
• 
  Определение удельного электрического сопротивления неизмененной части пласта, зоны проникновения фильтрата бурового раствора с оценкой глубины вытеснения пластовых флюидов;
  
• 
  Выделение и оценка параметров радиальных неоднородностей в области проникновения, в том числе скоплений соленой пластовой воды («окаймляющие зоны»), как прямого качественного признака присутствия подвижных углеводородов в коллекторах.
  

В отличие от трехкатушечных зондов индукционного каротажа, в которых измеряются абсолютные значения сигналов на фоне скомпенсированного прямого поля, метод ВИКИЗ, базирующийся на измерении относительных фазовых характеристик, может использоваться для исследования в скважинах, заполненных сильнопроводящим (УЭС менее 0.5 Ом·м) буровым раствором.
Результаты интерпретации диаграмм ВИКИЗ в комплексе с данными других методов ГИС и петрофизической информацией позволяет определять коэффициент нефтегазонасыщения, литологию терригенного разреза, оценивать неоднородность коллекторских свойств на интервалах пористо-проницаемых пластов, выделять интервалы уплотненных песчаников с карбонатным или силикатным цементом и др.
Аппаратура ВИКИЗ обеспечивает измерение разностей фаз между э.д.с., наведенными в измерительных катушках пяти электродинамически подобных трехкатушечных зондов, и потенциала самопроизвольной поляризации ПС.

---

Габаритные размеры скважинного прибора: диаметр — 0.073м, длина — 4.0м. Прибор состоит из зондового устройства, блока электроники и наземной панели.

Аппаратура ВИКИЗ состоит из:

1. 
   скважинного прибора
   

рабочие условия применения:

Температура окружающей среды от 5°С до 120° С,

Максимальное гидростатическое давление 60 МПа,

Температура окружающего воздуха в предельных условиях транспортирования от -50°С до +50°С).

2. 
   наземной панели
   

рабочие условия применения:

Температура окружающей среды от 10°С до 45°С,

Относительная влажность окружающего воздуха при 30°С - 90%,

Максимальное гидростатическое давление 60 МПа,

Температура окружающего воздуха в предельных условиях транспортирования от -50°С до +50°С при относительной влажности воздуха при 30°С (не более 90%.)


В аппаратуре ВИКИЗ используется набор из пяти трехкатушечных зондов. Конструктивно зондовое устройство выполнено на едином стержне, и все катушки размещены соосно. Геометрические характеристики зондов представлены в Таблице 1.

На Рисунке 1 показана схема размещения катушек на зондовом устройстве. Здесь приняты следующие обозначения: Г1-Г5 — генераторные катушки; И1-И6 — измерительные катушки.
Таблица 1

---

Геометрические характеристики зондов

Схема зонда	Длина, м	База, м	Точка записи, м
И6 0.40 И5 1.60 Г5	2.00	0.40	3.28
И5 0.28 И4 1.13 Г4	1.41	0.28	2.88
И4 0.20 ИЗ 0.80 ГЗ	1.00	0.20	2.60
ИЗ 0.14 И2 0.57 Г2	0.71	0.14	2.40
И2 0.10 И1 0.40 Г1	0.50	0.10	2.26
ПС		3.72

Все генераторные и измерительные катушки зондов меньшей длины размещены между катушками двухметрового зонда.

Технические данные аппаратуры ВИКИЗ

• 
  Диапазон измерения кажущегося УЭС, Ом^.мот 1 до 200
  
• 
  Основная погрешность измерения, % 5+20 р /р_в
  

где : р - измеренное значение кажущегося УЭС,

р_в- верхний предел диапазона измерения

• 
  Напряжение питания, В 220 ± 22
  
• 
  Габаритные размеры скважинного прибора, м
  

диаметр 0,073

длина, не более 4,00

• 
  Габаритные размеры наземной панели, м не более 0,34×0,20×0,09
  
• 
  Масса скважинного прибора, кг не более 50
  

Масса наземной панели, кг не более 3,5




Рисунок 1.

Пятизондовая система


Структурная схема скважинного прибора представлена на

Рисунке 2. Блок электроники обеспечивает поочередную работу зондов. Первой включается генераторная катушка Г₁ и измеряется разность фаз между э.д.с., наведенными в измерительных катушках И

---

_1, И_2. Второй включается катушка Г₂ и измеряется разность фаз между э.д.с., наведенными в измерительных катушках И_2, И_3. Далее поочередно включаются генераторные катушки остальных зондов.



Рисунок 2.

Структурная схема скважинного прибора.


Электронная схема содержит: усилители мощности – 1-5; смесители – 6-11; аналоговый коммутатор – 12; перестраиваемый гетеродин – 13; устройство управления скважинным прибором – 14; усилители промежуточной частоты – 15, 16; опорный кварцевый генератор – 17; широкополосный фазометр – 18; передатчик телесистемы -19; выходное устройство – 20; блок питания – 21.

Смесители расположены в зондовом устройстве рядом с измерительными катушками. Там же установлен аналоговый коммутатор. Остальные элементы схемы расположены в блоке электроники.

Скважинный прибор подключается к наземной панели с помощью трехжильного кабеля. При регистрации на компьютеризированную каротажную станцию функции наземной панели может выполнять
соответствующая программа.

Наземная панель – автономная микропроцессорная система, которая выполняет следующие основные функции:

• 
  Обеспечивает питание скважинного прибора;
  
• 
  Принимает цифровые сигналы от скважинного прибора;
  
• 
  Учитывает сигналы «нули воздуха» (фазовые сдвиги в непроводящей среде);
  
• 
  Трансформирует принятые сигналы в значения нормированной разности фаз;
  
• 
  Преобразует результаты обработки в аналоговые сигналы (если используются аналоговые регистраторы);
  
• 
  Передает результаты обработки по стандартному последовательному интерфейсу RS-232;
  
• 
  Отображает на светодиодном индикаторе коды текущих режимов и результаты измерений;
  

Наземная панель состоит из следующих блоков:

• 
  Микроконтроллера;
  
• 
  Формирователя выходного сигнала;
  
• 
  5-канального ЦАПа;
  
• 
  Интерфейса RS-232;
  
• 
  Энергонезависимого ОЗУ;
  
• 
  Светодиодного индикатора;
  
• 
  Блока управления;
  
• 
  Фильтра сигнала ПС (ФПС);
  
• 
  Сетевого источника питания;
  
• 
  Источника питания для скважинного прибора.
  

---

Микроконтроллер обеспечивает общее управление панелью.

Формирователь сигнала отделяет информационный сигнал от напряжения питания зонда (они передаются по одной жиле кабеля), а также преобразует его в последовательность прямоугольных импульсов с уровнями транзисторно-транзисторной логики.





Рисунок 3.

Структурная схема наземной панели



Для аналоговых регистраторов 5-канальный ЦАП формирует напряжения постоянного тока, пропорциональные измеренным значениям разности фаз.

Интерфейс RS-232 предназначен для передачи измеренных значений в цифровом коде.

Энергозависимое ОЗУ обеспечивает хранение значений «нулей воздуха» скважинного прибора, которые учитываются при каждом измерении.

Индикаторный светодиодный модуль отображает результаты измерений, а также коды текущих режимов работы.

Фильтр сигнала ПС осуществляет низкочастотную фильтрацию.

Сетевой источник питания преобразует сетевое напряжение в ряд постоянных напряжений +5 В, +24 В и -12 В, которые используются для питания собственно элементов панели.

Источник питания скважинного прибора преобразует выходное напряжение сетевого источника (+24 В) в напряжение постоянного тока (+140 В)
Скважинный прибор работает следующим образом (См. Рис. 2). Сигнал, стабилизированный по частоте, с опорного генератора 17 поступает в устройство управления скважинным прибором 14, в котором вырабатываются сигналы, управляющие генераторными частотами. По команде из того же устройства 14 через усилитель мощности на катушку Г1 первого зонда подается рабочая частота. По команде из устройства 14 настраивается частота гетеродина 13, смещенная относительно генераторной частоты на величину промежуточной частоты. Переменный ток в генераторной катушке возбуждает в окружающей среде электромагнитное поле. Это поле наводит в измерительных катушках И1-И6 э.д.с., зависящие от электрофизических свойств горных пород. Эти э.д.с. передаются на входы смесителей 6-11, а на их вторые входы поступает сигнал гетеродинной частоты. На выходе смесителей появляются сигналы промежуточной частоты с теми же фазами, что и у высокочастотных сигналов.

---