ВСТУП

Нафта i газ є найважливішими видами паливно-енергетичних pecypciв i вони зберігатимуть це ведуче місце в структурі задоволення енергетичних потреб людства i в найближчому майбутньому. Забезпеченістьсть країни цими видами pecypciв в значній мipi залежить від геологорозвідувальних poбіт їх ефективності.

Пошуки i розвідка корисних копалин супроводжуються бурінням свердловин. В нафтовій i газовій промисловостях остані служать не тільки для пошуків i розвідки родовищ нафти i газу, але i для їх розробки. З метою вивчення геологічного розрізу свердловин, їх технічного стану i контролю за режимом розробки родовищ, в них проводять геофізичні дослідження свердловин (ГДС).

Вивчення геолопчного розрізу свердловин заключаеться у визначенш послідовності i глибини залягання пластов, їх літологічно-петрографічних властивостей, оцінки наявності i кількісного вмісту в надрах корисних копалин.

Геофізичі дані являються на сьогодні основними i служать для оцінки колекторських властивостей порід i ступеня їх насичення нафтою, газом чи водою. При цьому використовують електричні, магнітні, радюактивні, термічні, акустичні, механічні, гeoxiмічні i інші методи дослідження.

Темою даного дипломного проекту є „ Розробка апаратурного комплексу для проведения електричного каротажу в нафтових та газових свердловинах, що буряться”.

1 АНАЛІЗ ГЕОФІЗИЧНИХ ЗАДАЧ ТА ШЛЯХИ ЇХ ВИРІШЕННЯ МЕТОДАМИ ЕЛЕКТРИЧНОГО КАРОТАЖУ

1.1 Історичний огляд розвитку ГДС

Геофізичні методи дослідження свердловин є важливою i невід’ємною ланкою в геологічних, бурових i експлуатаційних роботах, які проводяться iз метою виявлення корисних копалин.

Першими геофізичними дослідженнями свердловин необідно вважати температурні виміри, проведения яких здійснювалося ще у другій половині минулого сторіччя, головним чином у артезіанських свердловинах. В нафтовій промисловості систематичні геотермічні дослідження почались у 1906-1916 р, коли відомий руский геолог-нафтовик Д.В. Голубятніков провів температурні виміри більш ніж у 300 нафтових свердловинах Азербайджану i Дагестану. По одержаним даним вперше була встановлена можливість використовувати геотерми для рішення геологічних i не промислових задач.

В 1926-1928 р. К. Шлюмберже (Франція) запропонував i випробував електричний метод дослідження геолопчних розрізів свердловин. Спочатку він вивчав розрізи свердловин по диференціації гірських порід, ix питомому опору шляхом вимірювання фізичного параметра.

Дані методів уявного опору i потенціалів самочинної поляризації порід, були доповнені вимірюванням питомого опору глинистого розчину, що значно піддвищило ефективність електрометрії свердловин. У 1931 р був розроблений метод самочинної поляризації. Одночасно iз розширенням об'ему промислово-геофізичних робіт удосконалювалася їx методика i технологія. Із 1931 р почали використовувати інклінометр для визначення кута падіння i азимута викривлення свердловини. Це забезпечило надійний контроль за правильністю буріння свердловин, а також дало можливість враховувати викривлення свердловини при геологічних побудовах.

При геолопчному вивченні розрізів свердловин найбільший розвиток одержали електричні методи, які до сьогоднішнього часу являються основними методами безкернової документації. Методи опору i потенціалів власної поляризації у подальшому були доповнені багатьма іншими електричними методами i їх модифікаціями, що знайшли практичне застосування при доопдженні нафтових, газових, вугульних, рудних i інших свердловин.

В 1946 р В.Н. Дахнов запропонував метод опору екранованого заземления, який базується на вимірюванні опору заземления, що екрануеться двома або декількома симетрично розміщеними однополюсними електродами. Екранування головного електрода сприяє зменшенню впливу свердловини на вимірювану величину. Аналопчні схеми цього методу були розроблені фірмою "Шлюмберже".

Ще пізніше були винайдені перфоратори. У перюд i3 1945 по 1955 р був розроблений комплекс методів мікрокаротажу i власної поляризації. Радюактивні методи дослідження свердловин зародилися в 1933-1934 р. Саме першим був застосований гамма-метод. Цей метод вивчення геологічних розрізів базується на диференціації гірських порід по радіоактивним властивостям та вимірюванні у свердловинах інтенсивності гамма-випромінювання.

В 1941 р відомий фізик Бруно Понтекорво запропонував використовувати для вивчення розрізів свердловин нейтронний гамма-метод, який базуеться на вимірюванні інтенсивності гамма-випромінювання, що виникає при опроміненні гірських порід нейтронами. Тоді був винайдений i нейтронно-нейтронний метод, що базуеться на вимірюванні щільності нейтронів при опромінені гірських пopiд нейтронами. Крім вище вказаних методів, найшов застосування метод розсіяного гамма-випромінювання або гамма-гамма-метод, метод наведеноі активності, метод гамма-спектрометрії i ін.

Акустичні методи дослідження свердловин широкого розвитку i застосування набули у 50 р. Тоді був створений перший взірець апаратури акустичного каротажу для реестрації швидкості розповсюдження пружних хвиль по розрізу свердловини. Одночасно iз розвитком комплексу i удосконаленням окремих геофізичних методів дослідження свердловин розвивалась вимірювальна апаратура i спуско-пійомне обладнання. На перших порах здійснювалися точкові виміри (через кожні 0,5-1м глибини) за допомогою потенціометрів, що включалися у спеціальну вимірювальну установку. Розвиток геофізичного приладобудування характеризувався неперервним ускладненням вимріювальної апаратури i розширенням кола задач, як вирішуються за допомогою них. Утворення i удосконалення техніки для дослідження свердловин безпосередньо пов'язане із розробками теорії i методики інтерпретації геофі1зичних методів.

У розвитку i удосконаленнні геофзичної апаратури можна видлити наступні основні напрямки: автоматизація процесу вимірювань; розробка свердловинної апаратури для окремих методів; комплексування вимірювань; стандартизація апаратури. Але основними напрямками подальшого розвитку геофізичного обладнання була: розробка геофізичних лабораторій, що оснащені найновішими ПЕОМ, які поряд iз записом i обробкою забезпечували кількісну інтерпретацію; створення багатоканальної апаратури, яка дозволяла виконувати комплекс геофізичних досліджень за один спуско-підйом; покращення метрологічних характеристик, підвищення надійності, термо- i баростійкості свердловинної апаратури на основі використання нової елементної бази, конструкційних матеріалів i покращення технології їx виготовлення; метрологічне забезпечення геофізичних досліджень свердловин; розробка спуско-шдйомного обладнання i геофізичного кабелю для дослідження свердловин глибиною 10-15 тис.м; створення геофізичних лабораторій i спуско-підйомного обладнання для морських свердловин; подальше розширення робіт по створенню автономних свердловинних приладів i пристроїв для геофізичних досліджень в пpoцeci буріння. Рівень розробки апаратури для геофізичних досліджень свердловин визначають по подальшому