ЭБС Уфимского университета науки и технологий
фонд Заки Валиди 32, Карла Маркса 3/1 и Достоевского 131

     
?

Детальная информация
Карточка Таблица RUSMARC

Шайхуллин, Айнур Миннезарович. Эффективность применения радиоактивных методов для определения текущего положения водо-нефтяного контакта: выпускная квалификационная работа по специальности. Направление подготовки (специальность) - Технология геологической разведки. Направленность (профиль) - Геофизические методы исследования скважин [Электронный ресурс] / А. М. Шайхуллин; Уфимский университет науки и технологий, Физико-технического институт, Кафедра геофизики ; научный руководитель О. Р. Привалова. — Уфа, 2023. — 46 с.: ил. — <URL:https://elib.bashedu.ru/dl/diplom/2023/Shayhullin AM_21.05.03_TGR_spec_2023.pdf>.

Дата создания записи: 25.07.2023

Тематика: Горное дело — Разработка нефтяных и газовых месторождений; специалитет; ВКР; геофизические исследования скважин ; нефтяные пласты; нефтегазовые скважины; пластовые жидкости

УДК: 622.276+622.279

ББК: 33.36

Коллекции: Квалификационные работы бакалавров и специалистов; Общая коллекция

Разрешенные действия: –

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему и будете работать на компьютерах в читальных залах Библиотеки

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть Библиотеки Аутентифицированные пользователи Прочитать
Локальная сеть Библиотеки Все
Интернет Аутентифицированные пользователи Прочитать
-> Интернет Все

Оглавление

  • ВВЕДЕНИЕ
    • 1 Геологическая часть
    • 1.1 Общие сведения о районе работ
    • 1.2 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза
    • 1.3 Характеристика продуктивных пластов
    • 1.4 Физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов
  • Свойства пластовой нефти по пластам
    • 2 Техническая часть
    • 2.1 Обоснование необходимости определения водонефтяного контакта
  • Главной задачей при изучении нефтяных и газовых месторождений является выделение нефтегазоносных пластов и определение водонефтяного и газожидкостного контактов.
  • Для правильной перфорации, для определения эффективной мощности пластов и подсчета запасов месторождения необходимо правильное определение положения водонефтяного контакта. Положение контактов нефть - вода необходимо знать, как на стадии разведки мест...
  • Условная граничная плоскость между водой и нефтью принято называть водонефтяным контактом. Переходная зона – это зона постепенного перехода от нефти к воде (нет четких границ). Условную поверхность, выше которой пласт отдает безводную нефть, а ниже до...
  • Рисунок 1 – Пример графического изображения местоположения водонефтяного контакта.
  • Газовая шапка занимает присводовую часть залежи. Нефтеносная часть залежи располагается под ней. Водоносная часть - подстилает залежь – переходной частью называется вся часть нефтенасыщенного пласта, в которой по мере удаления от водоносной части прои...
  • Переходная зона в начальный период разработки в однородных крупнозернистых коллекторах обычно отсутствует. В этих случаях ВНК характеризуется на четким и резким спадом кривой кажущегося удельного сопротивления на диаграммах электрометрии. В процессе р...
  • Изучению природы водно-нефтяного контакта (ВНК) посвящены работы многих отечественных и зарубежных специалистов. Согласно этим исследованиям, концепция контакта нефти и воды как пограничной плоскости между нефтью и водой условна. В залежах нефти, зале...
  • Из-за главным образом измененной проницаемости коллекторного слоя, в дополнение к общему наклону поверхности (ВНК) и уменьшению контакта, также наблюдаются локальные увеличения. Различные ученые обнаружили, что чем ниже проницаемость слоя, тем выше на...
  • В зависимости от геологических свойств среды, от величины напора и направления движения пластовых вод - первоначальная (природная) форма поверхности ВНК может быть различной - вогнутой, наклонной, выпуклой. Форма поверхности ВНК может измениться относ...
    • 2.1 Выбор и обоснование метода для определения внк
  • Существуют различные методы предназначенные для определения водо-нефтяного контакта. Основными для определения водо-нефтяного, газонефтяного и газоводяного контакта явяются нейтронный гамма каротаж и импульсный нейтрон-нейтронный каротаж.
  • Известно что одним из самых лучших методов при исследовании скважин нефтяных и газовых месторождений считается нейтронный гамма-каротаж (НГК). Нейтронный гамма-каротаж совместно с иными методами применяется как для литологического расчленения разрезов...
  • В НГК исследуется искусственно вызванное гамма-излучение горных пород. Стенки скважины бомбардируют нейтронами для возбуждения этого излучения. При поглощении тепловых нейтронов ядрами химических элементов, входящих в состав той или иной горной породы...
  • Водородосодержание пород (количество воды) оказывает основное влияние на показание метода - чем выше пористость пород, тем больше водородосодердержание. Чем выше водородосодержание (пористость), тем меньше показания метода и наоборот это является осно...
  • Повышенными значениями показаний НГК характеризуются плотные породы с низким водородосодержанием и пористостью (известняки, доломиты и алевролиты и др.). Для пород - обладающих максимальной водонасыщенностью характерны минимальные показания (глинистых...
  • ИННК - суть регистрации импульсных нейтронов заключается в изучении нестационарных нейтронных полей и гамма-полей, создаваемых нейтронным генератором. Нейтронный генератор работает в импульсном режиме с частотой от 1 до 500 Гц.
  • Методы ИННК включает облучение горных пород короткими потоками быстрых нейтронов, которые следуют один за другим с различными интервалами.
  • Плотность нейтронов или продуктов их взаимодействия с породой измеряется по истечении определенного времени (временного интервала) после окончания импульса. Наиболее часто используемым методом является нейтронный метод, который регистрирует плотность ...
  • Можно рассмотреть ключевые моменты представленных методов, чтобы определить, какой метод определения местоположения ВНК является более подходящим. При высокой (более 100-150 г/л) насыщенности хлором однородных нефтеносных слоев песка можно определить ...
    • 2.3 Физические основы выбранного метода
  • В зависимости от энергии нейтронов при их взаимодействии с ядрами вещества происходят следующие ядерные реакции:
  • - неупругое рассеяние, если энергия нейтронов выше энергии связи нейтронов ядра. При этом происходит замещение нейтрона ядра на быстрый нейтрон, а возбуждённое ядро путём излучения гамма-кванта переходит в стабильное состояние;
  • - упругое рассеяние, если энергия нейтрона ниже энергии связи нейтронов ядра (ниже порога реакции). При этом нейтрон теряет свою энергию на взаимодействие с ядром, причём тем быстрее, чем меньше масса ядра с которым взаимодействует нейтрон. В этой свя...
  • - радиационный захват - замедленные до тепловых энергий нейтроны захватываются ядрами вещества, а возбуждённые при этой реакции ядра переходят в стабильное состояние путём испускания одного или нескольких гамма-квантов.
  • - активация ядер элементов вещества, если энергия нейтронов превышает порог этой реакции. Активированные ядра затем распадаются на основе α- или β-распада, образуя другой элемент. В этом случае энергия возбужденного ядра расходуется на излучение гамм...
  • Нейтроны возникают при бомбардировке дейтонами мишени содержащей тритий. В скважинных генераторах используют так называемые отпаенные трубки, не требующие специальной вакуумной системы. Они содержат источник ионов, ускорительный промежуток и мишень, а...
  • По мере увеличения содержания хлора в пласте среднее время жизни тепловых нейтронов в слое резко уменьшается, что приводит к более быстрому снижению плотности тепловых нейтронов. Это позволяет надежно определять ВНК (диаграммы ИННК) по графикам, перек...
    • 2.4 Выбор аппаратуры для решения поставленной задачи
  • Использование импульсного нейтронного генератора в качестве источника нейтронов позволяет: во-первых, многократно увеличить поток нейтронов и, следовательно, статистику измерений, а во-вторых, импульсная нейтронная трубка получает важный интерпретирую...
  • Аппаратура ПИЛК-76 обеспечивает одновременное измерение сечение захвата тепловых нейтронов, водородосодержания и, при соответствующем исполнении, проводить локацию муфт и измерение естественного гамма-излучения для канала ГК.
  • Рисунок 2 - Комплексный прибор ПИЛК-76. предназначенный для исследования скважин с открытым и обсаженным стволом диаметром до 350 мм методом импульсного нейтронного каротажа в модификации 2ИННК
  • Обмен информацией прибора ПИЛК-76 с наземной аппаратурой производится по двухпроводной телесистеме в коде Манчестер-2.
  • Аппаратура ПИЛК-76 обеспечивает регистрацию следующих параметров:
  • - потока тепловых нейтронов на детекторах канала малого и большого зондов 2ИННК-Т в виде временных спектров, синхронизированных с работой импульсного нейтронного генератора;
  • - гамма-излучения естественных радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах;
  • - технологических параметров и температуры внутри прибора.
  • В результате обработки зарегистрированных временных спектров вычисляются интегральные скорости счета потока нейтронов по большому и малому зондам в заданном временном окне, декременты затухания потока тепловых нейтронов по малому и большому зондам
  • Таблица 2.1
  • Основные технические характеристики прибора ПИЛК-76
  • Оба импульсных метода дают примерно одинаковые результаты. При ИНГК влияние скважины несколько меньше, чем при ИННК-Т, но преимуществом ИННК-Т является отсутствие влияния естественного гамма-излучения, доля которого при ИНГК на больших временах задерж...
    • 2.5 Устройство и принцип действия аппаратуры
  • Комплексный прибор ПИЛК-76 предназначен для исследования скважин с открытым и обсаженным стволом диаметром до 350 мм методом импульсного нейтронного каротажа в модификации 2ИННК-Т. В качестве импульсного высокочастотного генератора нейтронов на газона...
  • Генератор излучает нейтронные импульсы с частотой 500 Гц, продолжительность нейтронного импульса составляет 400 микросекунд. Каждый раз, когда генератор нейтронов запускается однократно, временные спектры из 100 каналов регистрируются с интервалом в 2...
  • Горные породы облучаются кратковременными потоками быстрых нейтронов. В качестве источника излучения используется скважинный нейтронный генератор, основной частью которого является нейтронная трубка, в которой титановая или циркониевая мишень с раство...
  • Рисунок 3 – Отпаянная нейтронная трубка для скважинного генератора нейтронов
  • Нейтронный генератор представляет собой стеклянный цилиндр 1, заполненный дейтерием под давлением 0,02-0,05 Па. Внутри трубки находится высоковольтный электрод 2 с титановой мишенью 3. Электроны, испускаемые катодом 4 источника ионов, ускоряются разно...
  • Детекторами служат счетчики медленных нейтронов наполненные газовой смесью на основе изотопа He-3. Для повышения эффективности регистрации нейтронов возможно применение нейтронных счетчиков высокого давления (10 атм).
  • В состав аппаратуры входит: скважинный прибор; паспорт прибора; инструкция по эксплуатации прибора; инструкция по калибровке прибора; пакет программного обеспечения первичной обработки данных. К интервалу исследования аппаратура доставляется с помощью...
    • 2.6 Определение местоположения внк по результатам исследования.
  • При разведке месторождений нефти и газа основной задачей является выделение нефте и газодобывающих пластов в разрезе и определение водно-нефтяных (ВНК) и газожидкостных контактов (ГЖК). Это наиболее надежно решается с помощью нескольких диаграмм, полу...
  • По кривым ИННК-Т в интервале 2044-2046 наблюдаются высокие значения показаний ИННК, это характерно для нефтенасыщенных песчаников. Так же можно четко увидеть уменьшения показаний в интервале 2046-2049 это связанно с переходом от нефтенасыщенной части ...
    • 2.7 Эффективность определения внк
    • 2.8 Организация геофизических работ
  • Заказы на геофизические работы и исследования поступают от заказчика геофизических услуг. Для проведения геофизических работ в скважине устанавливается следующий порядок:
  • - между компанией и клиентом геофизических услуг заключается соглашение, в котором указывается название компании клиента, стоимость разведки скважины, местоположение скважины и интервал исследования;
  • - для проведения замеров на скважине формируется геофизическая партия на базе сотрудников Когалымнефтегеофизики, их численность составляет 3 человека: - начальник партии; - геофизик; - машинист.
  • - по прибытии на скважину партийный руководитель проверяет готовность скважины к проведению в ней геофизических исследований. Подготовка скважины должна обеспечить беспрепятственный спуск и подъем аппарата по стволу скважины на время проведения геофи...
  • - далее техник-геофизик и машинист производят выгрузку оборудования, устанавливают нижний и верхний ролики, пропускают через них кабель, далее под контролем начальника партии производят сборку прибора, после чего, приподняв его с помощью лебедки, выра...
  • - далее, машинист начинает производить спускоподъемные операции, начальник партии следит за скоростью СПО и за качеством записи диаграмм, при некачественно произведенной регистрации, начальник партии дает команду машинисту и перезаписывает определенны...
  • - полученные материалы первично обрабатываются непосредственно на скважине, после чего отправляются в контрольно-интерпретационную партию для дальнейшей обработки. Так же, если заказчик требует предварительное заключение по скважине, начальник партии ...
  • - при прибытии на базу партия сдает путевой лист, выгружает приборы, производится технический осмотр машины и скважинных приборов.
  • -окончательное заключение по скважине передается заказчику геофизических услуг в течение 3 дней после проведения исследований.
    • 3. Подготовка аппаратуры методика проведения работ
  • Присоединение скважинных приборов необходимо производить при помощи быстросъемных соединительных муфт. При эксплуатации различных марок кабеля следует пользоваться универсальными переводниками и кабельными головками. Для ускорения процесса, нужно забл...
  • По прибытии каротажной партии на скважину подготовительные работы ведутся в такой последовательности.
  • Подъемник устанавливается на расстоянии 40-50 м от устья скважины так, чтобы ось лебедки была горизонтальна и перпендикулярна к направлению оси устья скважины. После установки подъемник затормаживают и надежно закрепляют, подкладывая противооткатные у...
  • На устье скважины устанавливается подвесной ролик, и так, чтобы средняя плоскость ролика была направлена на середину барабана лебедки, а кабель спускался в скважину по ее оси.
  • Подготавливается лебедка подъемника и ее привод.
  • Заземляются лаборатория и подъемник, подключатся к электрической сети или генераторной группе.
  • Устанавливаются на блок-балансе датчик глубин, датчик натяжения, датчик магнитных меток.
  • Производятся внешние соединения каротажной станции (лаборатории, подъемника и датчик глубин); скважинный прибор присоединяется к кабелю и проверяется работой всей схемы в целом.
  • После спуска скважинного прибора в устье скважины на счетчиках устанавливаются нулевые показания, затем начинается спуск прибора в скважину.
  • Спуск идет под действием веса кабеля и скважинного прибора, при выключенном приводе лебедки. Регулирование скорости спуска осуществляется тормозом барабана лебедки и контролируется по тахометру.
  • Движение аппарата по стволу скважины контролируется по натяжению кабеля, а также по отклонению блика гальванометра, регистрирующего показания спускаемого в скважину прибора.
  • Учитывая, что запись параметров в основном производится при подъеме кабеля, время спуска в скважину следует использовать для контроля за работой аппаратуры, проверки правильности выбора масштаба и других параметров аппаратуры с тем, чтобы при достижен...
  • В процессе работы исполнители находятся в тесном контакте, каждый имеет свое рабочее место. Связь с лабораторией или станцией осуществляется при помощи громкоговорящей установки, которая входит в комплект лаборатории. Контроль качества проводимых иссл...
  • Методика проведения ГИС методом ИННК
  • При подготовке к работе установить наземный прибор в каротажной станции (или на лабораторном столе). Убедиться в отсутствии механических повреждений.
  • Необходимо последовательно выполнить операции:
  • 1) соединить положительные выходы блока питания регистратора (U = 160 В) с контактом разъёма "Станции" (контакт заземления необходимо соединить с общими заземлениями станции);
  • 2) выполнить действия согласно инструкции по подготовке каротажного регистратора к работе;
  • 3) установить переключатель режимов в положение, соответствующее режиму работы
  • 4) установить тумблер " +/- " в положение " + ";
  • 5) соединить жилу "Кабель 1" геофизического кабеля с гнездом "ВХОД 1" регистратора;
  • 6) регулируя напряжение на выходе блока питания регистратора установить его значение равным 150 В.
  • Регистрация:
  • - Запустить программу "WINLOG" и следовать подсказке (загрузить необходимый планшет и драйвер);
  • - Войти в режим "ТЕСТ ПРИБОРА";
  • - Тумблер "ПОСТ." на регистраторе поставить в положение "ВКЛ".
  • - Убедиться, что ток потребления прибора не превышает 30 мА.
  • - Счётчик в окне "ПОЛНЫЙ ОПРОС" должен изменяться. Если счётчик не изменяется, то следует изменить "Коэффициент усиления". В случае, если счётчик изменяется и приём стабильный, следует закрыть окно "ПОЛНЫЙ ОПРОС".
  • - Войти в режим "РЕГИСТРАЦИЯ".
  • - В появившемся окне "Спектр" выбрать режим "Тест".
  • - Провести контроль параметров прибора:
  • ГК – счёт канала ГК;
  • Vп – напряжение на головке прибора;
  • Тп – температура прибора;
  • О – количество ошибок передач;
  • КС – количество опросов;
  • Нр – время наработки в режиме излучателя.
  • - При необходимости довести напряжение питания на головке от номинального + 150 В.
  • - Произвести счёта естественного гамма фона.
  • - Скважинный прибор поместить в вертикальном положении в баке с водой размером не менее 1,0 × 1,0 м высотой 3 м, размещённого в специальном помещении, оборудованном соответствующей защитой работающего персонала от воздействия быстрых нейтронов.
  • - Порядок действий для включения генератора нейтронов на излучение.
  • - Регулируя напряжение на головке прибора, поднять его до 160 В.
  • - Подать команду "Включить генератор", выбрать меню "Режим работы" "Работа с излучением".
  • - Проконтролировать запуск генератора: ток потребления прибора возрос до 160 – 200 мА, напряжение на головке прибора понизилось, на графиках начали отображаться спады радиационного захвата.
  • - Увеличить напряжение на головке прибора до 152 В.
  • - Проконтролировать средний выход нейтронов на задержке 400 мкс на соответствие требованиям ТУ.
  • - Порядок действий для выключения генератора нейтронов.
  • - Уменьшить напряжение питания на головке прибора Vп до 133 В.
  • - Подать команду "Включить генератор", выбрать меню "Режим работы" "Работа без излучения".
  • - Проконтролировать отключение генератора: ток потребления прибора снизился до 20 – 30 мА, напряжение на головке прибора Vп возросло.
  • - Уменьшить напряжение на головке прибора до Vп = +150 В.
  • При выполнении этих условий генератор считается полностью исправным и подготовленным к работе.
    • 4. Методика проведения измерений
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • В данном дипломном проекте были рассмотрены возможности применения радиоактивных методов для определения местоположения ВНК.
  • Приведен выбор и обоснование метода ИННК для решения данной задачи. Изучены физические основы импульсного нейтрон-нейтронного каротажа.
  • В дипломном проекте, я выбрал и сравнил 2 скважинных прибора: ПИЛК-76 и ИГН-42 для проведения геофизических исследований методом ИННК, изучил их устройство и принцип действия. Исходя из сравнения приборов, я сделал вывод, что как такового видимого отл...
  • Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж входит в тройку основных методов для определения водонефтяного контакта, а определение местоположения ВНК, в свою очередь – является одной из самых важных задач при контроле за разработкой месторождения, так как э...
    • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Статистика использования

stat Количество обращений: 0
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика