способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины

Классы МПК:G01V3/20 с использованием распространения электрического тока
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Кривоносов Ростислав Иванович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-11-21
публикация патента:

Изобретение относится к геофизике. Технический результат: расширение диапазона и повышение точности определения удельного электрического сопротивления способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п. Сущность: используют многоэлектродный гибкий зонд, измеряющий ток через электроды, потенциал электрического поля и его первые разности. Вычисляют способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п, используя установленные функциональные теоретические или экспериментальные зависимости и константы, полученные при поверке аппаратуры. Измерение параметров зонда на каждой точке глубины скважины с заданным шагом дискретности и вычисление способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п производят с многократным прижимом измерительных электродов гибкого зонда до получения под воздействием импульсно наращиваемого гидравлического давления необходимого контакта измерительных электродов с колонной и/или совпадающих двух значений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n с учетом доверительной вероятности к точности статистических измерений. 2 н.п. ф-лы, 3 табл., 12 ил. способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

Формула изобретения

1. Способ электрического каротажа обсаженной скважины, включающий подачу электрического тока, измерение потенциала U электрического поля, его первой способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U и второй способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U разностей при помощи многоэлектродного зонда, выполненного в виде трех эквидистантных измерительных электродов, верхнего и нижнего прямых токовых электродов, расположенных за пределами эквидистантных измерительных электродов симметрично относительно среднего измерительного электрода, причем в каждый из прямых токовых электродов поочередно подают электрический ток I от одного и того же полюса источника и при каждой из подач тока измеряют потенциал электрического поля в точке контакта одного из измерительных электродов с колонной, получают первую разность потенциалов на участке колонны между контактами двух крайних эквидистантных измерительных электродов и вторую разность потенциалов на том же участке колонны, а в качестве параметра электрического каротажа обсаженных скважин вычисляют удельное электрическое сопротивление способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n в виде функции способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n=f(I, U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U) окружающих колонну пластов горных пород, отличающийся тем, что используют многоэлектродный гибкий зонд, заземление обратного токового электрода «В» которого производят за металлическую колонну соседней скважины, или за металлическую обсадку шурфа, или за металлическую рубашку защиты устья металлической колонны, потенциал электрического поля измеряют в точке контакта любого из эквидистантных измерительных электродов или дополнительного измерительного электрода, расположенных на участке между верхним и нижним прямыми токовыми электродами, удаленный электрод N способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 заземляется вдали от электрода «В» или за устье металлической колонны исследуемой скважины, в каждый из прямых токовых электродов А1, А 2 поочередно подают электрический ток I A1, IA2 от одного и того же полюса источника и при каждой из подач тока измеряют потенциал U (I A1, IA2) электрического поля в точке контакта любого из измерительных электродов с колонной, при измерении потенциала U выполняется цифровая фильтрация сигнала от помех, возникающих в линиях связи (многожильном каротажном кабеле) между линиями подачи тока к токовым электродам и линией измерения потенциала U, идентичными измерителями измеряют первые разности потенциала способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(IA1, IA2 ) и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA1, IA2 ) между соседними измерительными электродами эквидистантной тройки, вычисляют первую разность способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA1, IA2) между крайними эквидистантными измерительными электродами по формуле

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA1, IA2)= способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(IA1, IA2 )+ способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA1, IA2 ),

вычисляют вторую разность потенциалов по формуле

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(IA1, IA2 )= способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(IA1, IA2 )-способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA1, IA2 ),

в качестве параметра электрического каротажа обсаженных скважин вычисляют удельное электрическое сопротивление окружающего колонну пласта горных пород по формуле способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n=CRис+b, где Rис=f(I, U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U) - функция с зависимыми переменными I, U, A2U, измеренными или вычисленными по результатам измерения в скважине, при коэффициенте зонда, равном 1 (единице); С и b - константы, полученные при поверке аппаратуры многоэлектродного гибкого зонда при помощи поверочной установки, состоящей из части обсадной металлической колонны, имеющей наружный диаметр и толщину стенки, равные или большие, чем у колонны, находящейся в исследуемой скважине, а длину - равную или большую, чем расстояние между крайними токовыми электродами зонда, и аттестованной линейки дискретных значений резисторов Rл и Rвм , имитирующих удельное электрическое сопротивление способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n и вмещающих горных пород способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 вм за стенкой колонны при равенстве способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 в Ом·м и R в Ом, включенных соответственно с ее внешней стороны в точках напротив контактов эквидистантных измерительных и токовых электродов многоэлектродного гибкого зонда, при поверке производят многократные статистические измерения и вычисление параметров U(IA1, IA2 ), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(IA1, IA2 ), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA1, IA2 ), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA1, IA2), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(IA1, IA2 ), IA1, IA2, значения величин С и b получают из эмпирической зависимости для искомой линейной функции Rл от аргумента R ил на некотором участке способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 Rл, заданном в табличном виде, с использованием кусочно-линейной аппроксимации из формулы R л=CRил+b, где Rил =f(Iл, Uл, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 Uл, A2Uл) - функция с зависимыми переменными Iл, U л, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 Uл, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2Uл параметрами многоэлектродного гибкого зонда, измеренными или вычисленными по результатам измерения в поверочной установке и использованием установленных функциональных теоретических или экспериментальных зависимостей, величины С и b подбираются так, чтобы сумма квадратов невязок значений R ил с линейкой резисторов Rл, т.е. способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 была минимально возможной, находят коэффициенты С и b из системы уравнений

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

и

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

где Rл, Rил и число измерений N известные величины, по формулам

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

вычисляют среднее значение способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 и среднеквадратическую ошибку измерений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 л при поверке, которыми пользуются для оценки точности определений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п горных пород в скважине, измерение на каждой точке глубины с заданным шагом дискретности и вычисление результата определения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п в скважине выполняют с учетом поправочных коэффициентов С и b, производя многократный прижим измерительных электродов многоэлектродного гибкого зонда и пробивание ржавчины, окисного или закоксованного слоя стальной колонны до получения под воздействием импульсно наращиваемого гидравлического давления необходимого стабильного контакта каждого измерительного электрода с колонной, оцениваемого по амплитуде и форме сигналов параметров I, U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 и/или совпадающих двух значений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п при статистических измерениях на одной и той же точке глубины скважины с точностью ±jспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 л, значение j выбирают из ряда целых чисел 1, 2,..., m с учетом доверительной вероятности к точности статистических измерений, или отличающихся значений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п друг от друга при переходе от одной точки глубины скважины к другой на величину ±jспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 л.

2. Устройство для каротажа обсаженной скважины, содержащее скважинную часть многоэлектродного зонда, состоящую из электронных блоков и электродов, три из которых - эквидистантные измерительные электроды N, M 1, М2, и по крайней мере два - верхний и нижний прямые токовые электроды А1 и А2 питания зонда, измерительные электроды M1 и М2 и токовые электроды A1 и А2 симметрично расположены относительно измерительного электрода N, все электроды скважинной части многоэлектродного зонда имеют возможность прижиматься к стенке металлической колонны скважины, создавая с ней электрический контакт, коммутатора токов питания, измерителя тока питания, измерителей потенциала, его первой разности, передающего полукомплекта телеизмерительной системы (ТИС), и наземную часть, состоящую из наземного блока, включающего генератор тока питания токовых электродов многоэлектродного зонда, приемный полукомплект ТИС, персональный компьютер, обратного токового электрода (В) и удаленного измерительного электрода N способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 , соединенных между собой линиями связи, отличающееся тем, что скважинная часть многоэлектродного зонда выполнена гибкой, содержит управляемый импульсным напряжением электрогидропривод, включающий в себя блок насоса с линейным электродвигателем и поршнем, блок кулисного механизма, включающий в себя золотник, кулисы с рычагами и пружинами, расположенные под равными углами друг к другу, муфту, микропереключатель положения кулис, датчик давления, дроссель, поршневой гидропереключатель с двумя полостями, линии забора и подачи рабочей жидкости с запорными клапанами, блок клапанов, линию накачки и линию сброса давления с двумя запорными клапанами, блок предохранительного устройства, имеющий металлические калиброванные штифты, срезаемые под воздействием натяжения, блоки исполнительного устройства прижима измерительного электрода многоэлектродного гибкого зонда к стенке скважины, которые содержат измерительные электроды, армированные твердосплавной вставкой, фонари, траверсы, подвижные обоймы, блоки телескопических стаканов, резиновые сильфоны, основания сильфонов, приемные и проходные штуцеры гидроканала, силовые пружины, центрирующие рычаги, линии слива рабочей жидкости из блоков в барокомпенсатор, при этом линейный электродвигатель соединен подвижным штоком с поршнем блока насоса, блок насоса соединен с линиями забора и подачи рабочей жидкости через запорные обратные клапаны, линия подачи рабочей жидкости соединена с блоком кулисного механизма через золотник, золотник соединен при помощи подвижного штока с кулисами, кулисы соединены шарнирно с муфтой при помощи рычагов и имеют возможность совершать вращательно-поступательное движение и под воздействием пружин перемещать релаксационно золотник в одно из крайних положений, с рычагами кулис соединен микропереключатель положения золотника, муфта соединена жестко с поршнем гидропереключателя, одна полость которого соединена через дроссель с линией накачки избыточного давления, контролируемого датчиком давления, вторая полость гидропереключателя, с другой стороны поршня, соединена с линией сброса давления, в которую включены параллельно-встречно два запорных клапана, линия сброса давления соединена со вторым выходом золотника, линия накачки давления соединена также через предохранительное устройство с блоком исполнительного устройства прижима измерительных электродов многоэлектронного гибкого зонда к колонне, блок предохранительного устройства с одной стороны жестко соединен с металлическим кожухом электрогидропривода, а с другой соединен через металлические калиброванные штифты с гибкой частью косы многоэлектродного гибкого зонда, при срезании металлических штифтов избыточное давление имеет возможность разгрузится через линию слива предохранительного устройства в барокомпенсатор, а измерительные электроды складываются, многоэлектродный гибкий зонд освобождается от жесткой связи с колонной и может быть извлечен из скважины, блоки исполнительного устройства прижима измерительного электрода к стенке скважины подключены к линии гидроканала последовательно при помощи гибкого шланга и подвешиваются на непроводящем электрический ток гибком тросе, при этом гибкий шланг от блока охранного устройства подключается к приемному, а выходной - к проходному штуцеру гидроканала основания сильфонов, установленному жестко на фонаре, к фонарю, поверх него подвижно с одной стороны при помощи силовых пружин присоединены подвижные обоймы, к которым подвижно присоединены центрирующие рычаги и траверсы, с другой стороны к фонарю присоединено жестко основание резиновых сильфонов, связанное через блок телескопических стаканов с траверсами, а через резиновые сильфоны - с твердосплавными вставками измерительного электрода, силовые пружины производят силовое замыкание фонаря и подвижных обойм в исходном закрытом положении, при этом твердосплавные вставки втягиваются в отверстие траверс, пассивные рычаги расположены в перпендикулярной плоскости по отношению к твердосплавным вставкам измерительного электрода, соединены одноименными концами между собой попарно, другими концами - с подвижными обоймами с возможностью вращения в местах соединения, служат так же, как и рычаги с траверсами, для центровки твердосплавных вставок измерительного электрода при их прижиме к стенке скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважины и может найти применение для определения удельного электрического сопротивления горных пород, окружающих обсаженную металлической колонной скважину.

Известен способ электрического дивергентного каротажа обсаженных скважин [1], включающий измерение потенциала электрического поля и его второй разности при помощи контактирующего с колонной однополюсного зонда второй разности, конструктивно выполненного в виде трех эквидистантных измерительных электродов и одного расположенного выше на заданном расстоянии от них токового электрода.

Способ позволяет определять отношение электрического сопротивления окружающих скважину горных пород к электрическому сопротивлению колонны через отношение потенциала электрического поля в точке измерения ко второй разности потенциалов в данной точке при возбуждении электрического поля исследуемой среды одним однополюсным источником тока.

Недостатком способа является то, что в измеряемом параметре присутствует электрическое сопротивление колонны, которое может заметно изменяться в связи с непостоянством толщины стенки колонны, отсутствием достаточного электрического контакта в замках и др. Заметное искажение измеренного сопротивления горных пород связано с тем, что зонд питается от одного однополюсного источника тока, основная доля которого в пределах измерительных электродов течет вдоль по колонне и во много раз превышает долю тока, текущего в пласт в пределах тех же измерительных электродов. В результате точность определения электрического сопротивления невелика, а диапазон измерения ограничен.

Известен способ электрического каротажа обсаженных скважин [2], который включает подачу электрического тока, измерение потенциала электрического поля и его второй разности при помощи контактирующего с обсадной колонной зонда. Зонд выполнен в виде трех эквидистантных измерительных электродов и трех токовых электродов, два токовых электрода расположены соответственно выше и ниже измерительных электродов симметрично относительно среднего измерительного электрода, третий токовый электрод расположен в середине на уровне среднего измерительного электрода и подключен к колонне в точке, не совмещенной с точкой контакта с колонной среднего измерительного электрода. В каждый из трех токовых электродов поочередно подают электрический ток от одного и того же полюса источника. При каждой из трех подач тока измеряют потенциал электрического поля среднего измерительного электрода Un(IA1, IA2, IA3), первую разность потенциалов между двумя крайними измерительными электродами способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA1, IA2, IA3), вторую разность потенциалов способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(IA1, I A2, IA3) на том же участке колонны. Удельное электрическое сопротивление горных пород определяют по формуле:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

где k1 и k 2 - коэффициенты, вытекающие из системы двух уравнений

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

для получения которых принимают, что в пределах зоны измерительных электродов зонда независимо от его конструкции результирующий ток вдоль колонны равен нулю, а результирующий радиальный ток в пределах этой зоны имеет заданную величину при любой величине электрической проводимости колонны, и эти коэффициенты для данной конструкции зонда с тремя измерительными электродами равны:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

UN(IA1 ), UN(IA2) U N(IA3) - потенциалы электрического поля колонны в точке контакта с ней центрального измерительного электрода соответственно при подаче токов в верхний, нижний и средний токовые электроды зонда; способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 UM2M1(IA1), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 UM2M1(IA2), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 UM2M1(IA3) - первые разности потенциалов электрического поля на участке колонны между контактами с ней двух крайних измерительных электродов зонда и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA1), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA2), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA3) - вторые разности потенциалов электрического поля на участке колонны между контактами с ней всех трех измерительных электродов зонда соответственно при подаче поочередно токов в верхний, нижний и средний токовые электроды зонда; IA1, I A2, IA3 - токи, подаваемые к колонне в точке соприкосновения с ней верхнего, нижнего и среднего токовых электродов зонда; k - коэффициент зонда.

К недостаткам способа следует отнести необходимость выполнения измерений при остановке скважинного прибора, слабую помехозащищенность, невысокий динамический диапазон измеряемых параметров и необходимость очень большого времени для работы с поочередным включением трех токов.

Известен зонд CHFR фирмы Шлюмберже для каротажа сопротивлений в обсаженной скважине [3]. Он состоит из электронной секции, питающего токового электрода, одновременно действующего и в качестве центратора, четырех наборов, измеряющих напряжение электродов, и возвратного токового электода, который тоже действуют как центратор. Зонд имеет длину 43 фута (13 м) и диаметр 3 3/8 дюйма (85,7 мм), что позволяет опускать его в насосно-компрессорные трубы и хвостовики размером 4,5 дюйма (114,3 мм).

Зонд может измерять пластовое удельное электрическое сопротивление через одиночную обсадную колонну. Зонд может быть спущен в скважину с искривлением до 70° с использованием дополнительного центрирующего фонаря и даже в горизонтальную скважину, если используются изолирующие центраторы.

Каждый набор электродов (одного уровня) состоит из трех механических рычагов, расположенных через 120° друг от друга, электроды на которых соединенны параллельно. Три контактных электрода в каждом наборе обеспечивают улучшенный контакт с обсадной трубой и избыточные измерения в том случае, если один из контактных электродов имеет плохой контакт или же попал на перфорационное отверстие в обсадной трубе или на переходную муфту.

Измерительные электроды зонда сконструированы таким образом, чтобы продавливать образовавшуюся на обсадной трубе тонкую окисную и коррозионную пленку и создавать с обсадной колонной хороший электрический контакт, что весьма существенно для получения качественных измерений. Зонд перемещается вверх по скважине при выпущенных электродных упорах, чтобы поддерживать наилучший контакт с обсадной колонной. Конструкция, в которой на каждом уровне находится три электрода (три контакта одного и того же электрода), обеспечивает постоянную избыточность измерений, поэтому вероятность потери данных по причине поломки отдельных контактов какого-либо из электродов мала.

Тем не менее проблемы с качеством контактов существуют. Обеспечить требуемое электрическое сопротивление контакта трудно, если скважина пробурена давно и стенка стальной колонны окислилась, корродирована или закоксована окислившимися жидкими углеводородами в смеси с песком, глинистыми или карбонатными частицами горных пород, парафинизирована и т.п.

О качестве контакта можно судить по импедансу питающего токового электрода и по измерениям сопротивления обсадки. Технология CHFR предусматривает в таких скважинах перед опусканием зонда проведение предварительной механической и химической обработки обсадной колонны, чтобы улучшить электрический контакт. Предварительная подготовка может включать в себя проработку скважины долотом с ершом для снятия ржавчины или химическую обработку для удаления окисной пленки. Даже на тех месторождениях, где указанные проблемы не встречаются, рекомендуется извлечь НКТ и подготовить обсадную колонну к проведению каротажа сопротивлений, чтобы уменьшить риск возникновения проблем с созданием хорошего контакта.

Измерение зондом выполняется при неподвижном зонде в связи с тем, что измеряемые величины напряжения очень небольшие, и поэтому технология весьма чувствительна к ошибкам, возникающим при движении электродов по обсадным трубам из-за значительных помех, превосходящих пластовый сигнал более чем в 100 раз (микрофонный эффект).

Описанный аналог обеспечивает только относительное измерение сопротивления пласта в связи с тем, что способ и конструкция его зонда не позволяют провести измерения потенциала электродов зонда, находящихся в скважине, по отношению к удаленному на «бесконечность» электроду [4]. Кривые, получаемые зондом, настраиваются так, чтобы они накладывались на кривую удельного электрического сопротивления, полученную в открытом стволе в непроницаемом пласте, в котором со временем не произошло изменений (например, в глине).

В лучшем случае все это приводит к большим погрешностям при вычислении удельного электрического сопротивления способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n горных пород, а в худшем - надежные измерения становятся невозможными.

Время остановки на производство измерений в одной точке варьирует от двух до пяти минут в зависимости от величины оцениваемого способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n, требуемой точности и свойств обсадной колонны способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n.

Погрешность измерения зондом при благоприятных условиях в диапазоне измерения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п горных пород от 0 до 100 Ом·м составляет более 10%.

К недостаткам зонда следует отнести невозможность обеспечения надежного контакта измерительных электродов со стенкой стальной колонны, большую длину жесткой части прибора (13 м), большой вес, жесткую связь измерительных электродов друг с другом, что обусловливает слабую помехоустойчивость. Все это не позволяет увеличить динамический диапазон и снизить погрешность измерения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n, а предложенная технология предварительной механической или химической обработки обсадной колонны стоит дорого и, как правило, не приводит к положительному результату, особенно в скважинах, пробуренных много лет назад.

Кроме того, способ CHFR предусматривает корректировку способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n путем нормализазии (к-фактор) по сопротивлению горных пород в открытом стволе, что также не всегда приводит к положительным результатам. В зависимости от среды, окружающей скважину, бывает невозможно использовать непосредственно способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n глин, измеренное в открытом стволе. Например, точность индукционного каротажа в открытом стволе в глине, если скважина бурилась на пресной промывочной жидкости, может быть приемлема, а данные бокового каротажа сомнительны. Влияние скважины на способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n глины может составлять до 50% и более. Следовательно, кривые электрического каротажа CHFR могут быть сдвинуты (смещены) как в глине, так и в нефтегазонасыщенном пласте, что может привести к завышенным оценкам коэффициента нефтегазонасыщения.

Нормализация по известному способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n осложняется, кроме влияния скважины, еще и влиянием вмещающих пласт горных пород.

На измерение кажущегося сопротивления способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 к зондом CHFR в обсаженной скважине влияют также и другие факторы, например цемент, локальные неоднородности обсадной колонны (муфты, перфорационные дыры и центраторы).

Обсадная колонна обычно окружена цементным кольцом. Вследствие высокой пористости цемента и равновесного перемещения ионов удельное сопротивление цемента способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 ц обычно ниже способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n пласта, насыщенного высокоминерализованной водой. Поэтому в пластах высокого значения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n влияние цемента мало. Однако, поскольку электрический каротаж CHFR не обладает разной глубинностью (радиусом исследования), и, если влияние цемента не ничтожно, то нельзя отделить долю влияния цемента на способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n пласта. Хотя способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 ц цемента обычно ниже способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n песчаного пласта, но способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 ц может быть выше, чем способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n глины, что при нормализации приведет к неточному определению способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n песчаного пласта.

Еще большая неопределенность возникает, если нет информации о свойствах цемента, использованного для цементации колонны.

Применение способа ограничено и тем, что сопротивление колонны может значительно изменяться за счет изменения толщины стенки колонны, муфтовых соединений, плохого контакта в замках колонны, центраторов и др. Заметное искажение измеренного способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n связано с тем, что зонд CHFR питается от однополюсного источника тока только через один токовый электрод, а не поочередно через несколько токовых электродов (как это, например, у аналога (2)). Основная доля тока в пределах измерительных электродов течет вдоль по колонне и в миллионы раз превышает долю тока, текущего в пласт. В результате точность определения параметров пласта невысока, а диапазон измерения ограничен. Зонд имеет большие размеры (13 м) и вес более 300 кг.

К недостаткам зонда CHFR следует отнести также большой зумпф (мертвую зону), не позволяющий производить исследования прибором в призабойной части, а жесткость конструкции и большие размеры (13 м) обусловливают слабую помехозащищенность зонда.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является способ электрического каротажа обсаженной скважины (А.С.Кашик и др. Патент RU №2176802) [5], включающий подачу электрического тока, измерение потенциала электрического поля и его второй разности при помощи многоэлектродного зонда второй разности, выполненного в виде трех эквидистантных измерительных электродов и двух токовых, верхнего и нижнего, электродов, которые расположены за пределами измерительных электродов, симметрично относительно среднего измерительного электрода, причем в каждый из двух токовых электродов поочередно подают электрический ток от одного и того же полюса источника и при каждой из подач тока измеряют потенциал электрического поля в точке контакта среднего измерительного электрода с колонной, первую разность потенциалов на участке колонны между контактами двух крайних измерительных электродов и вторую разность потенциалов на том же участке колонны, а в качестве параметра электрического каротажа обсаженных скважин используют удельное электрическое сопротивление окружающих колонну пластов горных пород, которое определяют по формуле:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

где k - коэффициент, полученный из уравнения:

k+способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 UM2M1(IA2)+способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 UM2M1(IA2)=0,

вытекающего из необходимости условия экстремума потенциала электрического поля вдоль колонны в пределах зоны измерительных электродов зонда;

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 - расстояние между измерительными электродами M 1 и М2;

UN (IA1), UN(I A2) - потеницалы электрического поля колонны в точке контакта с ней среднего измерительного электрода соответственно при подаче токов в первый и второй токовые электроды зонда;

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 UM2M1(IA1), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 UM2M1(IA2) - первые разности потенциалов электрического поля на участке колонны между контактами с ней двух крайних измерительных электродов зонда соответственно при подаче токов в первый и второй токовые электроды зонда;

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(IA1), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(IA2) - вторые разности потенциалов электрического поля на участке колонны между контактами с ней всех трех измерительных электродов зонда соответственно при подаче токов в первый и второй токовые электроды зонда;

IA1, IA2 - подаваемые к колонне в точках соприкосновения с ней первого и второго токовых электродов зонда.

В способе частично решена задача повышения точности и расширения диапазона измерения удельного электрического сопротивления пластов горных пород, окружающих обсаженную скважину, за счет подавления влияния на результаты измерений неоднородностей обсадной колонны и внешних случайных электрических помех.

Недостатки во многом схожи с теми же, что и перечисленные у аналогов [2] и [3]. Дополнительно можно отметить следующие.

Не используется статистика при точечных измерениях.

Необходимость подачи тока питания к электродам зонда с поверхности большой величины ограничивает использование способа в глубоких скважинах из-за большого сопротивления кабеля и помех, возникающих в связи с переменной индуктивной и емкостной связью между жилами многожильного кабеля. Аддитивная смесь сигнала и шума (например, дробовые и тепловые шумы, возникающие в электрических цепях независимо от действующих в них сигналах), а также паразитные изменения во времени параметров цепей или любых других элементов канала связи, например амплитудная модуляция, т.е. мультипликативная помеха, являются факторами, которые искажают сигнал, но не учитываются. Отсюда слабая помехозащищенность зонда и невысокий динамический диапазон измерения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n.

Большое время измерения параметров U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U, I при подаче тока последовательно в каждый из токовых электродов. Отсутствие контроля прижима измерительных электродов.

Невозможность сравнения на идентичность скважинных приборов. Общим недостатком всех перечисленных аналогов и прототипа является отсутствие способа и реальной модели поверочной установки, с помощью которой можно было бы оценить точность конечного результата вычисления способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п по формулам, выведенным на основании теоретических или экспериментальных зависимостей с использованием конечных дифференциальных разностей потенциала электрического поля при точечных измерениях.

Техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании способа и устройства зонда для определения удельного электрического сопротивления способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n горных пород в скважинах, обсаженных металлической колонной, обеспечивающих больший динамический диапазон и большую точность измерения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n при одновременном уменьшении размеров зонда и увеличении скорости измерения.

Технический результат от использования данного изобретения состоит в том, что может быть не только существенно расширена область применения, увеличен диапазон, повышена точность определения параметров пласта и обсадной колонны в условиях многолетней коррозии при одновременном уменьшении габаритов зонда, но и получена дополнительная информация, позволяющая оценивать идентичность каротажных зондов, исключать влияние различного рода неоднородностей колонны, а также в тех случаях, когда нельзя обеспечить корректность измерений потенциала из-за невозможности соблюдения условия отнесения на бесконечность заземления удаленного измерительного электрода зонда или получить точное значение первой и второй разности потенциала из-за плохого контакта измерительных электродов зонда с колонной.

Указанная задача достигается тем, что согласно способу электрического каротажа обсаженной скважины, включающему подачу электрического тока, определение потенциала U электрического поля, его первой и второй разностей при помощи многоэлектродного зонда, выполненного в виде трех эквидистантных измерительных электродов, двух прямых токовых электродов A1 верхнего и А 2 нижнего, расположенных за пределами эквидистантных измерительных электродов симметрично относительно среднего измерительного электрода, заземление обратного токового электрода «В» производят за металлическую колонну соседней скважины, за металлическую обсадку шурфа для турбобура или за металлическую рубашку (кольцо) защиты устья металлической колонны. Удаленный электрод Nспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 заземляют вдали от обратного токового электрода «В» при помощи металлического штыря или за устье металлической колонны исследуемой скважины. В каждый из прямых токовых электродов поочередно подают электрический ток от одного и того же полюса источника IA1, IA2 и при каждой из подач тока измеряют потенциал U(I A1, IA2) электрического поля в точке контакта любого из измерительных электродов с колонной. При измерении потенциала U выполняется цифровая фильтрация сигнала от помех, возникающих в линиях связи (многожильном каротажном кабеле) между линиями подачи тока к токовым электродам и линией измерения потенциала U. Измерение первых разностей потенциала способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(IA1, IA2 ) и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA1, IA2 ) между соседними измерительными электродами эквидистантной тройки производят идентичными измерителями. Вычисляют первую разность способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA1, IA2) между крайними измерительными электродами эквидистантной тройки по формуле:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

вычисляют вторую разность потенциалов по формуле:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

В качестве параметра электрического каротажа обсаженных скважин вычисляют удельное электрическое сопротивление окружающего колонну пласта горных пород по формуле:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

где Rис=f(I, U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U) - функция с зависимыми переменными I, U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U параметрами зонда, измеренными или вычисленными по результатам измерения в скважине, известная по установленным зависимостям экспериментальным Rис=f(I, U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U) или теоретическим, например при коэффициенте зонда, принятом равным 1, по формуле прототипа:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

где k - коэффициент, полученный из уравнения:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA2)+способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA1)=0,

вытекающего из необходимости условия экстремума потенциала электрического поля вдоль колонны в пределах зоны измерительных электродов зонда;

U N(IA1), UN(I A2) - потенциалы электрического поля колонны в точке контакта с ней среднего измерительного электрода соответственно при подаче токов в первый и второй токовые электроды зонда;

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA1), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA2) - вычисленные по формуле (3) первые разности потенциалов электрического поля на участке колонны между контактами с ней двух крайних измерительных электродов зонда соответственно при подаче токов в первый и второй токовые электроды зонда;

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(IA1), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(IA2) - вычисленные по формуле (4) вторые разности потенциалов электрического поля на участке колонны между контактами с ней всех трех измерительных электродов зонда, соответственно, при подаче токов в первый и второй токовые электроды зонда;

IA1, I A2 - токи, подаваемые к колонне в точках соприкосновения с ней первого и второго токовых электродов зонда;

С и b - константы, полученные при поверке аппаратуры многоэлектродного гибкого зонда при помощи поверочной установки, состоящей из части свечи обсадной металлической колонны, имеющей сечение (наружный диаметр, толщина стенки), равное или большее, чем у находящейся в исследуемой скважине, а длину - равную (или большую) расстоянию между крайними токовыми электродами зонда, и аттестованной линейки дискретных значений резисторов Rл, имитирующих удельное электрическое сопротивление способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n (т.е. способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n в Ом·м и R л в Ом равны по величине), расположение пласта и вмещающих горных пород за стенкой колонны, включенных соответственно с ее внешней стороны в точках напротив контактов измерительных и токовых электродов зонда. При поверке производят многократные статистические измерения и вычисление параметров U(I A1, IA2), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(IA1, IA2 ), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(IA1, IA2 ), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U(IA1, IA2), способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(IA1, IA2 ), IA1, IA2.

Значение величин С и b получают из эмпирической зависимости для искомой линейной функции Rл от аргумента Rил на некотором участке способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 Rл, заданном в табличном виде, с использованием кусочно-линейной апроксимации из формулы, аналогичной (5):

Rл=CRил +b,

где Rил=f(Iл , Uл, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 Uл, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2Uл) - функция с зависимыми переменными Iл, Uл, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 Uл, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2Uл параметрами многоэлектродного гибкого зонда, измеренными или вычисленными по результатам измерения в поверочной установке.

Величины С и b подбираются так, чтобы сумма квадратов невязок значений Rил с линейкой резисторов Rл, т.е. способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 , была минимально возможной. Находятся коэффициенты С и b из системы уравнений первой степени с двумя неизвестными:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

и

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

где Rл, R ил, и число измерений N - известные величины, по формулам:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

Вычисляют среднее значение:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

и среднеквадратическую ошибку измерений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 л при поверке, которыми пользуются для оценки точности определений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п горных пород в скважине. Измерение на каждой точке глубины с заданным шагом дискретности и вычисление результата определения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п в скважине выполняют с учетом поправочных коэффициентов С и b, производя многократный прижим измерительных электродов многоэлектродного гибкого зонда и пробивание ржавчины, окисного или закоксованного слоя стальной колонны до получения под воздействием импульсно наращиваемого гидравлического давления необходимого стабильного контакта каждого измерительного электрода с колонной, оцениваемого по амплитуде и форме сигналов параметров I, U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 и/или совпадающих двух значений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п при статистических измерениях на одной и той же точке глубины скважины с точностью ±jспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 л, a j выбирают из ряда целых чисел 1,2,...,m с учетом доверительной вероятности к точности статистических измерений, или отличающихся значений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п друг от друга при переходе от одной точки глубины к другой на величину ±jспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 л.

Указанная задача достигается также устройством для каротажа обсаженной скважины. Устройство для каротажа содержит наземную и скважинную части многоэлектродного зонда. Скважинная часть многоэлектродного зонда состоит из электронных блоков и электродов, три из которых - эквидистантные измерительные электроды N, M1, M2 и два - верхний и нижний прямые токовые электроды A 1 и А2 питания зонда. Измерительные электроды M1 и М2 и токовые электроды A1 и А 2 симметрично расположены относительно измерительного электрода N. Все электроды скважинной части многоэлектродного зонда имеют возможность прижиматься к стенке металлической колонны скважины, создавая с ней электрический контакт. Электронные блоки скважинной части многоэлектродного зонда имеют коммутатор токов питания, измеритель тока питания, измерители потенциала, его первой разности, передающий полукомплект телеизмерительной системы (ТИС). Наземная часть устройства включает в себя генератор тока питания токовых электродов многоэлектродного зонда, приемный полукомплект ТИС, персональный компьютер, обратный токовый электрод (В) и удаленный измерительный электрод Nспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 , соединенные между собой линиями связи. Скважинная часть многоэлектродного зонда выполнена гибкой, содержит управляемый импульсным напряжением электрогидропривод. Электрогидропривод состоит из блока насоса с линейным электродвигателем и поршнем; блока кулисного механизма с золотником и кулисами в виде рычагов и пружин, расположенных под равными углами друг к другу; муфты, микропереключателя положения кулис; датчика давления; дросселя; поршневого гидропереключателя с двумя полостями; линии забора и подачи рабочей жидкости с запорными клапанами; блока клапанов; линии накачки и линии сброса давления с двумя запорными клапанами; блока предохранительного устройства, имеющего металлические калиброванные штифты, срезаемые под воздействием натяжения; блоков исполнительного устройства прижима измерительного электрода многоэлектродного гибкого зонда к стенке скважины, которые содержат измерительные электроды, армированные твердосплавной вставкой, фонари, траверсы, подвижные обоймы, блоки телескопических стаканов, резиновые сильфоны, основания сильфонов, приемные и проходные штуцеры гидроканала, силовые пружины, центрирующие рычаги; линии слива рабочей жидкости из блоков в барокомпенсатор. Линейный электродвигатель соединен подвижным штоком с поршнем блока насоса. Блок насоса соединен с линиями забора и подачи рабочей жидкости через запорные обратные клапаны. Линия подачи рабочей жидкости соединена с блоком кулисного механизма через золотник. Золотник соединен при помощи подвижного штока с кулисами. Кулисы соединены шарнирно с муфтой при помощи рычагов и имеют возможность совершать вращательно-поступательное движение и под воздействием пружин перемещать релаксационно золотник в одно из крайних положений. С рычагами кулис соединен микропереключатель положения золотника. Муфта соединена жестко с поршнем гидропереключателя, одна полость которого соединена через дроссель с линией накачки избыточного давления, контролируемого датчиком давления. Вторая полость гидропереключателя, с другой стороны поршня, соединена с линией сброса давления, в которую включены параллельно-встречно два запорных клапана. Линия сброса давления соединена со вторым выходом золотника. Линия накачки давления соединена также через предохранительное устройство с блоком исполнительного устройства прижима измерительных электродов многоэлектронного гибкого зонда к колонне. Блок предохранительного устройства с одной стороны жестко соединен с металлическим кожухом электрогидропривода, а с другой - соединен через металлические калиброванные штифты с гибкой частью косы многоэлектродного гибкого зонда. При срезании металлических штифтов избыточное давление имеет возможность разгрузится через линию слива предохранительного устройства в барокомпенсатор, а измерительные электроды складываются. В следствие этого многоэлектродный гибкий зонд освобождается от жесткой связи с колонной и может быть извлечен из скважины. Блоки исполнительного устройства прижима измерительного электрода к стенке скважины подключены к линии гидроканала последовательно при помощи гибкого шланга и подвешиваются на не проводящем электрический ток гибком тросе. Гибкий шланг от блока охранного устройства подключается к приемному, а выходной - к проходному штуцеру гидроканала основания сильфонов, установленному жестко на фонаре. К фонарю, поверх него подвижно с одной стороны при помощи силовых пружин присоединены подвижные обоймы, к которым подвижно присоединены центрирующие рычаги и траверсы. С другой стороны к фонарю присоединено жестко основание резиновых сильфонов, связанное через блок телескопических стаканов с траверсами, а через резиновые сильфоны - с твердосплавными вставками измерительного электрода. Силовые пружины производят силовое замыкание фонаря и подвижных обойм в исходном закрытом положении, при этом твердосплавные вставки втягиваются в отверстие траверс. Пассивные рычаги расположены в перпендикулярной плоскости по отношению к твердосплавным вставкам измерительного электрода. Они соединены одноименными концами между собой попарно, другими концами - с подвижными обоймами с возможностью вращения в местах соединения. Служат они так же, как и рычаги с траверсами, для центровки твердосплавных вставок измерительного электрода при их прижиме к стенке скважины.

Таким образом, отличие способа и устройства от известных аналогов и прототипа заключается в следующем:

а) Способа. Используется многоэлектродный гибкий зонд, обладающий лучшим соотношением сигнал-шум; цифровая фильтрация сигнала от помех; первая разность потенциалов измеряется на полубазах M1N и M2N между соседними электродами эквидистантной измерительной тройки электродов, а первая и вторая разность потенциалов на полной базе M1M2 эквидистантной измерительной тройки электродов рассчитывается как сумма и разность измеренных значений первой разности потенциалов на полубазах; удельное электрическое сопротивление горных пород вычисляется по формуле для кусочно-линейной аппроксимации способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n=CRис+b, где Rис=f(I, U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U), с использованием результатов поверки зонда в поверочной установке, состоящей из части обсадной металлической колонны и линейки аттестованных резисторов. При поверке и измерениях в скважине производятся многократные статистические измерения параметров, используя многократный прижим измерительных электродов в месте контакта с обсадной металлической колонной, оценивается среднеквадратическая ошибка измерений и доверительная вероятность к точности статистических измерений, которыми пользуются для оценки и повышения точности определения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n горных пород. В результате зонд обладает большим динамическим диапазоном и точностью определения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n горных пород, чем известные аналоги и прототип.

б) Устройства. Скважинная часть многоэлектродного зонда выполнена гибкой за счет комбинации жестких и гибких частей конструкции электропривода и косы с изолированными управляемыми измерительными электродами, обеспечивающими надежный контакт их с обсадной колонной за счет пробивания окисного или закоксованного слоя колонны твердосплавной вставкой измерительного электрода под воздействием импульсно наращиваемого гидравлического давления и контролем качества контакта, а так же использованием известных и неизвестных конструкций элементов, их соединений и электрических включений для решения поставленной задачи.

На фиг.1 дана блок-схема многоэлектродного гибкого зонда устройства электрического каротажа обсаженной скважины, реализованная по предлагаемому способу, где: 1 - исследуемая скважина, 2 - обсадная металлическая колонна, 3 - окружающие скважину горные породы, 4 - скважинный прибор многоэлектродного гибкого зонда, 5 - измерительный электрод N, 6 и 7 - измерительные электроды (M1) и (М2), 8 и 9 - верхний и нижний прямые токовые электроды (A1) и (А 2), 10 - гидроэлектропривод (ГП), 11 - наземный измерительный блок (НБ), 12 - линия связи гидроэлектропривода ГП с наземным блоком НБ, 13 - измеритель тока I, 14 - коммутатор (К) токов питания I (I1 и I2 ), 15 - генератор (Г) тока питания I, 16 - линия связи первого полюса генератора с коммутатором тока К, 17 - обратный токовый электрод (В), 18 - устье металлической колонны соседней скважины, 19 и 20 - измерители напряжения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1 и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 между электродами NM1 и NM 2, 21 - передающий полукомплект (ЭБ) телеизмерительной системы (ТИС) скважинного прибора, 22 - линия связи ТИС, 23 - измеритель потенциала U, 24 - линия связи между измерителем потенциала U и удаленным электродом Nспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 25, 26 - персональный компьютер (ПК).

На блок-схеме показана исследуемая скважина 1 в поперечном разрезе с обсадной металлической колонной 2, которую окружают пласты горных пород 3. Скважинная часть гибкого зонда находится в скважине напротив исследуемого пласта 3, удельное сопротивление которого измеряют через стальную колонну 2.

Скважинная часть многоэлектродного гибкого зонда состоит из скважинного прибора 4 и электродов 5-9, три из которых 5-7 - эквидистантные измерительные электроды N, M1, М2 и U* (* Пунктиром на фиг.1 обозначен измерительный электрод U потенциала для модифицированного шестиэлектродного варианта исполнения зонда. Электрод U используется вместо электрода N только при измерении потенциала U (поэтому на схеме цифрой не обозначен)) электрод для измерения потенциала, 8 и 9 - прямые верхний и нижний токовые электроды А 1 и А2 питания многоэлектродного гибкого зонда.

Измерительные электроды M 1 и М2 и токовые электроды A 1 и А2 симметрично расположены относительно измерительного электрода N. Все электроды скважинной части многоэлектродного гибкого зонда являются подвижными и имеют возможность прижиматься к стенке металлической колонны 2, создавая с ней электрический контакт, при этом эквидистантные измерительные электроды N, M 1, M2 и измерительный электрод U прижимаются к колонне с помощью электрогидропривода 10, имеющего гибкий гидравлический канал давления, а электроды А 1 и А2 прижимаются к стенке колонны неуправляемыми упругими рессорами. Гибкий гидравлический канал давления описан ниже. Он обеспечивает необходимое минимальное электрическое сопротивление и неизменность контакта каждого измерительного электрода с колонной 2 во время измерения геофизических параметров в заданной точке глубины скважины.

Электрогидропривод 10 (ГП) питается импульсным током от источника, находящегося в наземном блоке 11 (НБ), через линию связи 12.

В скважинном приборе находятся измеритель токов I1 и I 2 13 и коммутатор 14. Токовые электроды А 1 и А2 через коммутатор 14 (ключ К) измерителя тока 13 соединяются поочередно с первым полюсом находящегося на дневной поверхности генератора 15 (Г) переменного тока инфранизкой частоты через линию связи 16. Второй полюс генератора 15 заземлен на дневной поверхности через обратный токовый электрод 17 (В) за устье металлической колонны соседней скважины.

В скважинном приборе 4 находятся также измерители напряжений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1 19 между электродами M1N и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 20 между электродами M2N, передающий полукомплект ТИС 21 (ЭБ), соединенный входами с измерителями токов I1, I2 и напряжений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1 и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 (на схеме линии соединения не показаны), а выходом - с приемным полукомплектом ТИС наземного блока 11 через линию связи 22. Измеритель потенциала U 23 может находиться в скважинном приборе или на поверхности. Потенциал UN центрального измерительного электрода 5 измеряется через линию связи 24 относительно удаленного электрода Nспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 25, который может располагаться как на дневной поверхности и заземляться за устье металлической колонны, так и в скважине на достаточно большом удалении от скважинного прибора. Компьютер ПК 26 обрабатывает и регистрирует сигналы U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2, I1, I2, производя вычисления параметров способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U на участке колонны между электродами M 1 и М2 и электрического сопротивления колонны Rк.

На фиг.2 показан общий вид скважинной части многоэлектродного гибкого зонда (номера и обозначения те же, что и на фиг.1) в двух модификациях: первая (2а) - с тремя эквидистантными измерительными электродами, электроды N и U совмещены в одной точке глубины, но разнесены на 90° по окружности; вторая (2б) - электрод для измерения потенциала U находится за пределами эквидистантной тройки измерительных электродов и является четвертым измерительным электродом. Кроме того, на фиг.2 показаны гибкий подвес со шлангами гидроканала 27, твердосплавные наконечники измерительных электродов 28, упругая рессора 29 фонаря токового электрода, груз (ГР) 30 на шарнирном подвесе.

Многоэлектродный гибкий зонд опускается на каротажном кабеле и распрямляется по гибким изолированным подвесам 27 под действием груза 30.

На фиг.3 показана блок-схема электрогидропривода гибкого многоэлектродного зонда.

Блок-схема электрогидропривода 10 (см. фиг.1) включает в себя (см. фиг.3) блок насоса 31 с линейным электродвигателем 32, поршнем 33, линиями забора 34 и подачи 35 рабочей жидкости с запорными клапанами; блок кулисного механизма 36 с золотником 37, тремя кулисами 38, муфтой 39, микропереключателем 40 положения кулис, датчиком давления 41, дросселем 42, поршнем 43 гидропереключателя, блоком клапанов 44, линиями накачки 45 и сброса давления 46; блок предохранительного устройства 47; исполнительное устройство 48 прижима измерительного электрода к стенке скважины, твердосплавные вставки 28 измерительных электродов; линии 49 и 50 слива рабочей жидкости из блоков 36 и 47 в барокомпенсатор (барокомпенсатор на схеме не показан). Блоки 31 и 36 электрогидропривода находятся в металлическом кожухе (на схеме не показан). Металлический кожух имеет канал для прохода рабочей жидкости в барокомпенсатор. Линейный электродвигатель 32 соединен подвижным штоком с поршнем 33 блока насоса, имеющим всасывающую 34 и подачи (выходную высокого давления) 35 линии с запорными обратными клапанами. Выходная линия 35 соединена с блоком кулисного механизма 36 через золотник 37. Золотник 37 соединен при помощи подвижного штока шарнирно в точке «О» с тремя кулисами 38, каждая из которых расположена под равными углами к двум другим. Кулисы 38 соединены шарнирно с муфтой 39, поэтому рычаги кулис имеют возможность совершать поступательное и вращательное движение. На рычагах кулис установлены пружины, которые служат для релаксационного переброса золотника 37 поочередно в одно из двух крайних положений. С одной из кулис 38 соединен микропереключатель 40 положения золотника 37. Муфта 39 соединена жестко с поршнем 43 гидропереключателя, имеющего две полости, одна из которых соединена через дроссель 42 с линией накачки 45 избыточного давления, контролируемого датчиком давления 41. Вторая полость гидропереключателя, с другой стороны поршня 43, через линию 46 сброса давления с параллельно-встречно включенными двумя запорными клапанами 44 соединена со вторым выходом золотника 37. Линия накачки давления 45 соединена также через предохранительное устройство 47 с исполнительным устройством прижима 48 измерительных электродов зонда к колонне. Твердосплавные вставки 28 изготовлены из твердого проводящего электрический ток металлического сплава (победита).

Блок предохранительного устройства 47 представляет собой механическое устройство подвеса косы зонда к металлическому кожуху блоков 31 и 36. Он имеет металлические калиброванные штифты, срезаемые под воздействием натяжения косы зонда, превышающем допустимое для ее целостности при аварийной обстановке, связанной, например, с отказом электрогидропривода с прижатыми к колонне измерительными электродами зонда. При срезании металлических штифтов избыточное давление в исполнительных силовых мышцах разгружается через линию слива 50 предохранительного устройства 47 в барокомпенсатор, при этом измерительные электроды складываются, зонд освобождается от жесткой связи с колонной и может быть извлечен из скважины.

На фиг.4 показано исполнительное устройство прижима измерительного электрода многоэлектродного гибкого зонда к внутренней стенке металлической колонны. Оно состоит из твердосплавной вставки 28 измерительного электрода, фонаря 51, траверсы 52, подвижной обоймы 53, блока телескопических стаканов 54, резиновых сильфонов 55, основания сильфонов 56, приемного 57 и проходного 58 штуцеров гидроканала, силовых пружин 59, электрических проводов 60, центрирующих рычагов 61 и 62. Исполнительные устройства измерительных электродов подключены к линии 45 гидроканала последовательно при помощи гибкого шланга.

Исходное закрытое положение исполнительного устройства со втянутой (спрятанной) твердосплавной вставкой измерительного электрода показано в нижней части фиг.4а. Основанием силовой части устройства является фонарь 51, который подвешивается на непроводящем электрический ток гибком кевларовом тросе 27 (см. фиг.2) с большим разрывным натяжением. Траверса 52 (см. фиг.4), с одной стороны, соединена центрирующими рычагами 61 с подвижными обоймами 53, которые расположены на фонаре и связаны с ним подвижно при помощи силовых пружин 59, а с другой - через блок телескопических стаканов 54 с основанием 56 резиновых сильфонов 55. Основание сильфонов 56 жестко связано с фонарем 51. Пружины 59 производят силовое замыкание устройства в исходном закрытом положении (см. части фиг.4а и 46 ниже горизонтальной осевой линии). Пассивные рычаги 62 расположены в перпендикулярной плоскости по отношению к твердосплавным вставкам 28 и служат, так же как и рычаги 61, для центрации вставок 28 при их прижиме к стенке скважины.

Работа электрогидропривода осуществляется по замкнутому циклу от импульсного генератора наземного блока 11 (НБ) (см. фиг.1) током с частотой 10-15 Гц. В положении «накачки» (см. фиг.3а) давление от насоса подается импульсно с той же частотой 10-15 Гц к силовым исполнительным мышцам, датчику давления и в левую полость переключателя через дроссель 42, представляющий собой калиброванное отверстие, снижающее скорость потока рабочей жидкости к левой полости переключателя. При достижении давления (контролируется датчиком давления 41) в силовых исполнительных мышцах 48 на 70-80 кПа выше скважинного открывается клапан «Переключение», и жидкость перемещает поршень механизма переключателя вправо по схеме (см. фиг.3б) до упора в положение «сброса» давления, при этом связанные с поршнем подпружиненные кулисы 38 отклоняются при переходе через «мертвую точку» резко влево и перемещают золотник коммутатора 37 в левое крайнее положение. Жидкость из правой полости механизма переключателя поршнем во время его движения выталкивается через клапан и золотник коммутатора в полость слива. По окончании описанного цикла гидропривод будет находиться в положении «сброс». Время накачки составляет 20-30 с. Время отпускания (складывания) системы при сбросе давления составляет 1-5 с. Пружины 59 при сбросе давления возвращают систему в исходное положение, жидкость при этом поступает в компенсатор. Переключение гидропривода с конца цикла (положение «сброс») в начало цикла (положение «накачки») происходит при подаче давления к клапану «Реверс», настроенному на давление 80-90 кПа, по описанному выше алгоритму. Для переключения системы требуется подать на электромагнит 5-10 импульсов, при этом давление в системе повышается до 75-8 кПа.

Оптимизация прижима измерительных электродов осуществляется при помощи гибкого их соединения, позволяющего твердосплавным вставкам 28 (см. фиг.1) измерительных электродов независимо друг от друга произвольно перемещаться вдоль и вокруг оси скважины, в том числе под некоторым углом к стенке колонны 2, при протыкании коррелированного или закоксованного слоя внутри колонны путем последовательной многократной подачи и сброса увеличивающегося импульсного давления с частотой 10-15 Гц на заточенное острие твердосплавной вставки. При этом контроль достаточности сопротивления контакта в динамике производится по текущим значениям измеряемых параметров U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2, I при отсутствии тока питания на неуправляемых токовых электродах зонда (нули сигналов) и (или) при последовательной подаче тока питания к ним.

Сброс и восстановление давления на острие твердосплавной вставки происходит в течение от долей до нескольких секунд в автоматическом или ручном режимах, что позволяет проткнуть непроводящий корродированный слой (аналогия - отбойный молоток), а последовательное плавное уменьшение значений (обычно на несколько порядков) измеряемых параметров U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 до постоянного значения (нули сигналов) при общем повышении величины избыточного давления в исполнительной мышце (давления прижима) свидетельствует о достаточности контактов всех измерительных электродов зонда с колонной скважины. Дополнительным контролем достаточности прижима измерительных электродов является стабильность показаний измерительных каналов при включении тока питания на токовые электроды, а также форма кривых U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2, I.

На фиг.5а-г показаны осциллограммы (форма сигналов) U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2, I при подаче тока через один и тот же токовый электрод многоэлектродного гибкого зонда.

Контакт электрода M 1 недостаточен, если форма кривой способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1 не прямоугольная (фиг.5а). Контакт электрода М 2 изменяется со временем (фиг.5б), если амплитуда параметра способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 изменяется по величине. Контакт электрода N (или всех эквидистантных измерительных электродов) изменяется со временем (фиг.5в), если параметры способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 «плывут», или наблюдается повышенный уровень шума. На фиг.5г форма U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2, I прямоугольная, и амплитуда каждого параметра не меняется во времени, что свидетельствует о достаточности и стабильности контактов с колонной всех измерительных электродов гибкого зонда.

Все это позволяет сократить время прижима до 30 сек, а общее время на измерение в одной точке глубины до 2,5, минут, и не применять дорогостоящие скребковые технологии, аналогичные CHFR.

Предложенный способ реализуется также с помощью поверочной установки (фиг.6), состоящей из куска трубы обсадной колонны 2 скважины (в дальнейшем - труба) длиной не менее 5 м и сечением, аналогичным сечению обсадной колонны (или больше), в которой будет производиться измерение, и аттестованной линейки 64 резисторов Rл и 63 Rвм в Ом, имитирующих сопротивление пласта способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п и вмещающих горных пород способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 вм в Ом·м.

Крепление внешних электрических цепей к трубе производится при помощи механических или паяных контактов.

Линейка резисторов R л собирается из резисторов номиналами от 1 до 200 Ом (например, 1, 3, 6, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 70, 100, 200 Ом), сопротивление резисторов проверяется образцовым омметром.

Точки контакта трубы с токовыми электродами А1 и А2 и точки установки резисторов Rвм должны быть разнесены по диаметру трубы не менее чем на 35°;

Резисторы Rвм выполняются из медных проводов большого (3-5 мм 2) сечения, подбираются по величине в пределах 20 - 40 мОм и припаиваются к контакту. Подбор резисторов R вм осуществляется на трубе с учетом сопротивлений механических или паяных контактов (не более 0,01 Ом) таким образом, чтобы при подаче на трубу тока величиной 8 А потенциал трубы не превышал 200 мВ. Балансировка резисторов эквивалентных рвм осуществляется при помощи прямых измерений их величин, разница значений которых не должна превышать 15%.

Скважинный прибор многоэлектродного гибкого зонда помещается в трубу таким образом, чтобы центральный эквидистантный измерительный электрод N находился в одной поперечной плоскости с точкой контакта трубы и резистора R л. Коса гибкого зонда должна быть выпрямлена.

Обратный токовый электрод В и удаленный электрод потенциала N способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 подключаются к точке общего заземления 65 через сопротивления, эквивалентные сопротивлению линии связи (жилы каротажного кабеля). Токовые электроды А1 и А2 подключаются к трубе внутри нее с помощью неуправляемых упругих рессор 29 фонаря (см. фиг.2), имеющих так же, как и измерительные электроды зонда, заточенные твердосплавные вставки. Переходное электрическое сопротивление контакта токовых электродов с трубой не должно превышать 10 Ом. Подача тока на трубу и измерение потенциала электрода N осуществляются относительно точки общего заземления.

Данные поверки используются для получения коэффициента Кспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U коррекции идентичности измерителей способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1 и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 гибкого зонда:

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

где способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 означает усреднение измеренных значений способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1 и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2 при одновременной подаче одного и того же сигнала на соседние измерительные электроды NM1 и NM2, т.е. при совмещении, например, пайкой выводов электродов M1 и М2 в одной точке. Поправка вводится в исходные измерения одной из величин способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1 или способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2.

Измерения с линейкой резисторов производятся последовательно для каждого номинала резистора R л без повторного прижатия измерительных электродов зонда при сопротивлении контактов измерительных электродов менее 0,1 Ом для определения коэффициента зонда и оценки погрешности телеметрии, а также с повторным многократным прижатием измерительных электродов до 15 измерений на одном номинале резистора R л для статистической оценки погрешности измерений в целом, т.е. с учетом качества прижатия измерительных электродов зонда.

В таблице 1 приведены данные поверки многоэлектродного гибкого зонда с определением коэффициента С и b без повторного прижатия, а в таблице 2 - с повторным многократным прижатием измерительных электродов. В левой графе таблиц приведены данные о номинале резистора Rл линейки резисторов, в графе Rпил(Rил) - значение результата расчетов: Rил - по формуле (6) при С=1, b=0, а Rпил - пересчитанные по формуле (5), т.е. с учетом коэффициентов С и b. Значение единиц параметра Rпил, как и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n, здесь в Ом·м.

Графики зависимости Rпил (Rил) от Rл многоэлектродного гибкого зонда по данным таблицы 1 приведены на фиг.7, а таблицы 2 - на фиг 8.

В таблице 3 приведены данные поверки многоэлектродного гибкого зонда с использованием кусочно-линейной апроксимации при нелинейной (фиг.9а) фактической зависимости параметров R пил и Rл. Поверка с использованием кусочно-линейной апроксимации заключается в следующем.

Многократные измерения параметров U, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1, способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2, I1, I2 выполняются при заданном наборе значений Rл {yi} i=0...N-1, где N - общее количество резисторов в линейке.

Общее количество точек способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582

{ni} - количество измерений при каждом значении {yi,j}, i=0...T-1.

Исходные массивы данных {xi,j} (R ил) и {уi} (Rл ).

Определяются интервалы изменения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 х[xгр.лев.k, xгр.прав.k ] с параметрами {Ck} и {b k} отрезка прямой y=Ck·x+b k. В области каждого интервала способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 х соблюдается равенство xгр.лев.k =xгр.прав.k. Значения у прямой в граничных точках интервалов заданы значениями yi,j .

Исходный набор данных разбивается на упорядоченные по возрастанию координаты х интервалы-множества М k таким образом, чтобы при последовательном изменении индекса i от 0 до N-1 в множество входили только точки, удовлетворяющие условию

способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 где способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 - относительное рассеяние результата измерения в долях, либо точки {хij, уij } с индексами i, отличающимися не более чем на 1.

Для каждого полученного множества точек Мk последовательно выполняется процедура аппроксимации с критерием метода наименьших квадратов относительно отклонений по оси х линейной функцией вида Ckx+bk, проходящей через правую граничную точку xгр.прав., k-1, yгр.прав.,k-1 интервала Мk-1, с помощью задания которой обеспечивается непрерывность полученной ломаной линии.

На фиг.9б приведен график пересчитанных значений R пил с учетом выполненной кусочно-линейной апроксимации Rил и Rл. Эта данные используются для определения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 n в скважине.

В 2004-2005 г.г. были проведены испытания способа и устройства, реализованных в аппаратуре и технологии электрического каротажа обсаженных скважин (ЭКОС). Диаметр многоэлектродного гибкого зонда ЭКОС в закрытом состоянии, не более 95 мм, в открытом состоянии максимальный диаметр - 280 мм. Длина многоэлектродного гибкого зонда с грузом в модификации, изображенной на фиг.2а, 7.2 м, а в модификации, изображенной на фиг.2б, - 7.8 м. Вес с грузом не более 95 кг.

1. В июне 2005 г измерения по технологии ЭКОС (Фиг.10) были выполнены в уникальной скважине 173 Ледюк (Канада), пробуренной в 1949 г. К особенностям скважины следует отнести очень сильную коррозию стенки колонны, которая произошла в результате длительного (56 лет) естественного окисления металла. Образовавшийся непроводящий слой ржавчины и твердого окислившегося битума представляли серьезное препятствие в обеспечении необходимого надежного электрического контакта измерительных электродов многоэлектродного гибкого зонда со стенкой стальной колонны.

Максимальный угол искривления скважины 20°, обсажена она стальной колонной с наружным диаметром 139,7 мм, толщиной стенки от 6,99 до 7,72 мм. Скважина заполнена технической водой, удельное электрическое сопротивление которой при 18°С составляло величину способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 с=0.8 Ом·м, температура промывочной жидкости 68°С. Горные породы, вскрытые скважиной - песчаники и глины. Песчаники являются нефтенасыщенными при удельном электрическом сопротивлении способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п более 2-4 Ом·м. Удельное электрическое сопротивление горных пород изменяется от 1 до 130 Ом·м.

Целью исследования являлось определение способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п горных пород за стенкой стальной колонны, оценка области и условий применения способа и аппаратуры и повторяемости результатов измерения.

Исследования выполнялись с многократным статистическим повторением двумя многоэлектродными гибкими зондами ЭКОС: №3 в комбинации модулей электронный блок - электрогидропривод Е3Р3 и №4 в комбинации модулей Е4Р4 (см. фиг.2б). Многоэлектродные гибкие зонды были поверены 07.06.05г. в поверочной установке ПУ ЭКОС. Использовалась каротажная станция с семижильным бронированным кабелем длиной 3800 м с электрическим сопротивлением жил 30 Ом на 1000 м длины кабеля. Привязка данных многоэлектродного гибкого зонда ЭКОС по глубине скважины была осуществлена по гамма-каротажу ГК(GR) и контрольным меткам, установленным в начале и конце интервала записи. Интервал глубин измерения 1245-1141 м. Шаг измерения - 1,0 м.

Заземление удаленного электрода Nспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 потенциала многоэлектродного гибкого зонда произведено за устье металлической колонны исследуемой скважины, а обратного токового электрода «В» - за устье соседней скважины (на удалении 70 м).

Измерения прибором №3 выполнены 22.06.05г. в интервалах глубин 1245-1185 м и 1143-1141 м с шагом 1,0 м (63 точки каротажа), а со статистическим повторением (в зависимости от величины полученного способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п) согласно описанного и реализованного способа в технологии ЭКОС, всего 105 точек измерения.

Дальнейшие работы производились спустя сутки вторым многоэлектродным гибким зондом ЭКОС №4 в трех интервалах глубин: 1245-1229 м - 16 точек каротажа (всего 30 точек измерения); 1143-1141 м - 3 точки каротажа (всего 6 точек измерения) с двукратным повторением: многоэлектродный гибкий зонд был поднят на 100 м в верхний интервал и выполнено измерение способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п в глинах, затем был вновь опущен на глубину контрольной метки 1245 м и после измерения в интервале глубин 1245-1229 м - 16 точек каротажа (всего 28 точек измерения) измерение в верхнем интервале глубин 1143-1141 м были повторены. Общее количество измерений многоэлектродным гибким зондом №4 со статистическим повторением составило всего 62 точки измерения.

Время работы двумя приборами многоэлектродного гибкого зонда составило 14 ч (вместе со спускоподъемами), при этом исследовано 98 метров (точек) каротажа скважины, а вместе с повторными статистическими наблюдениями - 167 точек измерения (или 5 мин на одну точку).

Информация об удельном электрическом сопротивлении горных пород способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п и электрическом сопротивлении стальной колонны Rk получена в виде таблиц каротажа ЭКОС, электронной копии LAS- файлов, включая ГК, и твердой копии диаграммы (см. фиг.10). Для обеспечения возможности сопоставления данных ЭКОС и данных электрического каротажа 1949 г были получены факсимильные копии фотопленок электрического каротажа зондами Lateral - подошвенный градиент-зонд и Normal - потенциал-зонд этой скважины из геологических фондов г.Калгари. Указанные зонды имеют размеры соответственно АО=5,59 м и АМ=1,6 м. Кривые зондов Lateral, Normal и ПС (SP) были оцифрованы вручную с шагом по глубине 1,3 и 0,65 м и оформлены в виде LAS-файлов и представлены также на твердой копии диаграммы (см. правую часть фиг.10). Масштаб глубин здесь указан в метрах, а геофизических параметров - в линейном и логарифмическом масштабах. Кривая R all ЭКОС (черного цвета) построена по суммарным данным всех трех разновременных измерений двумя скважинными приборами (основного и двух контрольных).

Кривые способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС основного и повторного измерений одним и тем же прибором №4 (кривые способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС красного и синего цветов), а также повторного измерения прибором №3 (кривая способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС зеленого цвета), удовлетворительно повторяют друг друга как по форме, так и по величине удельного электрического сопротивления при его изменении от 4,5 Ом·м до 130 Ом·м.

Из сопоставления кривых способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 к кажущегося удельного электрического сопротивления зондов AL - Lateral, AN - Normel, ПС (SP), ГК и суммарной кривой способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС видно, что кривая способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п Rall EKOS по конфигурации (форме) и значению величин сопротивления близка к конфигурации и значению величин способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 к кривой AN(DEPT) Normel, но несколько более дифференцирована, а в глинистых пластах совпадает с кривой способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 к AL Lateral. Форма кривой способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС в деталях соответствует форме (дифференциации) современной кривой ГК.

2. Аналогичные исследования по выяснению области применения способа и устройства были проведены в «свежей» скв. 100/12-36 Берчил (Канада), пробуренной менее месяца до каротажа ЭКОС, с новой неокислившейся стальной колонной. Скважина вскрыла более древние горные породы с иной литологией - песчаник, глина, уголь, известняк, имеющие более высокие способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п от 5 до 3000 Ом·м (Фиг.11), в более жестких условиях каротажа (близость забоя, высокие способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п, повышенная температура).

Конструкция скв. 100/12-36 Берчил аналогична описанной скв. 173 Ледюк.

Скважина закончена бурением 04.06.2005 г. при забое 2310 м. Стальная колонна: диаметр наружный - 139,7 мм, толщина стенки - 6,99-7,72 мм.

Измерения по технологии ЭКОС выполнены спустя месяц после обсадки колонной скважины в интервалах глубин: 2291-2238 м (литология - известняк, песчаник, глина - 1 объект) и 1175-1156 м (песчаник, уголь, глина - 2 объект). Использовалась каротажная станция с семижильным бронированным кабелем длиной 4280 м с электрическим сопротивлением жил 30 Ом на 1000 м. Шаг измерения -1,0 м. Температура окружающей среды по данным прибора ЭКОС при каротаже первого объекта достигла 84°С, а при каротаже второго объекта составляла 44°С.

Выполнено 73 м (точек) каротажа, а вместе с повторными статистическими - 112 точек измерения. Время работы составило 8 ч 15 мин, или в среднем 4,4 мин на одно измерение (включая спускоподъемные операции).

Информация об удельном электрическом сопротивлении горных пород способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п и электрическом сопротивлении стальной колонны Rk получена в виде таблиц исходных и конечных данных каротажа ЭКОС, электронных копий LAS- файлов, включая данные гамма-каротажа ГК, выполненного для привязки данных ЭКОС по глубине скважины, и кривых электрических зондов, имеющих различные радиусы исследования. Кажущееся удельное электрическое сопротивление горных пород, зарегистрированное тремя зондами малого SFLR, среднего MVR2 и большого DVR2 радиусов исследования, данные ГК (GR), собственных потенциалов SP представлены в виде твердой копии диаграммы (см. фиг.11). Качество измерений хорошее, оценено по повторным измерениям и сопоставлению формы кривых геофизических методов.

Из сопоставления кривых способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 к кажущегося удельного электрического сопротивления зондов SFLR, MVR2, DVR2 и способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС видно, что кривые всех зондов по конфигурации (форме) и значению величин сопротивления хорошо коррелируются. Изменение способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п горных пород по данным каротажа ЭКОС зарегистрировано от 3 до 290 Ом·м. Кривая способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС по конфигурации и амплитуде наиболее соответствует кривой способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 к зонда MVR2, что свидетельствует о близости их радиусов исследования (1,5-2 м).

2. Наблюдательная скважина 1755 Троицкая (Россия) закончена бурением в июле 1983 г. Забой: 1670 м. Внутренний диаметр стальной колонны 125 мм, толщина стенки 6-8 мм.

Водонефтяной контакт ВНК по БК, БКЗ, ИК на июль 1983 г.(фиг.12) находился на глубине 1510 м. Газонефтяной контакт ГНК по кривым нейтронного гамма каротажа НГК и электрического каротажа зондами БКЗ был определен на глубине 1498 м.

Исследования технологией электрического каротажа через стальную обсадную колонну ЭКОС выполнены в феврале 2004 г. модификацией зонда Е2Р2 (см. фиг.2а). Геологические данные на февраль 2004 г. по глубине расположения: ВНК - 1497,3 м; ГНК -1493,3 м.

Заземление удаленного электрода N способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 потенциала произведено за устье скважины, в которой проводились измерения, а обратного токового электрода - за устье соседней скважины (на удалении 100 м).

Измерения выполнены в интервале глубин 1520-1444 м с шагом 1 м и повтором в интервалах глубин 1525-1520 м, 1520-1516 м и 1500-1496 м, т.е. 74 м каротажа, а вместе с повторными статистическими - 120 точек измерения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п.

Сопоставление полученного материала выполнено с данными бокового каротажа БК, зондами БКЗ (1983 г.) и импульсного нейтрон-нейтронного каротажа ИННК (12.02.2003 г.).

Изменение способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п горных пород по данным каротажа ЭКОС зарегистрировано от 1,8 до 100 Ом·м. Кривая ЭКОС близка по конфигурации и амплитуде к кривой эффективного сопротивления способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 э зонда БК (см. верхнюю часть фиг.12), а также по амплитуде - к кривой способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 к зонда A8M1N (см. нижнюю часть фиг.12), что свидетельствует о близости их радиусов исследования (1,5-2 м). По кривым способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС и Fi ИННК на февраль 2004 г. по сравнению с 1983 г.(за 21 год) положение ГНК переместилось с глубины 1498 м на глубину 1494 м (на 4 м выше), и это четко видно по кривой ИННК и ЭКОС, а положение ВНК с глубины 1510 м переместилось на глубину 1499 м (на 11 м выше), что видно только по кривой способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п ЭКОС и не видно по кривой Fi ИННК. Кроме того, по сравнению с геологическими данными уточнено положение ВНК на 1.7 м ниже, т.е. запасы месторождения на февраль 2004 г. по глубине выработки по геологическим данным (без каротажа ЭКОС) были определены с большой ошибкой, если учесть, что в течение года месторождение вырабатывалось в среднем по глубине на 0,524 м. Поэтому преимущества нового способа и устройства для решения геологических задач контроля за разработкой очевидны. Они дают большой экономический эффект. При фактическом темпе добычи нефти из месторождения предполагаемая ранее по геологическим данным глубина расположения ВНК 1497,3 м будет достигнута не ранее, чем через 3 года (36,5 месяцев). Используя новые данные, схема разработки месторождения может быть скорректирована в сторону большей интенсификации добычи нефти.

Таким образом, следует считать, что техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, выполнена. Созданы способ и устройство зонда для определения удельного электрического сопротивления способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п горных пород в скважинах, обсаженных металлической колонной, обеспечивающих больший динамический диапазон и большую точность измерения способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 п при одновременном уменьшении размеров зонда и увеличении скорости измерения, существенно расширена их область применения в глубоких скважинах и различных геолого-технических условиях, повышена точность определения параметров пласта и обсадной колонны при их многолетней коррозии, получена дополнительная информация, позволяющая оценивать идентичность каротажных приборов, исключать влияние различного рода неоднородностей колонны, обеспечена корректность измерений потенциала, его первой и второй разности.

В настоящее время исследования новой технологией ЭКОС по заявленному способу и устройству проведены более чем в 20 скважинах в России и за рубежом. Подготовлен серийный выпуск аппаратуры ЭКОС-31-7. Указанное подтверждает полное решение технической задачи и получение технического результата от применения заявленного способа и устройства.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Альпин Л.М. Дивергентный каротаж. Прикладная геофизика. М., Гостоптехиздат, 1962, вып. 32, с.192-212.

2. Кашик А.С. и др. Патент РФ №2172006. Способ электрического каротажа обсаженных скважин.

3. Каротаж сопротивлений за обсадной колонной. Нефтегазовое обозрение. Осень 2002, стр.6-31.

4. Quiang Zhou and An Wicaksono. Proper Interpretation of Cased-Hole Resistivity Logs. PETROPHYSICS, VOL. 46, NO.2 (APRIL 2005). P.96-103.

5. Кашик А.С. и др. Патент РФ №2176802. Способ электрического каротажа обсаженных скважин.

Таблица 1

Поверка зонда без повторного прижатия измерительных электродов (прибор е4р4, 12.04.2005, С=0.41612, В=0.15356)
Rл, Омспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(I1), нВспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(I1), нВU(I1), мВ I1, Аспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(I2), нВспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(I2), нВU(I2), мВ I2, АRтр, мкОмспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(I1), нВспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(I2), нВRпил, Ом·м (Rил, Ом)
1.50 0240756.056 -243917.395198.22410 16.460-224291.512 220776.892198.02832 16.44556.916 3161.3393514.6201.556(3.371)
0241300.380 -244462.160198.51600 16.487-224762.097 221266.864197.86302 16.48756.921 3161.7803495.2321.561(3.382)
Ср. зн.241028.218 -244189.778198.37005 16.473-224526.805 221021.878198.02832 16.46656.919 3161.5603504.9261.558(3.376)
СКО384.895 385.2070.20641 0.019332.754346.463 0.116890.029 0.0040.31113.709 0.003
3.00 0 229578.456-231129.855 202.7742216.514 -237409.755235524.050 202.8633916.53556.708 1551.3991885.705 2.942(6.701)
0 233103.450-232552.826 202.0486416.537-237340.773 233643.971201.35350 16.47356.941 -550.6253696.8023.215(7.358)
Ср. зн.231340.953 -231841.340202.41143 16.526-237375.264 234584.011197.86302 16.50456.825 500.3872791.2533.079(7.029)
СКО2492.547 1006.1920.51306 0.01648.7781329.417 1.067650.044 0.1651486.3551280.639 0.193
5.60 0 230837.461-230968.679 207.1136016.531 -238742.556237100.950 207.7091916.52556.838 131.2181641.605 5.759(13.471)
0 231388.971-231355.646 209.0396916.526-239081.926 237230.939206.81835 16.54056.908 -33.3251850.9885.654(13.219)
Ср. зн.231113.216 -231162.163208.07665 16.529-238912.241 237165.945202.86339 16.53356.873 48.9461746.2965.707(13.345)
СКО389.977 273.6271.36195 0.003239.97191.916 0.629920.011 0.050116.349148.056 0.074
8.20 0 234863.262-234609.730 218.7954816.528 -235124.349233597.553 216.8417216.53256.834 -253.5321526.796 8.236(19.423)
0 235638.242-235412.789 219.3720416.591-235508.366 233975.203218.30380 16.58756.775 -225.4531533.1638.043(18.959)
Ср. зн.235250.752 -235011.259219.08376 16.560-235316.357 233786.378201.35350 16.56056.804 -239.4931529.9808.139(19.191)
СКО547.994 567.8490.40768 0.044271.541267.039 1.033840.039 0.04119.8554.502 0.137
10.00 0 236732.602-236395.345 216.6243116.489 -232743.788231372.388 216.4883016.51456.861 -337.2571371.400 9.908(23.442)
0 238096.400-237703.587 217.5035816.503-231757.732 230344.587218.14440 16.55056.814 -392.8131413.1459.994(23.647)
Ср. зн.237414.501 -237049.466217.06395 16.496-232250.760 230858.487207.70919 16.53256.837 -365.0351392.2739.951(23.544)
СКО964.351 925.0670.62174 0.010697.246726.765 1.171040.025 0.03339.28429.519 0.060
15.00 0 255580.065-254971.769 199.5078816.545 -214764.433213658.088 197.5576616.55656.766 -608.2961106.345 14.621(34.768)
0 256026.854-255424.719 198.6330816.593-214974.757 213875.942197.01096 16.58556.711 -602.1351098.81514.599(34.715)
Ср. зн.255803.459 -255198.244199.07048 16.569-214869.595 213767.015206.81835 16.57056.738 -605.2151102.58014.610(34.741)
СКО315.927 320.2840.61858 0.034148.722154.047 0.386580.021 0.0394.3575.325 0.016
20.00 0 251132.791-249510.041 225.1525916.598 -221481.852219537.749 224.0720216.60656.740 -1622.7501944.103 19.534(46.574)
0250502.204-248845.367 222.8416216.557 -220837.937218877.586 222.4053716.59056.682 -1656.8371960.351 19.848(47.328)
Ср. зн.250817.498 -249177.704223.99710 16.578-221159.895 219207.668216.84172 16.59856.711-1639.794 1952.22719.691(46.951)
СКО445.892 469.9951.63411 0.029455.317466.806 1.178500.011 0.04124.10311.489 0.222
30.00 0 249680.391-247917.328 205.1653716.561 -221174.420219317.136 204.1366416.54156.682 -1763.0631857.284 30.834(73.730)
0250734.431-248929.016 205.6420516.547 -220620.046218738.943 206.6434816.59056-685 -1805.4141881.103 31.284(74.812)
0250988.798-249191.807 207.4561416.588 -220582.616218692.836 206.8382216.58556.644 -1796.9911889.779 29.582(70.720)
0251897.135-250086.424 207.7605916.604 -220112.799218230.621 206.6277416.58256.673 -1810.7111882.178 30.554(73.057)
Ср. зн.250825.189 -249031.144206.50604 16.575-220622.470 218744.884218.30380 16.57456.671-1794.045 1877.58630.564(73.080)
СКО911.891 892.6451.29363 0.026434.361445.228 1.286820.023 0.01921.41314.075 0.720
54.00 0 217606.698-215958.768 179.4116516.514 -252289.338250204.596 179.6609016.48456.765 -1647.9312084.742 52.524(125.852)
0216879.061-215263.916 178.6430716.481 -253130.789251068.487 178.6971116.50356.800 -1615.1452062.302 51.603(123.640)
0217530.265-215258.156 181.3669416.589 -253498.869250694.183 179.4747116.55156.584 -2272.1102804.687 58.495(140.204)
Ср. зн.217338.675 -215493.613179.80722 16.528-252972.999 250655.755216.48830 16.51356.716-1845.062 2317.24454.207(129.899)
СКО399.868 402.8461.40435 0.056620.012433.226 0.511250.034 0.116370.198422.287 3.742
81.00 0 213325.865-211069.808 184.1050516.544 -257166.364254329.714 183.3446016.50956.671 -2256.0572836.650 81.433(195.326)
0212640.406-210376.512 183.9126816.574 -258420.411255540.731 183.2674716.57156.575 -2263.8942879.680 74.338(178.275)
0212773.574-210542.106 183.9228516.587 -258454.606255635.042 183.2499216.58256.559 -2231.4682819.564 87.477(209.851)
0212554.81S-210312.730 184.3359516.582 -258561.889255714.980 183.2010916.58556.546 -2242.0882846.909 79.928(191.710)
Ср. зн.212823.666 -210575.289184.06913 16.572-258150.817 255305.117218.14440 16.56256.588-2248.377 2845.70180.794(193.790)

Таблица 2

Поверка зонда с повторными прижатиями измерительных электродов (прибор е4р4, 12.04.2005, С=0.49953, В=-1.37558)
Rл, Омспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(I1), нВспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(I1), нВU(I1), мВ I1, Аспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U2(I2), нВспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 U1(I2), нВU(I2), мВ I2, АRтр, мкОмспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(I1), нВспособ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, патент № 2306582 2U(I2), нВRпил, Ом·м (Rил, Ом)
1.50 2213010.814 -216023.618180.13765 16.520-254609.652 251506.868179.41342 16.50657.003 3012.8043102.7840.301(3.356)
2212684.005 -215749.394180.33099 16.518-254852.496 251778.034180.18352 16.53456.951 3065.3893074.4630.295(3.345)
Ср. зн.212847.409 -215886.506180.23432 16.519-254731.074 251642.451179.41342 16.52056.977 3039.0973088.6230.298(3.350)
С КО231.089 193.9060.13671 0.001171.717191.743 0.544540.020 0.03737.18320.026 0.004
3.00 3 210164.906-210357.896 184.8830816.605 -260806.699257673.960 182.9765716.57556.807 192.9903132.739 2.084(6.925)
3 210306.313-210466.941 184.1657816.600-260806.699 257673.960182.97657 16.57556.829 160.6283132.7392.118(6.994)
Ср. зн.210235.609 -210412.419184.52443 16.602-260806.699 257673.960180.18352 16.57556.818 176.8093132.7392.101(6.960)
СКО99.990 77.1070.50721 0.0040.0000.000 0.000000.000 0.01622.8830.000 0.024
5.60 3 211766.832-211225.161 183.8290716.545 -257886.594255445.743 183.1591816.50456.786 -541.6712440.851 5.086(12.935)
4 211867.209-211925.924 184.9703616.591-258473.726 256731.925183.03812 16.54256.799 58.7151741.8015.007(12.778)
Ср. зн.211817.021 -211575.543184.39972 16.568-258180.160 256088.834182.97657 16.52356.792 -241.4782091.3265.047(12.856)
СКО70.977 495.5140.80701 0.032415.165909.468 0.085600.027 0.009424.537494.303 0.055
8.20 5 215421.023-215218.198 182.8756116.549 -254409.100252968.910 181.5519316.55456.747 -202.8251440.191 7.993(18.755)
7 215579.039-215226.105 181.7945916.547-254514.257 252924.543181.01826 16.56256.750 -352.9341589.7148.166(19.101)
7215921.783 -215570.990182.46695 16-581-254502.958 252914.960181.62131 16.57856.706 -350.7931587.9998.172(19.113)
Ср. зн.215640.615 -215338.431182.37905 16.559-254475.439 252936.137182.97657 16.56456.734 -302.1841539.3018.110(18.990)
СКО255.996 201.4410.54584 0.01957.72828.783 0.329970.012 0.02586.05485.836 0.101
10.00 7 202682.318-202341.385 193.0386016.544 -267845.298266286.541 193.3906916.55656.817 -340.9341558.757 10.087(22.947)
8 203745.405-202162.731 191.9235916.548-269635.604 266424.650192.17695 16.58756.946 -1582.6743210.954 9.935(22.642)
Ср. зн. 203213.862-202252.058 192.4811016.546-268740.451 266355.596183.15918 16.57256.882 -961.8042384.85610.011(22.795)
СКО751.716 126.3270.78843 0.0031265.93797.658 0.858240.022 0.091878.0431168.280 0.108
15.00 8 212579.703-210783.601 188.0625516.534 -260820.030257895.085 187.3595616.58756.945 -1796.1022924.945 15.032(32.845)
9212224.593-210925.967 186.8771016.553 -260381.261258075.835 186.8401716.58556.884 -1298.6262305.425 15.165(33.113)
Ср. зн.212402.148 -210854.784187.46982 16.544-260600.645 257985.460183.03812 16.58656.914-1547.364 2615.18515.098(32.979)
СКО251.101 100.6670.83824 0.013310.257127.809 0.367260.001 0.043351.768438.066 0.095
20.00 10 207916.937-208045.688 189.5483916.592 -263455.751263075.211 188.5772416.57056.877 128.751380.540 21.024(44.842)
11 207678.442-207812.356 190.0792416.585-263137.150 262763.734187.95022 16.54156.876 133.914373.41521.051(44.894)
Ср. зн.207797.689 -207929.022189.81382 16.588-263296.450 262919.473181.55193 16.55656.877 131.333376.97821.038(44.868)
СКО168.642 164.9910.37537 0.005225.285220.247 0.443370.020 0.0013.6505.038 0.018
30.00 11 195578.276-195669.132 198.7818116.555 -275503.233275216.249 197.3751916.53256.969 90.856286.984 31.356(65.525)
12 194794.862-195816.774 198.4600216.578-275869.428 276890.692198.02092 16.59056.881 1021.912-1021.264 30.650(64.112)
Ср. зн. 195186.569-195742.953 198.6209216.567-275686.331 276053.470181.01826 16.56156.925 556.384-367.14031.003(64.818)
С КО553.958 104.3990.22754 0.016258.9391184.010 0.456600.041 0.062658.356925.071 0.499
54.00 13 220262.493-218674.062 182.7504816.553 -252853.949250858.687 181.1082316.56456.951 -1588.4321995.262 63.111(129.094)
15219874.369-216844.943 181.3577416.586 -252611.817248955.287 179.7149916.53956.696 -3029.4263656.530 60.613(124.094)
15219857.296-216803.049 181.4144916.583 -253023.321249336.966 180.6512116.58156.668 -3054.2473686.355 62.495(127.861)
Ср. зн.219998.053 -217440.684181.84090 16.574-252829.696 249716.980181.62131 16.56156.772-2557.368 3112.71662.073(127.016)
С КО229.171 1068.3420.78823 0.018206.8211006.996 0.710220.021 0.156839.216967.858 1.301
81.00 15 217446.655-214478.945 183.3259516.546 -255241-356251597.046 182.3450516.56156.749 -2967.7103644.310 68.226(139.334)
16217272.074-215038.404 182.5379116.579 -255632.227252853.966 182.0046816.57856.781 -2233.6702778.262 73.139(149.169)
17217149.171-215692.445 182.3490116.573 -255790.792253910.314 181.5347616.58456.878 -1456.7251880.478 66.825(136.529)
17216872.241-215343.109 181.7658416.544 -256128.481254176.493 182.0131816.59056.911 -1529.1321951.988 75.546(153.988)
18213005.412-211158.149 180.8717716.440 -254064.495251708.471 180.8221416.44556.586 -1847.2622356.024 71.710(146.309)
18213186.713-211341.437 182.4953916.505 -254595.697252263.113 181.3276916.47956.508 -1845.2762332.584 85.679(174.272)
Ср. зн.215822.044 -213842.082182.22431 16.531-255242.175 252751.567193.39069 16.54056.735-1979.963 2490.60873.521(149.934)
СКО2120.590 2047.9460.82952 0.052780.1951099.377 0.554920.062 0.160557.277651.034 6.756

Таблица 3

Поверка зонда (кусочно-линейная аппроксимация), каротажный кабель семижильный бронированный длиной 6300 м, сопротивление жил 30 Ом/км (прибор е4р4, Канада, 07.07.2005)
Rл, Ом dU2(I1), нВdU1(I1), нВ U(I1), мВI1, А dU2(I2), нВdU1(I2), нВ U(I2), мВI2, АRтр, мкОмd2U(I1)d2U(I2) Rпил(Rил)
1.50 1221301.887-224019.964 135.5983216.527 -251628.935250039.935 134.6568216.51857.576 2718.0771589.000 1.494(3.558)
1 222085.724-224753.457 136.0578816.576-252199.565 250560.305135.21155 16.56757.564 2667.7331639.2611.501(3.576)
1223157.796 -225762.504136.74840 16.666-253487.380 251744.202135.65965 16.65157.540 2604.7081743.1791.496(3.564)
1222460.203 -224987.185136.23303 16.607-253613.328 251818.171135.43220 16.64757.565 2526.9821795.1571.504(3.582)
1223081.988 -225648.846136.23889 16.643-253559.429 251800.538136.13529 16.65957.557 2566.8591758.8911.505(3.584)
1223081.988 -225648.846136.23889 16.643-253374.371 251603.165136.02819 16.64657.559 2566.8591771.2061.500(3.574)
1222949.132 -225487.834136.74648 16.650-253750.464 251939.935135.96401 16.67057.530 2538.7021810.5281.500(3.572)
Ср. зн.222588.388 -225186.948136.26598 16.616-253087.639 251358.036134.65682 16.62357.556 2598.5601729.6031.500(3.573)
СКО691.114 637.4650.39900 0.049826.314744.885 0.528010.057 0.01670.50283.217 0.004
3.20 1 223710.130-225167.173 137.2175816.659 -252897.791252135.537 136.3437416.65457.404 1457.043762.254 2.901(6.949)
1 223185.205-225296.594 137.3832516.638-252804.955 252678.695136.52747 16.65357.442 2111.389126.2602.789(6.679)
1223423.972 -225434.577137.57250 16.656-252697.526 252519.591136.88027 16.65057.424 2010.606177.9352.865(6.863)
1224032.502 -225011.479136.79233 16.634-252582.246 251286.491136.02829 16.59257.501 978.9771295.7542.903(6.953)
1224110.543 -225549.995137.36197 16.663-253116.753 252315.621136.68675 16.64457.486 1439.452801.1312.888(6.917)
1223856.156 -225244.613137.40191 16.639-253186.939 252343.681136.72204 16.63657.512 1388.457843.2582.908(6.965)
1223596.549 -224912.963136.71343 16.610-252676.254 251769.922136.63532 16.61457.498 1316.414906.3322.920(6.995)
Ср. зн.223702.151 -225231.056137.20614 16.643-252851.781 252149.934135.21155 16.63557.467 1528.905701.8462.882(6.903)
СКО330.521 224.0160.32719 0.018228.803478.082 0.282780.024 0.043398.285415.096 0.045
5.70 1 224282.653-225008.523 137.8428616.649 -252849.199252389.175 136.7346316.64657.408 725.870460.023 5.464(13.123)
1 224295.044-225018.046 138.0594016.657-252542.850 252057.105137.15685 16.64057.372 723.002485.7455.379(12.918)
1224399.634 -225136.202138.03077 16.669-253052.333 252565.130137.30530 16.67057.372 736.568487.2035.312(12.758)
1224492.263 -225219.200138.04409 16.672-252990.450 252495.226137.25810 16.66557.378 726.937495.2245.324(12.786)
1224685.198 -225407.410138.04942 16.683-253152.779 252645.036137.17216 16.66957.396 722.212507.7435.295(12.716)
1224464.639 -225181.181137.86018 16.669-252918.949 252455.409137.12860 16.66557.371 716.542463.5405.498(13.206)
1224466.940 -225163.598138.00671 16.670-253211.980 252722.085137.17358 16.67357.389 696.658489.8955.486(13.176)
1224280.777 -225124.333137.90527 16.658-252587.125 252262.697136.67661 16.63757.394 843.557324.4285.478(13.157)
Ср. зн.224420.893 -225157.312137.97484 16.666-252913.208 252448.983135.65965 16.65857.385 736.418464.2255.404(12.980)
СКО138.367 125.3880.09028 0.011244.834213.989 0.236000.015 0.01444.78158.635 0.086
8.50 1 224351.706-224846.248 137.9293916.650 -252630.384252311.026 137.0395816.65157.352 494.542319.358 7.961(19.139)
1 224624.560-225117.695 138.1398416.668-252815.148 252504.887137.29067 16.66357.356 493.135310.2618.073(19.410)
1224812.310 -224677.662138.10683 16.652-253381.720 252365.795137.13082 16.65257.418 -134.6481015.9258.082(19.430)
1224952.270 -224902.059138.11788 16.658-253283.176 252337.316137.13018 16.65657.417 -50.211945.8607.851(18.874)
1224857.400 -224810.009138.11986 16.652-253521.422 252600.606137.36155 16.67357.413 -47.392920.8158.061(19.380)
1216841.418 -216790.332133.24315 16.071-253436.546 252521.266137.31515 16.66857.389 -51.086915.2798.167(19.637)
1225146.789 -225087.549138.07465 16.676-253140.980 252215.870137.37870 16.65757.391 -59.239925.1098.128(19.542)
1225384.825 -224935.587138.34725 16.680-253694.267 252288.685137.23800 16.66957.410 -449.2371405.5827.759(18.653)
Ср. зн.223871.410 -223895.893137.50986 16.588-253237.955 252393.182135.43220 16.66157.393 24.483844.7748.010(19.258)
СКО2857.608 2874.6461.72776 0.209360.166133.571 0.123190.008 0.027319.327365.081 0.142
10.20 1 225511.045-224480.083 137.9919316.663 -254311.791252454.878 137.0214016.68157.434 -1030.9621856.912 10.034(24.135)
1225361.380-224314.428 138.4674416.659 -253781.128251829.292 137.6115316.65157.413 -1046.9511951.836 9.039(21.738)
1 225469.733-224447.965 138.2864916.666 -253965.930252109.605 137.5193816.67357.399 -1021.7681856.325 9.892(23.792)
1 225512.667-224479.337 138.1809816.669 -254051.316252126.683 137.3214916.66957.416 -1033.3301924.633 9.169(22.051)
1 225302.304-224275.700 137.9358616.651 -254058.028252161.855 137.3272816.67457.411 -1026.6041896.173 9.437(22.697)
1 209314.789-208385.496 128.7088915.495 -253952.466252080.043 137.3887616.66857.370 -929.2931872.423 9.372(22.538)
1 225271.147-224428.644 138.2352816.657-253982.350 252314.282137.02811 16.64857.460 -842.5031668.0689.717(23.371)
1224576.569 -223749.779137.30250 16.597-253488.591 251841.695137.17150 16.64257.426 -826.7901646.8969.749(23.448)
Ср. зн.223289.954 -222320.179136.88867 16.507-253948.950 252114.791136.13529 16.66357.416 -969.7751834.1589.551(22.971)
СКО5654.975 5635.6073.32359 0.410237.710212.179 0.214580.014 0.02690.990114.021 0.352

Продолжение таблицы 3
Rл, ОмdU2(I1), нВ dU1(I1), нВU(I1), мВ I1, АdU2(I2), нВ dU1(I2), нВU(I2), мВ I2, АRтр, мкОмd2U(I1) d2U(I2)Rпил(Rил)
15.30 1225379.070 -224443.098138.26764 16.670-253825.771 252281.497137.34674 16.67557.370 -935.9721544.27514.217(34.212)
1225397.618 -224463.371138.07573 16.671-253773.963 252238.478137.30390 16.67057.375 -934.2471535.48514.395(34.643)
1225378.650 -224454.340138.56286 16.679-253709.305 252184.795137.59548 16.66757.359 -924.3101524.50914.420(34.702)
1221383.883 -220408.348135.86719 16.377-253939.661 252383.147137.49444 16.68057.365 -975.5361556.51415.938(38.359)
1225312.576 -224417.614138.42454 16.667-253641.331 252158.990137.47574 16.65657.387 -894.9631482.34114.692(35.358)
Ср. зн.224570.359 -223637.354137.83960 16.613-253778.006 252249.381136.02819 16.67057.371 -933.0051528.62514.733(35.455)
СКО1781.588 1805.1511.11744 0.132113.83188.580 0.117880.009 0.01028.90528.411 0.695
19.80 1 225313.269-224314.918 138.1437416.656 -254367.167252920.585 137.3037916.69257.414 -998.3511446.581 22.158(52.565)
1 225204.351-224185.250 138.2852716.652-253761.930 252279.255137.57922 16.66757.377 -1019.1011482.675 21.029(50.219)
1 225466.563-224465.158 138.3730916.674-253817.467 252356.456137.43871 16.66857.380 -1001.4041461.011 21.064(50.290)
1 225239.554-224285.737 138.3828816.663-254796.589 253374.412139.07491 16.82657.207 -953.8161422.17720.517(49.154)
1225694.665 -224692.099138.57990 16.686-253960.238 252503.125137.82525 16.68157.381 -1002.5651457.114 21.456(51.105)
1 225683.602-225311.531 138.3252216.699-253743.769 252983.830137.35370 16.67657.417 -372.070759.93920.524(49.168)
Ср. зн.225433.667 -224542.449138.34835 16.672-254074.527 252736.277135.96401 16.70257.363 -891.2181338.24921.124(50.417)
СКО217.454 415.9610.14269 0.018422.675426.606 0.669670.061 0.078255.266284.000 0.620
30.30 1 224670.599-224191.121 137.8120216.616 -253078.595252314.117 137.2334216.62857.424 -479.478764.478 32.599(74.755)
1 224840.414-224325.447 137.9460016.634-253153.340 252355.540137.17941 16.63457.410 -514.966797.80033.546(76.927)
1224982.912 -224441.800138.18249 16.643-253247.065 252359.509137.39263 16.64457.402 -541.112887.55725.877(60.294)
1225278.022 -224731.078138.31400 16.666-253423.076 252569.471137.36268 16.65957.394 -546.944853.60530.719(70.447)
1224929.512 -224575.004138.50399 16.655-253159.698 252495.249137.44568 16.64757.382 -354.508664.44927.343(63.342)
1225228.641 -224780.031138.29649 16.673-253411.092 252664.319137.51958 16.67157.364 -448.610746.77330.252(69.387)
1225327.104 -224785.049138.33772 16.677-253689.535 252843.377137.63556 16.68057.376 -542.054846.15831.074(71.262)
Ср. зн.225036.743 -224547.076138.19896 16.652-253308.914 252514.511136.34374 16.65257.393 -489.668794.40330.300(69.488)
СКО247.101 235.3870.24119 0.022212.793192.977 0.157900.019 0.02169.96376.294 2.734
53.10 1 225517.667-224934.842 138.0558616.679 -253359.911252561.023 137.2384516.65657.394 -582.825798.888 50.711(116.262)
1 225108.418-224519.301 138.3761216.666-253365.328 252554.610137.39319 16.66157.358 -589.118810.71849.597(113.709)
1224609.277 -225279.285138.26537 16.653-253156.601 253793.991136.91758 16.65657.453 670.008-637.39063.700(143.008)
1224544.226 -225216.096138.33463 16.651-252705.664 253322.828137.49028 16.64657.413 671.869-617.16452.902(121.284)
1224780.828 -224706.245138.22933 16.643-253380.046 253150.582137.47743 16.66257.418 -74.583229.46550.504 (115.789)
1 225063.311-225373.500 138.2468316.676-252962.243 253171.127137.48377 16.65357.409 310.189-208.88452.503(120-370)
Ср. зн.224937.288 -225004.878138.25136 16.662-253154.965 253092.360136.52747 16.65657.407 67.59062.60553.100(121.737)
СКО365.671 342.2470.11083 0.015274.202474.656 0.225150.006 0.031576.443656.569 5.238
83.00 1 224294.081-224145.949 137.9161416.607 -252278.630252026.148 136.6860316.57457.437 -148.131252.482 88.746(195.106)
1 224789.920-224585.245 137.8811216.630-252991.020 252665.072137.28630 16.62857.438 -204.674325.94879.957(175.628)
1225289.450 -224987.103137.83825 16.658-253124.421 252694.090137.13920 16.63757.442 -302.347430.33184.377(184.940)
1219468.803 -219803.714134.78938 16.495-249853.828 250149.871133.95125 16.46856.995 334.911-296.04387.543(192.307)
1219474.402 -220584.345135.18896 16.511-250294.528 251459.351134.14237 16.50157.056 1109.943-1164.823 73.808(163.291)
1 219615.019-220813.329 135.2163416.526-251992.567 253274.805135.35955 16.62657.036 1198.310-1282.238 81.707(179.141)
Ср. зн. 222155.279-222486.614 136.4717016.571-251755.832 252044.889136.88027 16.57257.234 331.335-289.05783.000(181.736)
СКО2905.031 2324.9331.54867 0.0691377.0341118.310 1.492520.072 0.225674.779767.129 5.485
151.50 1 220559.481-221802.014 135.2167416.516 -250618.656251984.200 134.4584116.54857.148 1242.534-1365.544 155.685(356.363)
1220586.524-222017.185 135.1786116.534 -250767.465252343.446 134.9837316.59957.071 1430.661-1575.981 145.746(327.744)
1222140.882-223525.275 136.1151616.663 -251051.905252567.054 135.2273516.63957.006 1384.393-1515.148 148.631(334.456)
1221883.618-223279.776 136.3014416.653 -251277.829252810.332 135.5044216.65656.988 1396.158-1532.503 151.383(340.860)
1222051.227-222735.199 135.7502216.619 -251744.591252474.549 135.2539316.64657.052 683.973-729.958 157.589(363.294)
1 222129.740-223197.169 136.3995016.647-251543.606 252701.202135.64787 16.64557.039 1067.429-1157.595 144.170(324.075)
Ср. зн. 221558.579-222759.437 135.8269416.605-251167.342 252480.130136.02829 16.62257.051 1200.858-1312.788 151.500(341.132)
СКО 768.992709.5140.53565 0.064438.471 293.2990.422150.041 0.057286.827 324.0545.368

Продолжение таблицы 3
Rл, ОмdU2(I1), нВ dU1(I1), нВU(I1), мВ I1, АdU2(I2), нВ dU1(I2), нВU(I2), мВ I2, АRтр, мкОмd2U(I1) d2U(I2)Rпил(Rил)
200.30 1222341.725 -222404.982136.24446 16.651-251779.723 251819.502135.31434 16.64756.963 63.257-39.779200.076(517.934)
1223439.162 -222512.584136.64660 16.666-249757.028 248690.071133.16965 16.34457.266 -926.5771066.957201.457(522-957)
1217783.611 -220235.565133.92180 16.354-252438.237 255248.790137.03933 16.81756.955 2451.954-2810.553 203.477(530.313)
1 221756.367-224329.193 136.6424916.655-251231.403 254115.780135.73509 16.66257.094 2572.826-2884.377 208.460(548.448)
1 221873.264-224273.082 136.4264816.644-251009.413 253690.338135.20867 16.62357.151 2399.818-2680.925 192.081(488.834)
1 221803.475-224254.547 136.7158116.644-251067.000 253810.144135.84268 16.64357.117 2451.072-2743.144 204.231(533.057)
1 221915.138-224024.377 136.6290416.650-251531.584 253888.245135.94800 16.65857.109 2109.240-2356.660 192.317(489.692)
Ср. зн. 221558.963-223147.762 136.1752416.609-251259.198 253037.553136.68675 16.62857.093 1588.798-1778.355 200.300(518.748)
СКО 1766.6141532.5151.00702 0.113825.822 2167.2981.175050.141 0.1081416.561 1606.6046.121

Класс G01V3/20 с использованием распространения электрического тока

прибор для каротажных измерений микросопротивления анизотропной среды с применением монополярного инжектирующего токового электрода -  патент 2511072 (10.04.2014)
устройство для электрического каротажа через металлическую колонну -  патент 2508561 (27.02.2014)
построение изображений удельного микросопротивления в проводящем и непроводящем буровом растворе -  патент 2503039 (27.12.2013)
построение изображений удельного микросопротивления на многочисленных глубинах исследования -  патент 2502093 (20.12.2013)
способ каротажа скважин, обсаженных металлической колонной -  патент 2490673 (20.08.2013)
способ и устройство обеспечения контакта электровводов с обсадной колонной в многоэлектродном скважинном зонде электрического каротажа через металлическую колонну -  патент 2489734 (10.08.2013)
устройство для каротажа скважин, обсаженных металлической колонной -  патент 2488852 (27.07.2013)
способ оценки удельного электрического сопротивления пласта при проведении исследований скважин, обсаженных металлической колонной -  патент 2478223 (27.03.2013)
способ электрического каротажа обсаженных скважин -  патент 2467358 (20.11.2012)
способ и устройство для формирования изображения по данным микрокаротажа тензорных сопротивлений при использовании буровых растворов на углеводородной основе -  патент 2452981 (10.06.2012)
Наверх