Магнитный каротаж

ГЕОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

(заочне відділення)

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

3 курсу: «Геофізичне дослідження свердловин»

Магнітні і ядерно-магнітні методи геофізичного дослідження свердловин

ВИКОНАВ:

Студент 5-го курсу групи геофізиків Піголенко В.А.

ПЕРЕВІРИВ:

Професор Курганський В.М.

Київ-2010

Магнитный каротаж

Магнитный каротаж основан на изучении магнитных характеристик горных пород и напряженности геомагнитного поля в породах, вскрытых скважиной.

Он включает:

· каротаж естественного магнитного поля, основанный на изучении: вектора (модуля вектора) Т напряженности геомагнитного поля или его составляющих Х, Y, Z; приращений полного вектора или его составляющих (Δ T, Δ Z); компонент нормального (Тн, Zн) и аномального (Та, Za) поля. Единица измерения в системе СИ - тесла (Тл), дробная единица - нанотесла (1 нТл=10^-9 Тл). Радиус исследований при каротаже естественного магнитного поля изменяется от нескольких метров до 100-150 м в зависимости от геометрии и магнитных свойств влияющего объекта;

· каротаж магнитной восприимчивости (КМВ), основанный на изучении искусственного переменного электромагнитного поля, величина ЭДС которого определяется магнитной восприимчивостью горных пород. Допускается выражение результатов измерений в единицах СИ или СГС, связанных между собой соотношением χ (СИ)=4π χ (СГС). Радиус исследований составляет 10-60 см.

Магнитный каротаж применяют:

· для определения магнитной восприимчивости и намагниченности пород в разрезах параметрических скважин;

· для литологического расчленения и корреляции геологических разрезов;

· для выделения интервалов разреза, содержащих магнитные минералы и зоны оруденения;

· для определения элементов залегания пород, которые дифференцируются по магнитным свойствам;

· для обеспечения интерпретации наземных магниторазведочных работ.

Магнитный каротаж выполняют в необсаженных скважинах. Дополнительными ограничениями являются присутствие в промывочной жидкости добавок ферромагнитных минералов (гематита) и влияние металлических конструкций скважины в радиусе исследования зондов.

Для проведения магнитного каротажа применяют: скважинные каппаметры - для исследования магнитной восприимчивости среды; скважинные магнитометры для измерения напряженности магнитного поля. Рекомендуется использовать приборы, сочетающие оба модуля.

Основные требования к приборам для магнитного каротажа: определение магнитной восприимчивости χ и модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля и его составляющих; возможность исследования слабомагнитных разрезов с χ < 10^-4 ед. СИ и аномалиями магнитного поля менее 10000 нТл.

Минимальные требования к методическому обеспечению: для каротажа магнитной восприимчивости - программы учета влияния скважины; для каротажа естественного магнитного поля - учет влияния кривизны скважины; расчет модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля.

Калибровку каппаметров на скважине выполняют до и после каротажа с использованием рабочих мер магнитной восприимчивости, тестов или стандарт-сигналов. Прибор должен располагаться на расстоянии не менее 5 длин зонда от металлических предметов.

Калибровку магнитометров выполняют при помощи меры магнитной индукции или градуировочного комплекта на контрольных пунктах: района (статус периодической калибровки) и скважины (полевая калибровка). Измерения на контрольных пунктах выполняют приборами и оборудованием (геофизический кабель, регистратор и др.), которые используются при проведении скважинных исследований.

Контрольный пункт района должен быть расположен в условиях нормального магнитного поля; целесообразно использовать для этого контрольные пункты наземной магниторазведки. На контрольном пункте района выполняют: периодическую калибровку магнитометров; измерение компонент нормального поля; оценку основной погрешности измерений по воспроизводимости результатов.

Контрольный пункт скважины выбирают по карте изодинам магнитного поля в области наименьшего градиента на удалении не менее 50 м от металлических предметов (каротажная станция, обсадка скважины и др.). Расстояние до устья скважины и азимут направления документируются в файлах измерений. На контрольном пункте скважины проводят: полевую калибровку магнитометров; измерение компонент магнитного поля для привязки результатов измерений в скважине к наблюдениям на поверхности.

До начала и после измерений (не позднее 2-3 мин после извлечения прибора из скважины) проводят регистрацию нуль - и стандарт-сигналов.

Скорость каротажа и шаг дискретизации по глубине не должны превышать 1000 м/ч и 0.2 м соответственно.

Во время проведения каротажа методом естественного магнитного поля рекомендуется параллельное измерение вариаций магнитного поля на контрольном пункте скважины вторым скважинным или наземным магнитометром. Такие измерения являются обязательными в следующих случаях: интервал магнитного каротажа превышает 1000 м; по результатам магниторазведочных работ установлено, что амплитуды короткопериодных вариаций превосходят погрешности измерений. Исследования магнитным каротажем не проводят во время магнитных бурь.

В интервалах проведения каротажа магнитной восприимчивости обязательно выполнение кавернометрии, а каротажа магнитного поля - инклинометрии.

Первичная обработка данных магнитного каротажа должна обеспечивать решение качественных задач (расчленение разреза по магнитным свойствам и др.).

Для каротажа магнитной восприимчивости регламентируется установка нулевых линий по уровню сигнала в воздухе до и после наблюдений и введение поправок в результаты измерений за влияние скважины (при необходимости).

Для каротажа естественного магнитного поля выполняются: учет влияния кривизны скважины; расчет модуля вектора Т напряженности геомагнитного поля (при измерении его составляющих); расчет показателей аномального магнитного поля. Переход от измеренных компонент полного магнитного поля к компонентам аномального поля осуществляют вычитанием уровня нормального поля, установленного на контрольном пункте скважины (при необходимости, с учетом измеренных вариаций). В случае измерения приращений поля (Δ Т, Δ Z) уровень поля, найденный на контрольном пункте скважины, принимают за нулевой.

К магнитному близок метод ядерно-магнитного каротажа (ЯМК), в котором изучается свободная прецессия протонов жидкости, окружающей ствол скважины. Этот метод может применяться для изучения коллекторских свойств пород и их водонасыщенности.