Реферат: Аппаратура спектрометрического каротажа СГК-1024
<span style=«font-size: 16pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">ВВЕДЕНИЕ
Туймазинская площадь расположена в западной части Башкортостана и в административном отношении находится на территории Туймазинского района РБ и Бавлинского района Республики Татарстан.
В регионально-тектоническом плане Туймазинская площадь расположена на южной вершине Татарского свода.
Месторождение открыто в 1937 году по карбону, а в 1944 году получен первый промышленный приток нефти из терригенных отложений девона. На месторождении пробурено большое количество скважин.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">На Туймазинском месторождении скважинами вскрыты пермские, каменноугольные, девонские, бавлинские отложения и породы кристаллического фундамента.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Признаки нефти выявлены в разрезе от девонских до пермских отложений включительно. Самым нижним нефтеносным горизонтом является песчаный пласт Д-
IV<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, в котором обнаружена небольшая залежь нефти на<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Александровской площади. Следующим нефтеносным горизонтом выше по разрезу является песчаный пласт Д-
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>III<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, в котором небольшие залежи обнаружены в наиболее повышенных участках структуры на Туймазинской площади.<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Одним из основных нефтеносных горизонтов являются песчаники пласта Д-
II<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, которые на Туймазинской площади содержат крупную залежь нефти (12*8 км).<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Основной объект разработки Туймазинского месторождения приурочен к песчаникам, пласта Д-
I<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> пашийского горизонта, нефтенасыщенным на Туймазинском и Александровском площадях.<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Нефтепроявления промышленного значения выявлены в карбонатных осадках фаменского яруса, в основном в отложениях верхне-фаменского подъяруса.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Промышленная нефть имеется в верхней части пористых известняков турнейского яруса. Нефть турнейского яруса удельного веса 0,894 г/см3
содержание серы — 3%.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">К песчаникам бобриковского горизонта на Туймазинской и Александровской площадях приурочены залежи нефти, которые являются самостоятельными объектами разработки. Песчаники этого горизонта имеют линзовидное распространение. Нефть имеет удельный вес 0,885 г/см3, содержание серы до 3,81%.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Признаки нефти обнаружены в верхней части турнейских тонкопористых и кавернозных известняков, в артинских отложениях тонкозернистых и кавернозных известняков, местами содержится газ. Залежи газа имеют локальный характер, отличаются небольшим дебитом и весьма ограниченными запасами.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">В основании кунгурского яруса залегают оолитовые известняки, насыщенные жидкой газированной нефтью. Однако, получить промышленный приток нефти из этих известняков не удалось.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Следует отметить, что нефтеносность карбонатных отложений, мощность которых составляет почти 80% разреза осадочной толщи палеозоя, изучена слабо.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">В настоящее время эксплуатируются пласты Д-
I, Д-II<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, Д-<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>III<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, Д-<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>IV<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, песчаники бобриковского горизонта, известняки верхне-фаменского подъяруса и турнейского яруса.<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Водоносные горизонты в девонских отложениях приурочены к живетскому, франскому, фаменскому ярусам.
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Воды всех девонских пластов от Д-
<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>V<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> до Д-<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>I<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> характеризуются одним и тем же составом. Воды хлоркальциевые сильно минерализованные, практически бессульфатные. Характерной особенностью девонских вод является значительное содержание в них окисного железа и повышенное содержание брома.<span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">
Условия работы. <span style=«line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">
Климат района континентальный, с коротким, то сухим, то дождливым летом и продолжительной, с большими снежными заносами и метелью зимой.
Снежный покров держится с ноября до апреля месяца включительно и в среднем равен 1,5м. Преобладают западные и северо-западные ветры. Верхний слой земли промерзает на 1,5-2м. в зависимости от суровости зимы и толщины снежного покрова. Средняя продолжительность отопительного сезона составляет 198 дней. Максимальное среднегодовое количество осадков 480мм. Температура воздуха летом достигает 25-400С тепла, а зимой 20-350С, а иногда и 400С мороза.
Состав партии.
в состав геофизической партии входят 5 человек:
— начальник партии
— инженер
— каротажник-взрывник
— машинист подъемника
— машинист лаборатории
Применяемая станция.
Аппаратура работает в комплексе с регистрирующим оборудованием, обеспечивающим прием-передачу информации в коде Манчестер-2 и управление режимами работы прибора в процессе каротажа, каротажной станцией с трехжильным грузонесущим кабелем длиной до 8000 м.
1.<span style=«font: 7pt „Times New Roman“;»>
НАЗНАЧЕНИЕ И КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АППАРАТУРЫ СГК-1024.<span style=«font-size: 16pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">
1.1<span style=«font: 7pt „Times New Roman“;»>
НАЗНАЧЕНИЕ АППАРАТУРЫ СГК-1024<span style=«font-size: 16pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Аппаратура СГК-1024 предназначена для проведения спектрометрического гамма-каротажа естественной радиоактивности породы с получением массовых содержаний тория С
Th, урана СUи калия СK. Аппаратура выпускается в обычном (120°С, 80 МПа, СГК-1024Т) и термобаростойком (175 °<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">С, 140 МПа, СГК-1024Т-2Т) исполнениях. В зависимости от условий применения и требований к точности измерений допустимая скорость каротажа изменяется в пределах 50¸200 м/час.. Аппаратура СГК-1024 предназначена для исследования необсаженных и обсаженных нефтяных и газовых скважин.<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Спектрометрический гамма-каротаж (СГК) основан на регистрации гамма-излучения естественных радиоактивных элементов (ЕРЭ), содержащихся в горных породах. Поток и энергетический спектр регистрируемого гамма-излучения определяются массовой концентрацией, составом и пространственным распределением ЕРЭ, плотностью породы и ее эффективным атомным номером
Zэф<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">. В формировании энергетического спектра СГК в основном участвуют гамма-излучения изотопов уранового и ториевого рядов, а также изотопа калий-40.<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Возможность определения массовых содержаний тория, урана и калия по данным СГК основана на индивидуальных особенностях спектров гамма-излучения этих элементов, при этом считается, что торий и уран находятся в равновесном состоянии с продуктами распада. Спектры гамма-излучения естественных радиоактивных элементов характеризуются набором линий определенной энергии и интенсивности. В табл. 1 приведены основные линии гамма-излучения тория, урана и калия [1, 2].
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Таблица 1 — основные линии гамма-излучения тория, урана и калия
Элемент
Энергия гамма-квантов, КэВ
Интенсивность линии, отн. ед.
Калий
1460
1.00
Уран
2198
0.28
1762
1.00
609
2.56
350
1.74
Торий
2620
1.00
907
0.74
582
0.80
238
1.31
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Проходя через породу, скважину и охранный кожух прибора гамма-кванты частично поглощаются, частично рассеиваются с потерей энергии. В результате на детектор поступает спектр гамма-излучения, существенно отличающийся от первичного спектра. Энергия, оставленная гамма-квантом в детекторе, преобразуется блоком детектирования в электрический импульс, заряд которого пропорционален суммарной энергии, оставленной гамма-квантом в детекторе. Спектр (распределение по амплитуде) электрических импульсов, регистрируемых прибором, называется аппаратурным спектром. Примеры таких спектров в моделях с преимущественно ториевой, урановой и калиевой активностью приведены на рис.1.
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Из приведенных рисунков видна ярко выраженная индивидуальность спектров
Th<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, <span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Uи K<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">. Это их свойство используется при разложении зарегистрированных в процессе каротажа спектров на три составляющие. Коэффициентами этого разложения являются массовые содержания тория, урана и калия в породе при совпадении скважинных условий проведения каротажа с условиями регистрации опорных (калибровочных) спектров. В противном случае для правильного определения массовых содержаний Th<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, <span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Uи K<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> необходимо учитывать влияние скважинных условий измерений.
/>
Рис. 1. Аппаратурные спектры в моделях с ториевой, урановой и калиевой активностью
1 –<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> урановый спектр (уран
–<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> линия урана 1762 КэВ), 2 –<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> ториевый спектр (торий –<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> линия тория 2620 КэВ), 3 –<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> калиевый спектр (калий –линия калия 1460 КэВ). B –“<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">мягкая”часть спектров (первые 128 каналов 1024 канальных спектров).
Связь массовых содержаний Th, <span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>U
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> и Kи исправленных за влияние скважинных условий измерений показаний интегрального ГК <span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>J<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">ГКвыражается соотношениемJГК = (С<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Th
´Р<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Th<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">+СU´<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>PU<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">+СK´<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>PK<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">)´<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>PSRS<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">,где С<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Th
, С<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>U, С<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>K –массовые доли тория, урана и калия, Р<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Th<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, PU<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, PK–<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> коэффициенты, выражающие эту связь. Для аппаратуры СГК-1024Т значения этих коэффициентов равныР<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Th
= 0.43 мкР/час/10-4 %,Р<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>U
= 1.00 мкР/час/10-4 %,Р<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>K
= <span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">1.99 мкР/час/%,для аппаратуры СГК-1024Т-2Т
Р<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Th
= 0.45 мкР/час/10-4 %,Р<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>U
= 1.16 мкР/час/10-4 %,Р<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>K
= <span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">2.44 мкР/час/%.PSRS–<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> множитель, учитывающий условия калибровки интегрального канала ГК. Его значение равно 0.9 для калибровочных источников типа С-41 и 1.0 для источников типа ЕР.
В табл. 2 приведены некоторые области применения СГК по данным источников [2, 3, 4].
Таблица 2 - применение спектрометрии естественной гамма-активности пород
<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Объекты
Область применения
Терригенные отложения
Корреляции разрезов скважин.
Детальное литологическое расчленение.
Стратиграфические исследования.
Определение/уточнение фильтрационно-емкостных свойств.
Определение/уточнение минерального состава пород.
Контроль обводнения.
Карбонатные отложения
Корреляции литологических изменений.
Выделение проницаемых интервалов, зон трещиноватости.
Определение/уточнение минерального состава пород.
Контроль обводнения.
Основой использования массовых содержаний Th, U и Kв породах для решения перечисленных в табл. 2 задач является широкий диапазон изменения их содержаний, с одной стороны, и приуроченность определенных концентрационных конфигураций массовых содержаний<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>Th
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">, U, <span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";" lang=«EN-US»>K<span style=«font-size: 14pt; line-height: 150%; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> к конкретным породам, условиям осадконакопления, вторичным процессам и др., с другой стороны. Причиной всему этому является геохимия этих элементов и их подвижность. В табл. 3 приведены содержания тория, урана и калия в некоторых породах и минералах [3].
Таблица 3 -содержание калия, урана и тория в некоторых породах (по В. Фертлу, 1979 г.)
Породы, минерал
К,<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";"> %
U, ppm
Th, ppm
<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">Акцессорные минералы:
алланит
-
30¸700
500¸5000
апатит
—
5¸150
20¸150
эпидот
-
20¸50
50¸500
монацит
-
500¸3000
2500¸<span style=«font-size: 12pt; font-family: „GOST type B“,»sans-serif";">20000
сфен
—
100¸700
100¸600
ксенотим
-
500<span style="