Кабельный каротаж

Кабельный каротаж подразумевает выполнение измерений с помощью прибора, спущенного в скважину на кабеле. Подобный способ был разработан в середине 1920-х годов во Франции, а впервые применен в 1930 г. на нефтяных месторождениях в Калифорнии и Оклахоме. Первым видом каротажа было измерение удельного сопротивления пород, которое фиксировалось вручную по точкам на листе бумаги. Именно благодаря кабельному каротажу установки роторного бурения были, наконец, приняты на вооружение. Так как каротажные исследования можно было проводить в скважинах, заполненных буровым раствором и с глинистой коркой на стенках, они оказались пригодными для оценки скважин, пробуренных с помощью установок роторного бурения.

Для того чтобы провести кабельный каротаж после завершения бурения скважины, сначала ее ствол очищают циркулирующим буровым раствором и извлекают бурильное оборудование. Пока скважина еще заполнена буровым раствором, в нее на кабеле с самоходной каротажной станции (см. рис. 19.8) спускают каротажный зонд (см. рис. 19.9). Каротажный кабель — это армированный кабель, состоящий из стальных тросов, окружающих изолированные стальные провода (см. рис. 19.10а). Его разматывают с барабана, установленного в задней части каротажной станции.

Каротажный зонд представляет собой цилиндр длиной 27—60 фут. (8—19 м), но иногда может быть до 90 фут. (27,5 м), и диаметром 3—4 дюйм. (8—10 см), заполненный приборами. Несколько комплектов приборов, например для измерения плотности формации (плотностной каротаж), пористости (нейтронный каротаж), для гамма-каротажа и т. д., соединяются вместе, образуя каротажный зонд. Зонд снабжен либо одной раздвижной лапой или пружиной для приведения датчиков в контакт со стенками скважины, либо тремя раздвижными лапами или пружинами для центрирования зонда в стволе скважины (см, рис. 19.106 и 19.10в). Когда каротажный зонд поднимается вверх по стволу скважины, он использует дистанционное зондирование для сбора данных по электрическим, акустическим и/или радиоактивным свойствам пород и содержащихся в них флюидов, а также о геометрии ствола скважины. В наклонно-направленной скважине с большим отклонением от вертикали или даже в скважине горизонтального дренажа зонд в скважину спускают с помощью насосно-компрессорной и буровой колонн. Один пробег каротажного зонда вниз и вверх называется рейсом.

Данные с каротажного зонда передаются вверх по кабелю к приборам, установленным на каротажной станции, и регистрируются на бумажной ленте, что называется промысловой записью данных. Обработку их проводят позднее, и в результате получают более чистую конечную запись данных. В самоходной каротажной станции данные оцифровывают и записывают на магнитную ленту, кроме того, их можно перекодировать и отослать с помощью радиотелеметрии сразу в офис каротажной компании. При раскодировании данных оператор местного сервера помещает их в Интернет с возможностью ограниченного доступа. На морской буровой платформе для каротажа используют небольшую прочную кабину. Вообще, каротажные исследования могут растягиваться на период от нескольких часов до нескольких суток.

Запись диаграмм кабельного каротажа обычно ведется в одной или двух общепринятых формах (см. рис. 19.11). Шапка в верху диаграммы содержит информацию о скважине, ниже приведена информация по каротажу. Дорожка глубин в обоих форматах записи располагается близко к центру диаграммы. За нулевую глубину может приниматься положение вкладыша под ведущую бурильную трубу или бурового ротора, а также уровень поверхности земли. Слева от дорожки глубин в обоих форматах располагается график — первая колонка, справа другой график — вторая колонка, на некоторых диаграммах справа есть еще и третья колонка.

По меньшей мере, в одной строке каждой колонки записаны данные о породах, пластовых флюидах либо геометрии ствола скважины. Наверху каждой колонки (см. рис. 19.12) в заголовке указан тип фиксируемых данных. В колонке также помечается каждая строка измерений, причем в каждой колонке может быть один, два или три различных вида измерений. Если в одной колонке записано более одного вида измерений, то для каждого используют разные линии (толстые или тонкие, непрерывные или пунктирные). Если приведенный в колонке показатель проходит от одного ее края до другого, это называется броском. В верхней части колонки находится точная шкала для каждого измерения (линейная или логарифмическая). Обычно используются два вертикальных масштаба: на диаграмме для корреляции резервов скважины — это 100 фут, в 1 дюйм, и на диаграмме детального каротажа — 100 фут. в 5 дюйм.

Большую часть диаграмм кабельного каротажа составляют по данным измерений в необсаженном стволе скважины, для этого требуется наличие голых стенок ствола. Менее популярен каротаж в обсаженном стволе, хотя его технологию можно применять как в необсаженной скважине, так и в скважине, в которой обсадная колонна уже зацементирована. Компенсированный каротаж используется для измерений стенок ствола скважины, структурно приспособленных к асимметрии формы и шероховатости.

Определенные виды измерений в большинстве случаев заносят в «свои» колонки. В колонке 1 записывают потенциал самопроизвольной поляризации, данные гамма-каротажа, кавернограмму скважины. В колонках 2 и 3 обычно указывают удельное сопротивление (электрическое и индукционное), плотность формации, пористость (по данным нейтронного каротажа), а также данные акустического каротажа.