RU2207598C1 - Procedure measuring potentials of spontaneous polarization in hole and gear for its implementation - Google Patents
Procedure measuring potentials of spontaneous polarization in hole and gear for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207598C1 RU2207598C1 RU2002100531A RU2002100531A RU2207598C1 RU 2207598 C1 RU2207598 C1 RU 2207598C1 RU 2002100531 A RU2002100531 A RU 2002100531A RU 2002100531 A RU2002100531 A RU 2002100531A RU 2207598 C1 RU2207598 C1 RU 2207598C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- electrode
- spontaneous polarization
- potentials
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для измерения потенциала самопроизвольной поляризации (ПС), предпочтительно, в скважинах, бурящихся на нефть и газ и имеющих горизонтальное завершение. The invention relates to geophysical research of wells and can be used to measure the potential of spontaneous polarization (PS), preferably in wells drilled for oil and gas and having horizontal completion.
Известен способ измерения потенциала ПС, согласно которому измеряют разность потенциалов между первым электродом, перемещаемым вдоль скважины с помощью каротажного кабеля, и вторым, неподвижным, электродом, находящимся на поверхности земли [Дьяконов Д.И., Леонтьев Е.И., Кузнецов Г.С. Общий курс геофизических исследований скважин. М.: Недра, 1984, стр. 28-29, рис. 7]. A known method for measuring the potential of PS, according to which the potential difference is measured between the first electrode, moved along the well with a wireline cable, and the second, stationary, electrode located on the surface of the earth [Dyakonov DI, Leontiev EI, Kuznetsov G. FROM. General course of geophysical research of wells. M .: Nedra, 1984, pp. 28-29, Fig. 7].
Недостатками данного способа являются, во-первых, ограниченная область применения, поскольку способ требует обязательного наличия каротажного кабеля и не может использоваться с автономной аппаратурой, предназначенной для исследования скважин с горизонтальным завершением, во-вторых, низкая точность измерения, обусловленная влиянием теллурических, индустриальных и коррозионных токов, протекающих в толще земли рядом со скважиной и по скважине. The disadvantages of this method are, firstly, a limited scope, since the method requires the presence of a logging cable and cannot be used with stand-alone equipment designed to study wells with horizontal completion, and secondly, the low measurement accuracy due to the influence of telluric, industrial and corrosive currents flowing in the thickness of the earth near the well and along the well.
Устройство, реализующее вышеописанный способ, содержит первый электрод, размещенный в скважине с помощью каротажного кабеля, и второй электрод, неподвижный, находящийся на поверхности земли, а также измеритель разности потенциалов между электродами. Устройство обладает всеми недостатками реализуемого способа. A device that implements the above method, contains a first electrode placed in the well using a wireline cable, and a second electrode, stationary, located on the surface of the earth, as well as a potential difference meter between the electrodes. The device has all the disadvantages of the implemented method.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой способ измерения потенциала ПС в скважине, при котором по меньшей мере два измерительных электрода перемещают вдоль скважины и измеряют текущие значения разности потенциалов между измерительными электродами М и N, расположенными в скважине на разной глубине на заданном расстоянии друг от друга, равном шагу квантования по глубине или меньшем при спуске, по результатам текущих значений разности потенциалов определяют разность электродных потенциалов измерительных электродов, соответствующих нулевому значению дифференциала потенциалов ПС, затем при подъеме зонда по результатам текущих значений разности потенциалов определяют текущее значение дифференциалов и текущее значение потенциалов ПС путем суммирования дифференциалов ПС [А.с. СССР 1453353, МПК G 01 V 3/18. приоритет от 04.01.87, опубл. 23.01.89. Бюл. 3]. The closest in technical essence to the proposed one is a digital method for measuring the PS potential in the well, in which at least two measuring electrodes are moved along the well and current potential differences between the measuring electrodes M and N are located in the well at different depths at a given distance, each from a friend equal to the quantization step in depth or less during descent, according to the results of the current values of the potential difference, the electrode potential difference is determined electrodes corresponding to the zero value of the PS potential differential, then, when raising the probe, the current value of the differentials and the current value of the PS potentials are determined by summing the PS differentials according to the results of the current potential difference [A.s. USSR 1453353, IPC G 01 V 3/18. priority from 04.01.87, publ. 01/23/89. Bull. 3].
Вышеописанный способ имеет ограниченную область применения, так как не может быть использован с автономной измерительной аппаратурой, спускаемой на буровых трубах и обеспечивающей измерение ПС не только на вертикальных, но и на субгоризонтальных участках скважины. Это обусловлено тем, что обеспечить перемещение электродов на точно заданное расстояние, т.е. обеспечить постоянство шага квантования по глубине или равенство этого шага расстоянию между электродами М и N, можно только при использовании кабеля. Способ также обладает низкой точностью измерения, поскольку суммирование дифференциалов потенциалов ПС приводит к накоплению погрешности при достаточно протяженном интервале измерения. К тому же имеет место влияние на результаты измерения теллурических, индустриальных и коррозионных токов, протекающих в толще земли рядом со скважиной и в скважине, поскольку оба измерительных электрода находятся на расстоянии друг от друга, что также снижает точность измерений. The above method has a limited scope, since it cannot be used with autonomous measuring equipment, lowered on drill pipes and providing measurement of PS not only in vertical but also in subhorizontal sections of the well. This is due to the fact that to ensure the movement of the electrodes at a predetermined distance, i.e. to ensure the constancy of the quantization step in depth or the equality of this step to the distance between the electrodes M and N, is possible only when using a cable. The method also has low measurement accuracy, since the summation of the differentials of the potentials of the PS leads to the accumulation of error for a sufficiently long measurement interval. In addition, there is an effect on the measurement results of telluric, industrial, and corrosive currents flowing in the thickness of the earth near the well and in the well, since both measuring electrodes are spaced apart, which also reduces the accuracy of the measurements.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство, реализующее способ согласно А.с. СССР 1453353. В скважинной части устройство содержит измерительные электроды, расположенные в скважине на разной глубине, и блок измерений, включающий аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифровую (кодоимпульсную) телеизмерительную систему, а в наземной части - блок управления, вычислитель разности электродных потенциалов, вычислитель потенциала ПС, устройство визуализации и регистратор результатов измерений. Устройству присущи все недостатки реализуемого способа. Closest to the proposed is a device that implements the method according to A.S. USSR 1453353. In the downhole part, the device contains measuring electrodes located in the well at different depths, and a measurement unit, including an analog-to-digital converter (ADC) and a digital (code-pulse) telemetry system, and in the ground part, a control unit, an electrode potential difference calculator , PS potential calculator, visualization device and measurement results recorder. The device has all the disadvantages of the implemented method.
Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи повышения точности измерения потенциалов ПС и расширения области применения за счет обеспечения возможности измерения потенциалов ПС на различных по наклону участках скважины, в том числе на субгоризонтальных участках скважины. The present invention is aimed at solving the problem of improving the accuracy of measuring PS potentials and expanding the scope by providing the possibility of measuring PS potentials at different slope sections of the well, including subhorizontal sections of the well.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе измерения потенциалов самопроизвольной поляризации в скважине, при котором по меньшей мере два измерительных электрода перемещают вдоль скважины, измеряют разность потенциалов между вышеупомянутыми измерительными электродами и по измеренным значениям определяют значения потенциала самопроизвольной поляризации, согласно изобретению предлагается измерительные электроды располагать в скважине на одном и том же уровне, при этом по меньшей мере один из измерительных электродов предлагается выполнить неполяризующимся. The essence of the invention lies in the fact that in the method of measuring the potentials of spontaneous polarization in the well, in which at least two measuring electrodes are moved along the well, the potential difference between the aforementioned measuring electrodes is measured and the values of the potential of spontaneous polarization are determined from the measured values, according to the invention, measuring electrodes are proposed position in the well at the same level, with at least one of the measuring electrodes pre Laga perform non-polarizable.
Сущность изобретения заключается также в том, что в устройстве для определения потенциалов самопроизвольной поляризации в скважине, содержащем наземную часть и скважинную часть, включающую по меньшей мере два измерительных электрода, и блок измерения, входы которого соединены с выводами измерительных электродов, согласно изобретению предлагается по меньшей мере один электрод выполнить неполяризующимся за счет размещения его в корпусе, заполненном электролитическим раствором, а другой измерительный электрод установить с внешней стороны корпуса на одном уровне с неполяризующимся электродом, при этом предлагается часть стенок корпуса, расположенную между неполяризующимся электродом и измерительным электродом, установленным с внешней стороны корпуса, выполнить из ионно-проницаемого материала, а остальные части стенок корпуса выполнить из электроизоляционного материала. The invention also lies in the fact that in the device for determining the potentials of spontaneous polarization in a well, comprising a ground part and a borehole part comprising at least two measuring electrodes, and a measuring unit, the inputs of which are connected to the terminals of the measuring electrodes, according to the invention, at least at least one electrode is made non-polarizable by placing it in a housing filled with an electrolytic solution, and install another measuring electrode with an external ony housing flush with the non-polarizable electrode, and the body portion serves walls disposed between the non-polarizable electrode and a measuring electrode located outside of the housing, formed of an ion-permeable material, while the remaining walls of the housing formed of electrically insulating material.
Часть стенок корпуса, расположенная между неполяризующимся электродом и измерительным электродом, установленным с внешней стороны корпуса, может быть выполнена в виде мембраны. A part of the housing walls located between the non-polarizing electrode and the measuring electrode mounted on the outside of the housing can be made in the form of a membrane.
Часть стенок корпуса, расположенная между неполяризующимся электродом и измерительным электродом, установленным с внешней стороны корпуса, может быть выполнена в виде перегородки из пористого материала. A part of the walls of the housing located between the non-polarizing electrode and the measuring electrode mounted on the outside of the housing can be made in the form of a partition made of porous material.
Корпус может быть снабжен средством выравнивания гидростатического давления. The housing may be provided with a means of balancing hydrostatic pressure.
Измерительный электрод, установленный с внешней стороны корпуса, может быть выполнен с отверстиями. A measuring electrode mounted on the outside of the housing can be made with holes.
Измерительный электрод, установленный с внешней стороны корпуса, может быть выполнен в виде кольцевого электрода, расположенного осесимметрично с неполяризующимся электродом. The measuring electrode mounted on the outside of the housing can be made in the form of a ring electrode located axisymmetrically with a non-polarizing electrode.
Блок измерения может содержать усилитель, входы которого являются входами блока измерения, а выход соединен с информационным входом аналогово-цифрового преобразователя, объединенного общей шиной с запоминающим устройством и первым портом микроконтроллера, второй порт которого соединен с выходом блока часов реального времени. The measurement unit may contain an amplifier, the inputs of which are the inputs of the measurement unit, and the output is connected to the information input of an analog-to-digital converter connected by a common bus with a storage device and the first port of the microcontroller, the second port of which is connected to the output of the real-time clock unit.
Блок измерения может содержать усилитель, входы которого являются входами блока измерения, а выход соединен с информационным входом аналогово-цифрового преобразователя, объединенного общей шиной с первым портом микроконтроллера, второй порт которого соединен со входом телеметрической системы. The measurement unit may contain an amplifier, the inputs of which are the inputs of the measurement unit, and the output is connected to the information input of an analog-to-digital converter connected by a common bus to the first port of the microcontroller, the second port of which is connected to the input of the telemetry system.
В предлагаемом способе за счет того, что измерительные электроды располагают в скважине на одном и том же уровне, т.е. на одной и той же глубине, а один из измерительных электродов выполнен неполяризующимся, повышается точность измерения потенциала ПС. Это достигается за счет проведения прямых измерений потенциала, при этом в отличие от измерения приращения значений потенциала на заданной базе, как в ближайшем аналоге, отсутствует необходимость проведения интегрирования дифференциалов потенциалов ПС. Кроме того, за счет расположения электродов на одном уровне сокращается расстояние между ними, следовательно. исключается влияние на результаты измерений теллурических, индустриальных и коррозионных токов, протекающих в толще земли рядом со скважиной и в скважине. К тому же, обеспечивается расширение области применения способа, поскольку его осуществление не требует обязательного применения каротажного кабеля, как в ближайшем аналоге, где заданный шаг квантования может быть обеспечен только при использовании кабеля, в связи с чем способ может использоваться для измерения потенциала ПС на субгоризонтальных участках скважины с помощью автономной измерительной аппаратуры, спускаемой на буровых трубах. При этом неравномерность шага квантования по глубине не приводит к появлению дополнительных погрешностей и шаг может быть задан с равномерным квантованием по времени, что легко осуществить в автономном устройстве. In the proposed method due to the fact that the measuring electrodes are located in the well at the same level, i.e. at the same depth, and one of the measuring electrodes is made non-polarizable, the accuracy of measuring the PS potential increases. This is achieved by conducting direct potential measurements, while in contrast to measuring the increment of potential values on a given base, as in the closest analogue, there is no need to integrate PS potential differentials. In addition, due to the location of the electrodes at one level, the distance between them is reduced, therefore. it excludes the influence of telluric, industrial, and corrosive currents flowing in the thickness of the earth near the well and in the well on the measurement results. In addition, the scope of the method is expanded, since its implementation does not require the use of a logging cable, as in the closest analogue, where the specified quantization step can only be achieved using the cable, and therefore the method can be used to measure the potential of the PS on subhorizontal sections of the well using autonomous measuring equipment, lowered on drill pipes. Moreover, the unevenness of the quantization step in depth does not lead to the appearance of additional errors, and the step can be set with uniform time quantization, which is easy to implement in a stand-alone device.
В предлагаемом устройстве за счет того, что один из электродов размещен в корпусе, заполненном электролитическим раствором, достигается возможность его выполнения неполяризующимся. Расположение другого измерительного электрода с внешней стороны корпуса на одном уровне с неполяризующимся электродом обеспечивает возможность повышения точности измерений за счет сокращения расстояния между электродами и устранения необходимости поддерживать постоянным шаг квантования. При этом выполнение одной части стенок корпуса, расположенной между неполяризующимся электродом и измерительным электродом, установленным с внешней стороны корпуса, из ионно-проницаемого материала, а остальных частей стенок корпуса из электроизоляционного материала позволяет осуществить электрический контакт между электродами, а также обеспечивает отделение электролитического раствора от бурового раствора и тем самым обеспечивает постоянство состава электролитического раствора, следовательно, способствует повышению точности измерений. In the proposed device due to the fact that one of the electrodes is placed in a housing filled with an electrolytic solution, it is possible to make it non-polarizable. The location of the other measuring electrode on the outside of the housing on the same level as the non-polarizable electrode provides an opportunity to increase the accuracy of measurements by reducing the distance between the electrodes and eliminating the need to maintain a constant quantization step. Moreover, the execution of one part of the walls of the housing located between the non-polarizable electrode and the measuring electrode mounted on the outside of the housing is made of ion-permeable material, and the remaining parts of the walls of the housing are made of electrical insulating material, which makes it possible to make electrical contact between the electrodes, and also ensures separation of the electrolytic solution from drilling fluid and thereby ensures the constancy of the composition of the electrolytic solution, therefore, improves the accuracy of Eren.
За счет выполнения части стенок корпуса, расположенной между неполяризующимся электродом и измерительным электродом, установленным с внешней стороны корпуса, в виде мембраны или перегородки из пористого материала, обеспечивается возможность выбора оптимального варианта технологии изготовления устройства и проведения каротажных работ. Due to the implementation of part of the walls of the housing located between the non-polarizing electrode and the measuring electrode mounted on the outside of the housing, in the form of a membrane or septum of porous material, it is possible to choose the best technology for manufacturing the device and logging.
За счет того, что корпус может быть снабжен средством выравнивания гидростатического давления, обеспечивается возможность оптимизации величины давления на стенки корпуса и тем самым предотвращается разрушение скважинной части устройства. Due to the fact that the housing can be equipped with a means for equalizing hydrostatic pressure, it is possible to optimize the pressure on the walls of the housing and thereby prevent the destruction of the downhole part of the device.
Выполнение измерительного электрода, установленного с внешней стороны корпуса, с отверстиями для проникновения бурового раствора способствует электрическому контакту между измерительными электродами. The implementation of the measuring electrode mounted on the outside of the housing, with holes for the penetration of the drilling fluid contributes to the electrical contact between the measuring electrodes.
За счет выполнения измерительного электрода, установленного с внешней стороны корпуса, в виде кольцевого электрода, расположенного осесимметрично с неполяризующимся электродом, обеспечивается оптимизация размеров скважинной части устройства. Due to the implementation of the measuring electrode mounted on the outer side of the housing, in the form of a ring electrode located axisymmetrically with a non-polarizing electrode, the size of the downhole part of the device is optimized.
Выполнение блока измерений так, что он содержит усилитель, входы которого являются входами блока измерения, а выход соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, объединенного общей шиной с запоминающим устройством и первым портом микроконтроллера, второй порт которого соединен с выходом блока часов реального времени, обеспечивает возможность реализации автономной скважинной части устройства, установленной на буровых трубах, что позволяет использовать способ для измерений на субгоризонтальных участках скважины. The implementation of the measurement unit so that it contains an amplifier, the inputs of which are the inputs of the measurement unit, and the output is connected to the information input of an analog-to-digital converter connected by a common bus with a storage device and the first port of the microcontroller, the second port of which is connected to the output of the real-time clock unit, provides the possibility of implementing an autonomous borehole part of the device mounted on drill pipes, which allows you to use the method for measurements on subhorizontal sections of the well s.
Выполнение блока измерений так, что он содержит усилитель, входы которого являются входами блока измерения, а выход соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, объединенного общей шиной с первым портом микроконтроллера, второй порт которого соединен со входом телеметрической системы, обеспечивает возможность реализации устройства, скважинную часть которого спускают в скважину на кабеле, что позволяет использовать способ для измерений на вертикальных участках или участках с малым наклоном. The implementation of the measurement unit so that it contains an amplifier, the inputs of which are the inputs of the measurement unit, and the output is connected to the information input of an analog-to-digital converter, connected by a common bus to the first port of the microcontroller, the second port of which is connected to the input of the telemetry system, provides the possibility of implementing the device, the downhole part of which is lowered into the well on a cable, which allows the use of the method for measurements in vertical sections or in sections with a small slope.
На фиг. 1 представлена блок-схема скважинной части устройства для измерения потенциалов самопроизвольной поляризации. На фиг.2 приведена функциональная схема блока управления скважинной части устройства для измерения потенциалов самопроизвольной поляризации, выполненного в автономном варианте, при котором скважинную часть спускают в скважину на бурильной колонне. На фиг. 3 приведена функциональная схема блока управления скважинной части устройства для измерения потенциалов самопроизвольной поляризации, выполненного в кабельном варианте, при котором скважинную часть спускают в скважину на каротажном кабеле. In FIG. 1 is a block diagram of a downhole portion of a device for measuring spontaneous polarization potentials. Figure 2 shows the functional diagram of the control unit of the downhole part of the device for measuring the potentials of spontaneous polarization, made in the stand-alone version, in which the downhole part is lowered into the well on the drill string. In FIG. 3 is a functional diagram of the control unit of the downhole part of the device for measuring the potentials of spontaneous polarization, made in the cable version, in which the downhole part is lowered into the well on a wireline cable.
Устройство для измерения потенциалов самопроизвольной поляризации в скважине содержит наземную часть, представляющую собой типовую наземную каротажную станцию (не показана), и скважинную часть, блок-схема которой приведена на фиг.1 и включает в себя корпус 1, заполненный электролитическим раствором 2, в котором размещен первый измерительный электрод, выполненный в виде неполяризующегося электрода 3. Второй измерительный электрод 4 расположен с внешней стороны корпуса 1 на одном уровне с неполяризующимся электродом 3. Измерительный электрод 4 выполнен в виде кольцевого электрода с отверстиями 5 для проникновения бурового раствора 6 и расположен осесимметрично с неполяризующимся электродом 3. Часть стенок корпуса 1, расположенной между неполяризующимся электродом 3 и измерительным электродом 4, установленным с внешней стороны корпуса 1, выполнена из ионно-проницаемого материала и может представлять собой, например, пористую перегородку 7 либо мембрану (не показана). Перегородка 7 пропускает электрический ток и отделяет электролитический раствор 2 от бурового раствора 6. A device for measuring the potentials of spontaneous polarization in a well includes a ground part, which is a typical ground logging station (not shown), and a downhole part, a block diagram of which is shown in FIG. 1 and includes a housing 1 filled with an electrolytic solution 2, in which placed the first measuring electrode, made in the form of a non-polarizing electrode 3. The second measuring electrode 4 is located on the outside of the housing 1 at the same level as the non-polarizing electrode 3. The measuring electrode Code 4 is made in the form of a ring electrode with holes 5 for penetration of drilling fluid 6 and is located axisymmetrically with non-polarizing electrode 3. Part of the walls of the housing 1 located between the non-polarizing electrode 3 and the measuring electrode 4 mounted on the outside of the housing 1 is made of ion-permeable material and can be, for example, a porous septum 7 or a membrane (not shown). The partition 7 passes an electric current and separates the electrolyte solution 2 from the drilling fluid 6.
Корпус 1 выполнен из электроизоляционного химически инертного материала, например стеклопластика. Измерительный электрод 4 может быть выполнен из металла, например свинца. В качестве неполяризующегося электрода 3, может быть использован любой стандартный электрод сравнения - каломельный, хлорсеребряный либо, как в данном случае, медный. В качестве электролитического раствора 2 может быть использован, например, раствор медного купороса, в который для уменьшения фильтрации через перегородку 7 добавлен желатин, а для предотвращения замерзания при отрицательных температурах добавлен глицерин или поваренная соль. Ионно-проницаемая перегородка 7 обеспечивает постоянство химического состава электролитического раствора 2 вокруг неполяризующегося электрода 3 и предотвращает его смешивание с буровым раствором 6, находящимся в скважине. При этом через перегородку 7 осуществляется электрический контакт между электродами 3 и 4. Корпус 1 снабжен средством выравнивания гидростатического давления в виде компенсатора 8, выполненного из упругого, легко деформирующегося материала, например резины, который обеспечивает выравнивание гидростатического давления внутри корпуса 1 относительно давления бурового раствора 6 и предотвращает разрушение корпуса 1 и пористой перегородки 7, а также предотвращает проникновение бурового раствора 6 сквозь перегородку 7. Выводы измерительного электрода 4 и неполяризующегося электрода 3 подключены к входам блока 9 измерения. The housing 1 is made of an electrically insulating chemically inert material, for example fiberglass. The measuring electrode 4 may be made of metal, such as lead. As a non-polarizing electrode 3, any standard reference electrode can be used - calomel, silver chloride or, as in this case, copper. As the electrolytic solution 2, for example, a solution of copper sulfate can be used, in which gelatin is added to reduce filtration through the partition 7, and glycerin or sodium chloride is added to prevent freezing at low temperatures. The ion-permeable septum 7 provides a constant chemical composition of the electrolyte solution 2 around the non-polarizable electrode 3 and prevents it from mixing with the drilling fluid 6 located in the well. In this case, an electrical contact is made between the electrodes 3 and 4 through the partition 7. The housing 1 is equipped with a means for equalizing the hydrostatic pressure in the form of a compensator 8 made of an elastic, easily deformable material, for example rubber, which ensures equalization of the hydrostatic pressure inside the housing 1 with respect to the drilling fluid pressure 6 and prevents the destruction of the housing 1 and the porous septum 7, and also prevents the penetration of the drilling fluid 6 through the septum 7. Conclusions the electrode 4 and the non-polarizable electrode 3 are connected to the inputs of the
Первый вариант выполнения блока 9 измерения, приведенный на фиг.2, предназначен для использования в автономном устройстве, в котором скважинную часть спускают на бурильной колонне (не показана). Блок 9 в данном варианте содержит усилитель 10, входы которого являются входами блока 9 измерения, а выход соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 11, объединенного общей шиной с первым портом микроконтроллера 12 и запоминающим устройством 13. Второй порт микроконтроллера 12 соединен с выходом блока 14 часов реального времени. Усилитель 10 представляет собой дифференциальный усилитель с большим входным сопротивлением, величина которого на порядок или более превышает сопротивление электролитического раствора 2 и бурового раствора 6, находящегося между электродами 3 и 4 (в том числе и внутри пористой перегородки 7). Питание автономного варианта устройства осуществляется от батареи элементов или аккумуляторов (не показаны). The first embodiment of the
Второй вариант выполнения блока 9 измерения, приведенный на фиг.3, предназначен для использования в устройстве, в котором скважинную часть спускают на каротажном кабеле (на фигурах не показан), и содержит усилитель 15, входы которого являются входами блока 9 измерения, а выход соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 16, объединенного общей шиной с первым портом микроконтроллера 17, второй порт которого соединен с входом телеметрической системы 18. В качестве усилителей 10, 15 может быть использован, например, дифференциальный усилитель INA 141, в качестве АЦП 11, 16 - микросхема AD7893, в качестве запоминающего устройства 13 - микросхема AM29F016, в качестве блока 14 часов реального времени - микросхема PCF8583, а в качестве микроконтроллеров 12, 17 - микросхема АТ87С51. The second embodiment of the
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. The proposed method is as follows.
В зависимости от характеристики исследуемого участка скважины, в частности в зависимости от наличия отклонений от вертикального направления, а также в зависимости от технологии проведения каротажных работ используют первый или второй вариант осуществления способа. Depending on the characteristics of the studied section of the well, in particular depending on the presence of deviations from the vertical direction, as well as depending on the technology of logging, the first or second embodiment of the method is used.
Рассмотрим первый вариант осуществления способа с помощью устройства, в котором скважинную часть спускают на бурильной колонне. Этот вариант используют, преимущественно, при измерении ПС на субгоризонтальных участках скважины. Скважинную часть устройства, включающую измерительные электроды 3, 4 и блок измерения 9, приведенный на фиг.2, закрепляют на конце бурильной колонны и спускают в скважину. Когда скважинная часть устройства достигнет заданной глубины, на которой находится исследуемый участок скважины, начиная с заданного времени, измеряют в дискретные моменты времени текущие значения потенциала ПС. Измерения производят во время подъема бурильной колонны. Разность потенциалов между электродами 3 и 4 поступает на входы усилителя 10 и после усиления преобразуется в цифровой код с помощью АЦП 11. С выхода АЦП 11 оцифрованные значения поступают в запоминающее устройство 13. Одновременно регистрируют время отсчета, которое определяется цифровым значением, поступающим с выхода блока 14 часов реального времени. Микроконтроллер 12 в соответствии с управляющей программой вырабатывает сигналы управления, в соответствии с которыми осуществляется процесс сбора и регистрации информации. Компьютеризированная наземная каротажная станция (не показана) регистрирует глубину нахождения скважинной части устройства с привязкой ко времени по стандартной методике [Лукьянов Э. Е., Стрельченко В.В. Геолого-технологические исследования в процессе бурения. - М.: Нефть и газ, 1997, рис. 9.5]. После извлечения скважинной части устройства на дневную поверхность данные об измеренных значениях ПС из запоминающего устройства 13 переписывают в память компьютеризированной наземной каротажной станции (не показана) и по двум файлам, один из которых содержит данные о текущих значениях потенциала ПС, соответствующих заданным дискретным моментам времени измерения, а второй - данные о значениях глубины с "привязкой" к тем же моментам времени, определяют зависимость текущих значений потенциала ПС от глубины и строят диаграммы потенциала ПС, которые могут быть выведены на экран монитора или на принтер компьютеризированной наземной каротажной станции (не показана). Consider the first embodiment of the method using a device in which the downhole portion is lowered on a drill string. This option is used mainly when measuring PS in subhorizontal sections of the well. The borehole part of the device, including the measuring electrodes 3, 4 and the measuring
Второй вариант осуществления способа с помощью устройства, в котором скважинную часть спускают на каротажном кабеле, используют, преимущественно, при проведении измерений ПС на вертикальных участках скважины. В этом случае, так же, как в вышеописанном, при достижении заданной глубины, начиная с заданного времени, измеряют в дискретные моменты текущие значения потенциала ПС. Разность потенциалов между электродами 3 и 4 поступает на входы усилителя 15 и затем преобразуется в цифровой код с помощью АЦП 16, после чего данные о результатах измерения по команде микроконтроллера 17 через телеметрическую систему 18 по кабелю (не показан) передаются в компьютеризированную наземную каротажную станцию (на фигурах не показана). Привязка по глубине в этом случае осуществляется известным способом по значениям длины кабеля, пропускаемого через мерный ролик (на фигурах не показан). The second embodiment of the method using a device in which the borehole part is lowered on a wireline cable, is mainly used when measuring PS in vertical sections of the well. In this case, just as in the above, upon reaching a given depth, starting from a given time, the current values of the PS potential are measured at discrete moments. The potential difference between the electrodes 3 and 4 is fed to the inputs of the
Таким образом, предлагаемый способ обладает более широкой областью применения, поскольку обеспечивает высокую точность измерений ПС как при спуске скважинной части устройства с помощью каротажного кабеля, так и при спуске скважинной части с помощью бурильной колонны, что позволяет проводить измерения в скважинах с горизонтальным завершением, при бурении вторых боковых стволов из скважин старого фонда, при наличии сильного влияния теллурических, индустриальных и коррозионных токов. Возможность проведения измерений ПС без использования каротажного кабеля на субгоризонтальных участках скважины способствует также снижению трудоемкости проведения измерений ПС и повышению надежности работы за счет устранения возможности аварий при обрыве кабеля во время синхронного спуска буровой колонны и каротажного кабеля, находящегося в затрубном пространстве. Кроме того, предлагаемый способ измерения ПС обеспечивает возможность параллельно с измерением ПС проводить любые наземные работы на буровой вышке, в том числе и сварочные, так как это не оказывает влияния на точность измерений, что позволяет сократить время простоя буровой установки. Thus, the proposed method has a wider field of application, since it provides high accuracy in measuring PS both during the descent of the borehole part of the device using the wireline and during the descent of the borehole using the drill string, which allows measurements in wells with horizontal completion, drilling of second sidetracks from wells of the old stock, in the presence of a strong influence of telluric, industrial and corrosive currents. The ability to conduct measurements without the use of a logging cable at subhorizontal sections of the well also reduces the complexity of conducting measurements of the subsurface and increases the reliability by eliminating the possibility of accidents during cable breaks during synchronous descent of the drill string and the logging cable located in the annulus. In addition, the proposed method for measuring PS provides the ability to conduct any ground work at the drilling rig in parallel with the measurement of PS, including welding, since this does not affect the accuracy of measurements, which reduces the down time of the rig.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002100531A RU2207598C1 (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Procedure measuring potentials of spontaneous polarization in hole and gear for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002100531A RU2207598C1 (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Procedure measuring potentials of spontaneous polarization in hole and gear for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2207598C1 true RU2207598C1 (en) | 2003-06-27 |
Family
ID=29211318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002100531A RU2207598C1 (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Procedure measuring potentials of spontaneous polarization in hole and gear for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2207598C1 (en) |
-
2002
- 2002-01-08 RU RU2002100531A patent/RU2207598C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8564315B2 (en) | Downhole corrosion monitoring | |
| CN110967771B (en) | Method for calculating porosity of cracks and corrosion holes by utilizing conventional logging | |
| US2183565A (en) | Two-well method of electrical logging and apparatus therefor | |
| MX2010011148A (en) | Method for estimating formation permeability using time lapse measurements. | |
| MX2013012178A (en) | Methods and systems for estimating formation resistivity and porosity. | |
| CN107725045B (en) | Multi-polar polarizability combined logging instrument and logging method thereof | |
| US20170052272A1 (en) | Method and apparatus for determining a fracture aperture in a wellbore | |
| EA011498B1 (en) | Method and apparatus for enhancing formation resistivity images obtained with downhole galvanic tools | |
| CN113137226B (en) | Portable rock-soil body mechanical parameter drilling test system and equipment | |
| US9726781B2 (en) | Resistivity measurement using a galvanic tool | |
| CN107524438B (en) | Drill collar azimuth array lateral logging instrument with edge detection capability and measuring method thereof | |
| Jackson et al. | Measurements of spontaneous potential in chalk with application to aquifer characterization in the southern UK | |
| US2658725A (en) | Signal transmission system for use in logging drill hole formations | |
| US2414194A (en) | Method of and apparatus for locating formations in cased wells | |
| CN201428444Y (en) | Combined Dual Laterolog and Micro Laterolog Tools | |
| NZ192170A (en) | Electrical prospecting for hydrocarbons | |
| CN103089239A (en) | Methods and systems for determining standoff between downhole tool and geological formation | |
| US2211124A (en) | Method for continuously exploring boreholes | |
| CN215292460U (en) | Drilling device for lateral resistivity | |
| JP5128912B2 (en) | Groundwater exploration method in the ground in front of the tunnel | |
| US20190055841A1 (en) | Production and stimulation monitoring | |
| US2297754A (en) | Method of locating strata in wells and electrode apparatus therefor | |
| US2397254A (en) | Method and apparatus for electrically coring in cased boreholes | |
| RU2207598C1 (en) | Procedure measuring potentials of spontaneous polarization in hole and gear for its implementation | |
| US10302800B2 (en) | Correcting for monitoring electrodes current leakage in galvanic tools |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090109 |