Кәсіптік геофизика аппаратуралары мен жабдықтарына жалпы түсінік



Орындаған: Әнесова Н., Орда Д., Қожантай Ә., Шуюншалиев А., Тұрғанбаев А.
Ұңғы қимасын геофизикалық әдіспен зерттеу
Ұңғыманы геофизикалық әдістермен зерттеу (ҰГЗ) - қолданбалы геофизиканың 6ip саласына жатады. Ол пайдалы қазбалар кенорындарын іздey, барлау және игеру барысында геологиялық және техникалық мәселелерді шешу үшін жүргізіледі. Геофизикалык әдітер ұңғымадан керн алмай, онын геологиялық қимасы жайлы толық мағлұматтар алуға мүмкінді береді. Сөйтіп, бұрғылау жұмыстарының тиімділігін арттырып, пайдалы қазбалар кенорындарын барлау және пайдалану жұмыстарының бағасын арзандатады.Әсіресе, бұл айтылғандар терең ұңғымадан шығарылатын мұнай мен газ кенорындарында өте маңызды. ҰГЗ алдында тұрғанан мақсаттарды шешу үшін , алдымен, ұңғыма ашқан ортаның физикалық қаситеттерін жан-жақты зерт­теу қажет, Өйткені, ұңғыманың геометриясы өте күрделі болуына байланысты, онда жүргізілетін геофизикалык әдістерде әр түрлі болады. Сонымен ҰГЗ дегеніміз, жеке физикалык әдісті сипаттайтын түсінік емес, ол белгілі 6ip зерттеу объектісін, яғни ұңғыма айналасында орналасқан геологиялық ортанызерттейтін әдістердің жиынтығын білдіретін түсінік болып саналады. Геофизикалыкзерттеу нәтижелеріне текқана ұңғымаашқан таужыныстар ғана емес, сонымен қатар физикалық қасисттеріәр түрлі ұңғымаоқпанын жуатын суйык ертінділерде әсер етеді Олардың әсерiнен кейбipкезде ұңғыма диаметрi өзгеруі ықтимал. Геофизикалық зерттеулердің нәтижелерін дұрыс талдау үшін ұңғыма диаметрінің өзгерісін , оқпанды жуатын сұйықтың физи­калық қасиеттерін және оның сүзгілерінің (фильтраттарының) кабырғаға ciңy қалындығын білу қажет. Фильтраттың ұңғыма кабырғасына ciңy калыңдығы таужыныстың кеуектілігі мен өтімділігіне, сазды қабыршақтың өтімділігіне байланысты. Ұңғыманың конструкциясына байланысты, оның оқпаны төмендеген сайын болат кұбырмен шегенделеді (бектледі). Тіпті кейбір бөлікшелерде(учаскелерде) мұндай кұбырлар бірнеше болуы мүмкін. Кұбырларды бекіту үшін ұңғыма қабырғасы мен бағана (колонна) арасын цементпен (цементтік тастармен) толтырады. Бұл жағдайда ұңғыманың қимасын тек қана радиобелсендік каротажбен, немесе термикалык және акустикалык, әдістермен зерттеуге болады. Осындай зерттеулер нәтижесінде (жазылған диаграммаларға) таужыныстардың әcepiмен қатар, құбырлар қабырғаларының және цемент тастардың калыңдыгы, цементтің ұңғыма мен құбырдың қабырғаларымен жабысу деңгейі, сыртындағы сұйықтардың айналымы ,мұнай құрамы және т.б факторлар қосымша әсер етеді.
ҰГЗ әдістерінің маңыздылығы және қалыптасуы.
Жалпы геологиялық және геофизикалықбарлау әдістері арасында , әдістерінің жылдан-жылға ролі өсіуде .Бұл екі түрлі жағдайға байланысты. Біріншіден,Жер бетіне жақын орналасқан кенорындары жылдан-жылға азайып келеді,сондықтан жер қойнауының терең бөліктеріндегі кенорындарын игеру үшін терең ұңғымалар бұрғылау қажет.Сондықтан –геофизикалық әдістерді қолданып,керн алуды тоқтатып немесе азайту керек. Екіншіден, ұңғыма тереңдеген сайын ,одан керн алу қиындай түседі және оны жер бетіне шығарып зерттеу ,табиғый жатысына сәйкес келмейді. Ұңғымадан алынған материалдарды талдау жаңа геофизикалық интерпретациялау тәсілдерін қажет етеді.Олардың нәтижелері ұңғыманың геологиялық қимасы және сол қимадағы пайдалы қазбалар қабаттары жайлы құнды мәліметтер береді .Бұл процесс төрт кезеңнен тұрады.
Ұңғыма ішінде орналасқан аспаптардан кабель арқылы тіркеуіш аспаптарға жеткен геофизикалық параметрлердісипаттайтын сигналды қисық сызықтармен ауыстыру(көрінерлік және тиімділіккедергілер,меншікті және жасанды поляризациялар потенциалдары және т.б.).Бұл процес дала жұмыстары барысында диаграмманы жазу арқылы орындалады. Диаграмманы талдаушы интерпретатор-мамандар қолына жоғары сапалы эталондалған геофизикалық диаграммалар келіп түседі.
2-кезең-1-кезеңнің нәтижесінде алынған геофизикалық параметрлерден ұңғыма қимасындағы таужыныстардың нақты физикалық қасиеттеріне көшу (электірлік меншікті кедергісі,электрхимиялық белсенділік,тығыздық және т.б,)қажет. Бұл процес ұңғыманы әр түрлі зондтармен қосымша зерттеуді және күрделі интерпретациялау жұмыстарын жүргізу үшін қажет. Ұңғымада өлшенетін геофизикалық параметрлер тек зертелетін таужыныстрдың физикалық қасиеттерін ғана емес,сонымен қатар қабаттардың қалыңдығын,ұңғыманың диаметірін, сазды ерітінділердің физикалық қасиеттерін, өлшеуші приборлардың мөлшерін, шегендеу құбырының сапасы мен диаметрін және көптеген басқа параметірлерді анықтауға мүмкінік береді. Сондықтан,интерпретатор осылардың барлығының геофизикалық параметрлерге әсерін анықтап,керек болса олар үшін түзетулер енгізуді толық білуі керек.
Тау жыныстарының физикалық қасиеттерінен олардың литологиясына (құрамы, құрылымы және жаралу тегі)және коллекторлық қасиеттеріне көшу.Бұл кезенде алынған мағұлыматтарды бірге өңдеу нәтижесінде ұңғыма қимасындағы таужыныстардың диагноздық (танымалық)белгімері табылады,және олардағы мұнай мен газ ,көмір, руда және басқа пайдалы қазбалардың барлығын анықталады. Сонымен қатар ,бұл кезенде геофизикалық мәліменттер бойынша таужыныстардың кеуектілік және өтімділік коэффициенттері, саздылығы, мұнай - -газ қанықтылығы ,көмір, руда мөлшері және т.б. мәселелер қаралады . Осы мағұлыматтар арқасында көптеген геологиялы мәселелер шешіледі: а).ұңғыманың қимасын жан-жақты зерттеу; б).ұңғыма орналасқан ауданның геологиялық құрылысын барлау; в).пайдалы қазбалар шоғырларының құрылысын зерттеп,олардың кеңістікте таралуын және пайдалы қазба қорын есептеуге басқа да қажеттідеректер анықталады.
Геологиялық зерттеу нәтижелерін жоғарыда келтірілген мәселерді шешу үшін пайдалану. Бұл интерпретациялаудың қортынды кезеңі , ол болашақ зерттеудің перспективасы жоспарлап ,аймақтық геология мәселелерін шешу үшін жүргізеді.
ҰГЗ әдістерінің қысқаша даму тарихы.
ҰГЗ- ны алғашқы әдісі қатарына ,оның температурасын өлшеу жатқан. Мұндай зерттеулер ХIХ ғасырдың екінші жартысында, артезиандық ұңғымаларда жүргізілген .Ал мұнай ұңғымаларының температурасын өлшеу 1906-1916 жылдары белгілі ғалым Д.В.Голубятников басшылығымен Әзербайжан мен Дағыстан жерлерінде жүргізіледі. 1926-1928 жылдары К.Шлюмберже (Франция)алғашқы рет ұңғыманың геологиялық қимасынэлектірлі әдіспен (көрінерлік меншікті электр электр кедергісін өлшеу арқылы)зерттеуді ұсынды.1929 жылы И.М.Губкин, Д.В.Голубятниковпен бірге ұңғыманы электрлік зерттеуді (электр каротаж),алдымен Грознефть кәсіпшілігінде ,кейіннен Азнефть,Эмбанефть,Майкопнефть бірлестіктеріне қарасты ұңғымаларында жүргізген. 1931 жылы «Шлюмберже» фирмасының мамандары КСРО-ның геофизика маман- дарымен біріге отырып, «меншікті поляризация потенциалдары» атты жаңа тәсіл практикаға енді.Бұл әдіс кедергі әдісін толықтырып,ұңғыманың геологиялық қимасын үздіксіз зерттеуге мүмкіндік берді. 1933жылы Бакуде академик М.Абрамович бұрғылау ертіндісіне талдау ,жасап,оның құрамындағы көмірсутек газын анықтауды ұсынды,яғный ұңғыманы газометриялау жаңа әдісі пайда болды.Осы кезде КСРО аумағында жылжымалы контакт (А.С.Семенов О.И.Владимиров), магниттік (В.А.Шпак)және басқа да әдістер пайда болды. 1934 жылы Ленинградтық геофизиктер Г.В.Горшков,А.Н. Граммаков, В.А.Шпак және Л.М.Курбатов табиғи радиобелсенділік,яғни гамма-әдісі, ал 1940 жылы академик Б.Понтекорво нейтрондық гамма-әдісінұсынды. 1945-1955 жылдар аралығындаИ.М.Губкинатындағы мұнай институтында геофизик ғалымдары ұңғыманы микро деңгейде зерттеу үшін практикаға бірнеше жаңа тәсілдер енгізді.1948 жылы Х.Г.Долльиндукциялықтәсілді енгізді. Ұңғыманы термометриялық әдіспен зерттеу 1931-1932 жылдары ,ал магниттік әдістермен зерттеу 1934-1936 жылдары басталды. 1935 жылы С.Я.Литвинов пен Г. Н.Строцкий ұңғыма оқпанының диаметрінің өзгерісін өлшейтін жаңа кавернометрия атты әдіс ұсынды. Акустикалық әдістердің ұңғыманы зерттеуде кеңінен қолданылуы ХХ-ғасырдың 50-жылдары басталды. 1948-1953 жылдары Х.Г.Долльжетекшілігімен қазір қолданыпжүрген бүйірлік және Индукциялық,микрозонд әдістерінің негіздерін салды. Электр кедергі әдісінің теориялық негізін академикВ.А.Фок зерттеп дайындады. Оның ұңғымадағы электр өрісінің тарауын зерттеу шешімдерін Л.М.Альпин мен С.Г.Комаров кедергі әдісін нәтижелерін сандық талдау үшін пайдаланды. Радиобелсендіәдістердің теориялық негіздері 1948 жылы А.И.Заборовский Г.В.Горшков кейінірек Ю.П.Булашевич еңбектерімен басталды. Шет елдерде геофизикалық әдістердің теориялық негізін қалауда Г.Долль, Г.Арчи, М.Мартен,Д,Деван,Г.Гюйо,В. Рассел,М.Уайлижәне басқа мамандарының елеулі еңбектерін атап өтуге болады. 1931жылдан бастап ұңғыманың қисаю бұрышы мен азимутын өлшейтін арнайы инклинометр атты прибор жасалып іске қосылды. 1950 жылдан бастап арнайы геофизикалық лабораториялар шығарылып,көптеген өлшеу және өңдеу жұмыстары автомттандырылды. Қазірде, ҰГЗ зерттеуі арнайы құрастырылған толық автоматтандырылған лабораториялық комплекстермен жабдықталып,тіркеу процесі сандық түрде жүргізіледі.Алынған мағұлыматтарды өңдеу процесі бірден сол лабораториялық комплекстежүргізіліп,нәтижелері жедел талданады.
Кәсіптік геофизика аппаратуралары мен жабдықтарына жалпы түсінік
Ұңғымаларды геофизикалық әдістермен зерттеу ұңғыманың геологиялық қимасын зерттеу үшін, пайдалы қазбаларды анықтау үшін, оның өндірістік құнын бағалау үшін, ұңғыманың техникалық жағдайын анықтау үшін және мұнай мен газ кен орындарының игерілу процессін бақылау үшін қолданылады.
Геофизикалық жабдықтардың көмегімен ұңғымада өнімді қабаттарды ашуға, қабат флюидінен үлгі алуға, аварияға ұшыраған бұрғылау аспабын алуға байланысты күрделі жұмыстар жүргізіледі. Айтылған мәселелерді шешу үшін кәсіптік геофизикада тау жыныстарының электрлік, магниттік, ядролық серпінділік және т.б. қасиеттеріне негізделген геофизикалық әдістер маңызды орын алады.
ҰГЗ кешені ұңғыманы тексеру мақсатына, геологиялық қиманың ерекшелігіне, бұрғылануына және күтілетін геолгиялық мәліметтер сипатына қарай анықталады.
Ұңғымада геофизикалық зерттеулер арнайы құрылғылар көмегімен жүргізіледі. Оларға бір-бірімен байланыс каналы - геофизикалық кабельмен қосылған жер бетіндегі және жер астындағы (ұңғыма ішінде) аппаратуралары, сонымен бірге, жабдықтардың ұңғыма бойымен қозғалуын қамтамасыз ететін көтеріп-түсіргіш механизмі жатады. Бұл құрылғылар автоматты каротаж станциялары деп аталады.
Жер бетіндегі аппаратура - каротаж станциясының лабораториясы деп аталады. Мұнда өлшеуші - ион аппараттары, қорек көздері, бақылау жабдықтары орналасқан. Жер астылық геофизикалық аппараттарға ұңғымадағы әртүрлі физикалық параметрлерді анықтауға арналған өлшеуіш құрылғылар құрамасы жатады. Мәліметтер ұңғымалық жабдықтан жоғарыға геофизикалық диаграмма болып шығады. Мәліметтердің тереңдігі тіркелген аралыққа сәйкес болып, сол аралықтың геофизикалық параметрін көрсетеді.
Кешенделген және жинақталған ұңғыма жабдығы көп каналды телеөлшеуші жүйені қолданудың арқасында, аспапты бір түсіріп-көтеру арқылы бірнеше физикалық параметрлерді тіркеуге мүмкіндік береді.
Ұңғыма жабдықтары жоғары қысымда (120 МПа дейін), температурада (250º), ішкі ортаның химиялық агрессивтігінде ( тұздардың, мұнай мен газ ерітіндісінде) жұмыс істейді. Ұңғыма бойымен қозғалғанда олар механикалық қозғалысқа ұшырайды. Ұңғыма жабдықтарын ұңғыма сағасына көтеріп- түсіру подъемниктің, кабельдің, ілінген және бағыттаушы роликтердің көмегімен жүргізіледі.
Кабельдің түрі мен ұзындығына қарай мөлшері мен конструкциясы әртүрлі лебедкалы подъемникті қолданады. Лебедка подъемниктің арнайы металл кузовында орналасқан, ол өздігінен қозғалатын құрылғы. Кабельді көтеріп - түсіру лебедканың көмегімен іске асады. Лебедканың барабаны тежеуішпен қамтамасыз етілген. Қозғаушыдан барабанға келетін беріліс кабельдің көтеру жылдамдығын 40-1000 м/сағ диапазонында өзгертуге және кабельді баяу түсіруге мүмкіндік береді. Подъемниктің лебедканы басқаруға, оның кабелін түсіріп - көтеруге мүмкіндігі бар және онда кабельдің қозғалу жылдамдығын, түскен тереңдігі мен ауырлығын өлшеуші жабдықтар орналасқан. Сонымен бірге, жарықтық сигнализация мен екі жақты байланыс (бұрғылау мен лаборатория аралығында), кузов пен ұңғыма сағасын жарықтандыратын құрылғы және т.б. геофизикалық зерттеудегі монтаждық жұмыстарды жүргізу үшін әртүрлі жабдықтар орналасқан. Геофизикалық зерттеулер процесінде аспаптың тереңдігі, оның ұңғыма бойымен қозғалу жылдамдығы мен кабельдің ауырлығы туралы мәлімет белгілі болуы керек. Одан басқа, ұңғыма бойымен қозғалған аспаптың тереңдігі, өлшенген геофизикалық параметрлердің қисығы диаграммаға сәйкес келуі керек.
Бұл бағыттаушы және ілінген роликтердің тереңдікті, ауырлықты көрсететін құрылғын қабылдау арқылы іске асырылады.
Блок - баланс кабельді ұңғымаға бағыттаушы және ілінген роликтен тұрады. Олар ұңғыма сағасының үстіне және бұрғы жабдығымен ротор столына қыстырылған құрылғы.
Каротаж станцияларындағы кабельдің қозғалуын бақылаушы барлық аспаптар арнайы бақылау панелінде орналасқан. Олардың негізгі элементтері төмендегіше:
тереңдік санағыш - ондық нумератор;
кабель қозғалысының жылдамдығын көрсеткіш – сельсин -қабылдағыштың валына орналасқан фотодиодты беріліс.
кабельдің ауырлығын көрсеткіш - ауырлық беріліс.
Геофизикалық кабельдер зерттеулерді, ату-жару жұмыстарын және әр тығыздықта, әр құрамда, әр температурада, әр қысымда сұйықпен не газбен толған ұңғымадан тау жыныстарынң үлгісін алу жұмыстарында аспаптарды көтеріп-түсіруге арналған.
Кабель арқылы ұңғыма аспабына қорек беріледі және өлшенген сигналдар жер бетіндегі қабылдаушы аспаптарға беріліп, олар сонда тіркеледі. Сонымен бірге, кабельді ұңғымадағы аспаптың тереңдігін анықтау құралы ретінде қолданылады.
Ұңғымада кәсіптік геофизикалық зерттеу жүргізудің технологиясы
Ұңғымада кәсіптік геофизикалық зерттеу жүргізудің технологиясына база мен бұрғылаудағы дайындық жұмыстар, аспаптар мен кабельді көтеріп-түсіру, диаграммаларды тіркеу, оларды алдын - ала өңдеу және талдау жатады.
Базадағы дайындық жұмысына: геофизикалық зеттеу жүргізу нарядын алу, жер бетіндегі және жер астындағы аспаптардың жұмысқа дайындығын бақылау, подъемник пен лабораторияны техникалық байқаудан өткізу.
Ұңғымада геофизикалық жұмыстар ұңғыманың техникалық жағдайы геофизикалық жұмысқа дайын болған кезде ғана жүргізіледі.
Жұмыстың жүргізілуі:
1. Ұңғыма сағасынан 25-40 м арақашықтықта подъемникті орналастырады. Лебедка осі көлденең және ұңғыма сағасына перпендикуляр орналастырылады.
2. Подъемниктен 5-10 м қашықтықта лаборатория орналасады.
3. Лебедкадан кабель босатылып, оны ұңғыма сағасына дейін тартып, кабельдің басын жер асты аспабына жалғайды.
4. Бағыттаушы және ілінген роликтерді орналастырады.
5. Подъемник пен лабораторияның қауіпсіздігін сақтау мақсатында жерге қосылады (заземление)
6.Лаборатория мен подъемникті бір-біріне, станцияны қорек көзіне қосады. Лабораторияны тереңдік берілістерге және подъемникке арнайы желі арқылы қосады, ал лабораторияның өлшеуші құралдары мен қорек схемалары кабельге подъемниктің коллекторы арқылы қосылады.
7. Ілінген роликте тереңдік пен ауырлық туралы мәлімет беруші мен магниттік белгі ұстаушы орналасады.
8. Арасынан кабель өткен ілінген роликті бұрғы жабдығы арқылы ұңғыма сағасынан 25-30 м көтереді.
9. Ұңғымаға зонд пен тереңдік аспабын түсіргеннен кейін, санағышта көрсеткіштерді орналастырады.


Приложенные файлы

  • docx 8866059
    Размер файла: 26 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий