Geum.ru

Развитие системы метрологического обеспечения геофизических исследований в нефтегазовых скважинах

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


В четвертой главе
Подобный материал:
1   2   3   4   5

Таким образом, метрологической основой повышения точности измерений параметров пластов и скважины является выявление и исключение систематических составляющих основной и дополнительных погрешностей аппаратуры. Доверительные границы погрешности выполненных измерений параметров пластов и скважин после введения всех известных поправок могут быть вычислены при наличии комплекса НМХ аппаратуры и измеренных значений влия-ющих факторов при условии выполнения ограничений применимости МВИ.

В четвертой главе дано обоснование основных требований к эталонам единиц параметров нефтегазовых пластов и скважин, представлены их конструктивные особенности и методика их метрологических исследований, описана структура уточненных калибровочных схем для скважинной аппаратуры.

При создании эталонов единиц параметров нефтегазовых пластов и скважин необходимо решить две главные проблемы – какие параметры для этих эталонов выбрать в качестве нормальных условий измерений и как обеспечить возможность размещения в них зондов скважинной аппаратуры для передачи размера единицы. В большинстве случаев для размещения зондов в эталонах параметров пластов горных пород необходимо наличие скважины. Тогда, помимо температуры, основными параметрами, отражающим нормальные условия измерений, являются параметры скважины, если их изменения вызывают заметные изменения показаний скважинной геофизической аппаратуры.

Обычно в качестве геофизических эталонов параметров пластов принимают стандартные образцы (СО) состава и свойств горных пород, пересеченных скважиной. Наличие скважины дает основание считать среду, находящуюся в поле зонда, неоднородной, а показание аппаратуры в СО – кажущимся значением параметра. Однако, если геометрические размеры скважины и свойства вещества в ней неизменны, то изменения показаний аппаратуры зависят только от свойств однородного пласта. Если в качестве измеряемого параметра принять изменяющийся параметр этого пласта и построить градуировочную характеристику в виде зависимости выходного сигнала от параметра пласта, то нет оснований измеренное значение параметра считать «кажущимся» для заданных параметров скважины при выбранных нормальных условиях измерений.

Поэтому допускается создавать ряд эталонов параметра пласта для разных значений параметров, отражающих нормальные условия измерений. В этом случае для одного зонда аппаратуры с помощью имеющегося ряда эталонов строится семейство градуировочных характеристик, каждая их которых выбирается применительно к соответствующим условиям скважинных измерений. При этом единство измерений не нарушается, поскольку параметры пласта и скважины каждого эталона определяются с использованием средств измерений, заимствованных из государственных поверочных схем, по единым аттестованным методикам выполнения измерений его аттестуемых характеристик.

Исключение составляют эталоны единиц для аппаратуры электрического каротажа, выполненные в виде электролитической модели пласта, воспроизводящей электрические параметры бесконечной однородной среды.

В качестве эталона единицы удельного электрического сопротивления - УЭС (удельной электрической проводимости - УЭП) и относительной диэлектрической проницаемости используется СО в виде диэлектрического бассейна диаметром 8 м и глубиной 6 м, заполненного водным раствором хлористого натрия. Этот эталон воспроизводит УЭП «бесконечной» однородной среды (без скважины) для аппаратуры индукционного каротажа всех типов. Он также воспроизводит УЭС для коротких градиент-зондов, включая А2М0,5N и для зондов бокового каротажа с фокусировкой тока. Пределы относительной погрешности эталона УЭП, включая погрешности, обусловленные ограниченными размерами бассейна, не превышают ±1% (расчеты параметров СО УЭП выполнены совместно с В.Г. Бурковым).

В качестве эталона единиц акустических параметров пластов используются трубные акустические волноводы из стали, стеклопластика, асбоцемента и винипласта, воспроизводящие скорость (интервальное время) и коэффициент затухания продольных акустических волн. Внутренний диаметр труб может меняться в диапазоне от 150 мм до 215 мм.

В качестве эталонов единиц коэффициента пористости и плотности карбонатных пластов горных пород, начиная с 1981 г., используется ряд стандартных образцов состава и свойств горных пород, пересеченных скважиной диаметром 196 мм с хлоросодержанием в пласте и скважине 0 г/л при температуре 20±2 оС.

При непосредственном участии автора создан новый расширенный комплекс эталонных моделей пластов для построения семейства градуировочных характеристик аппаратуры НГК, ННКт и ННКнт. Аттестованные значения коэффициента пористости и плотности и основные технические характеристики государственных СО (ГСО) и СО предприятия (СОП) приведены в табл. 4.

Таблица 4 - Аттестованные значения коэффициента пористости и плотности

и основные технические характеристики ГСО 8784-2006 и СОП

Тип СО, состав скелета и порового пространства
Коэффициент

пористости, %
Плотность,

кг/м3
Диаметр скважины, мм

ГСО-ПВ-16,6%-2376-120-155-216-295 Песчаник двухфракционный водонасыщенный
16,6±0,2
2376±6
120±1; 155±1; 216±1; 295±1;

ГСО-ПВ-32,5%-2118-120-155-216-295 Песчаник однофракционный водонасыщенный
32,5±0,2
2118±7
120±1; 155±1; 216±1; 295±1;

ГСО-ПВМ150-16,0%-2395-216 Песчаник двухфракционный водонасыщенный с минерализацией 150 г/л
16,0±0,2
-
216±1

ГСО-ПВМ150-32,7%-2139-216 Песчаник однофракционный водонасыщенный с минерализацией 150 г/л
32,7±0,2
-
216±1

ГСО-ПГ-17,0%-2200-216 Песчаник двухфракционный газонасыщенный
17,0±0,2
2200±8
216±1

ГСО-ПГ 34,5%-1745-216 Песчаник однофракционный газонасыщенный
34,5±0,2
1745±6
216±1

ГСО-КВ-0,8%-2696-124 Кальцит водонасыщенный (мраморный блок)
0,8±0,2
2696±5
124±1

ГСО-КВ-0,8%-2696-156 Кальцит водонасыщенный (мраморный блок)
0,8±0,2
2696±5
156±1

СОП-КВ-1,0%-2692-196 Кальцит водонасыщенный (мраморный блок, габаритные размеры 0,95х0,96-х2,32 м)
1,0±0,3
2692±5
198±1;

ГСО-КВ-0,8%-2696-216 Кальцит водонасыщенный (мраморный блок)
0,8±0,2
2696±5
216±1

СОП-КВ-14,1%-2460-196 Кальцит водонасыщенный (блок известняка, габаритные размеры 0,99х0,99х1,5 м)
14,1±0,3
2460±10
216±1

ГСО-КВ-15,9%-2437-124-156-216 Кальцит двухфракционный водонасыщенный
15,9±0,2
2437±6
124±1; 156±1;

216±1

СОП-КВ-20,2%-196 Кальцит водонасыщенный двухфракционный
20,2±0,3
-
196±1;

ГСО-КВ-35,2%-2107-124-156-216 Кальцит однофракционный водонасыщенный
35,2±0,2
2107±5
124±1; 156±1;

216±1

СОП-КВ-38,3%-196 Кальцит водонасыщенный однофракционный
38,3±0,3
-
196±1;