Оборудование для кавернометрии, каверномер

Кавернометрия — это измерение среднего диаметра скважины. Прибор, с помощью которого производится кавернометрия, называется каверномер. В результате измерений этот прибор формирует так называемую кавернограмму, то есть кривую зависимости диаметра скважины от глубины. Дело в том, что в скважине могут образоваться пустоты в породах, которые и называются каверны. Они чаще всего появляются в карбонатных коллекторах из-за выщелачивания осадочных пород. Существует два вида каверномеров: механические, ультразвуковые.

Строение стандартного механического каверномера подразумевает наличие трех или четырех рычажных щупов и реостата. Щупы прижаты к стенкам скважины при помощи пружин и связаны с ползунком реостата через толкатели. На поверхности представляется возможным измерение сопротивления реостата, которое является пропорциональным изменению диаметра скважины. Измеряя диаметр скважины на разной глубине, каверномер позволяет составить кривую изменения диаметра скважины от забоя до устья. Управляемое рычажное устройство, ставшее компонентом последних моделей позволяет с поверхности многократно раскрывать и складывать прибор. профилеметрия вертикалиный горизонтальный скважина.

Ультразвуковой каверномер — гидролокационное устройство, представляющее собой скважинный прибор с двумя электроакустическими преобразователями направленного действия, которые работают на прием и передачу ультразвуковых колебаний, закрепленными на противоположных его сторонах. На необходимой глубине излучатели попеременно передают колебания в сторону стенок скважины и принимают отраженный импульс. Время между моментом излучения колебания и получением ответного импульса от стенки скважины позволяет измерить расстояние от каждого из преобразователей до стенок скважины.

Понятно, что диаметр скважины далеко не всегда равняется диаметру долота или бура, который используется во время проходки скважины. Причиной этого являются различные геологические и технические факторы.

Если во время бурения скважины попадается слой глинистых пород или солей, то в соответствующих участках скважина будет иметь более широкий диаметр. Скважина может иметь и меньший диаметр. Это объясняется образованием глинистой корки при прохождении проницаемых песчаников. В случае если бурение идет напротив известняков и доломитов, то кавернометр покажет равенство фактического диаметра номинальному. Кавернометрия позволяет в описанных случаях уточнять геологический разрез скважины, а также выделять в ней пласты-коллекторы.

Каверномер позволяет, кроме того, определять необходимый объем цемента для создания обсадной колонны, контролировать состояние ствола скважины, интерпретировать каротажные данные, выбирать в скважине участки для установки дополнительных устройств.

Кавернометрия имеет и более специализированные направления, такие как микрокавернометрия и коркометрия. Они предназначены не только для определения диаметра скважины, но и для определения толщины глинистой корки. Также с их помощью выделяют трещинные и кавернозные коллекторы.

Как уже говорилось, кавернометр позволяет определять расхождения фактического и номинального диаметра скважины при проходке пластичных глинистых грунтов, рыхлых песков или сильнотрещиноватых пород. Но кроме этого скважины могут быть заполнены буровым раствором, водой и другими жидкостями.

В этом случае используется волновой акустический каротаж, который представляет собой непрерывную регистрацию цифровыми приборами волновых акустических сигналов. В итоге кавернометрия позволяет обнаруживать места протекания и возможные источники загрязнения геологической среды.

Данные о фактическом диаметре скважины необходимы для решения следующих задач:

• -оценки прихватоопасности желобов, сальников, глинистых и шламовых корок, интервалов выкрашивания и вывала пород;
• — учета геометрии ствола при аварийных работах, связанных с извлечением из открытого ствола посторонних предметов;
• — выбора интервалов установки пакеров испытателя пластов, испытателей на кабеле и сверлящего керноотборника на кабеле;
• — выбора интервалов для установки башмака, центраторов и турбулизаторов обсадной колонны;
• — определения объема затрубного пространства для расчета количества тампонажной смеси; уточнения геологического разреза, в том числе выделения коллекторов по появлению глинистых корок;
• — учета диаметра ствола при интерпретации данных БКЗ, БК, ГК, НК и др. методов.

Исследованию кавернометрией-профилеметрией подлежат все скважины без исключения.

Требования к каверномерам и профилемерам:

• — диапазон измерения диаметров скважины каверномером — от 100 до 800 мм;
• — диайазон измерения радиусов профилемером — от 25 до 400 мм;
• — предел допускаемой основной погрешности каверномера — не более ±3 мм в диапазоне до 400 мм и не более ±5 мм в диапазоне от 400 до 800 мм;
• — предел допускаемой основной погрешности профилемера — не более ±2 мм;
• — дополнительная погрешность, вызванная изменением напряжения питания, — не более 0,2 значения основной погрешности;
• — дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды, — не более 0,1 значения основной погрешности на каждые 10 °C относительно стандартного значения, равного 20 °C;
• — дополнительная погрешность, вызванная отклонением скважины от вертикали, не должна превышать 0,5 значения основной погрешности.
• -приборы комплексируют с другими приборами (модулями) без ограничений.
• -минимальные требования к методическому и программному обеспечению заключаются в наличии методик и программ расчета площади, формы и объема скважины по данным профилеметрии.
• -первичную, периодические и полевые калибровки ведут согласно общим требованиям
• -основным средством периодических калибровок является набор из пяти образцовых колец или калибровочная установка типа УП-Кв, которые воспроизводят значения диаметров в диапазоне от 100 до 800 мм с погрешностью не более ±1,0 мм. Допускается использование также калибровочных устройств, поставляемых заводом-изготовителем (так называемые, «гребенки»), если погрешность воспроизведения ими диаметров не превышает ±1,0 мм.
• -в качестве средства полевой калибровки используют образцовые кольца (не менее двух) или «гребенку» .
• -исследования в скважинах ведут согласно требованиям раздела 6.
• -интервал контрольной записи должен включать участок протяженностью не менее 50 м перед входом в обсадную колонну и не менее 20 м в колонне.
• -для приборов однократного раскрытия повторную запись не проводят; контрольную запись выполняют согласно предыдущему разделу.
• -основные положения контроля качества измерений регламентируются разделом 6. Дополнительные требования:
• -расхождения кривых основной и повторной записей не должны превышать ±5 мм
• -расхождения измеренных и проектных диаметров колонны и скважины в интервалах с номинальным диаметром ствола не должны превышать ±3 мм.
• -первичная обработка включает придание кавернограммам и профилеграммам физических масштабов, построение поперечных сечений скважины по результатам горизонтальной профилеметрии.
• -на твердых копиях результаты измерений представляют в арифметическом масштабе в треке Т 1