Термометрия

В зависимости от измеряемой величины различают модификации метода: обычную термометрию, при которой измеряют температуру, и дифференциальную термометрию, когда измеряют разность температур.

Дифференциальную термометрию подразделяют на аномалий-термометрию (измерение отклонений температуры Т от некоторого среднего значения) и градиент-термометрию (измерение разности температур двух датчиков, разнесенных на фиксированное расстояние).

Для измерения температуры применяют термометр сопротивления, спускаемый на геофизическом кабеле, максимальный ртутный термометр и глубинный самопишущий термометр, опускаемые на бурильных трубах в составе ИПТ.

Термометр сопротивления комплексируют с приборами остальных методов ГИС. Он является частью технологического блока в сборках модулей.

Термометр сопротивления должен удовлетворять следующим требованиям:

• разрешающая способность – не хуже 0,01С (для отдельных модификаций приборов – 0,1-0,3С);

• основная погрешность измерения температур в заданном диапазоне измерений – не более 2С;

• постоянная времени – не более 2с;

• сопротивление чувствительного элемента мостикового термометра – не более 2000 Ом;

• дополнительная погрешность измерения за счет нагревания чувствительного элемента проходящим через него током – не более половины допустимой погрешности;

• сопротивление изоляции жил кабеля при работе с термометром – не менее 2 МОм.

Первичную, периодические и полевые калибровки ведут согласно общим требованиям раздела 6. Калибровки выполняют, руководствуясь эксплуатационной документацией для конкретного типа скважинного прибора. Контролируемыми параметрами являются постоянная времени и постоянная термометра, соответствующая изменению выходного напряжения на 1С.

Исследования в скважинах ведут, руководствуясь следующими требованиями:

Перед спуском прибора в скважину измеряют температуру окружающей среды (допускается измерение температуры воздуха в станции) одновременно скважинным термометром и ртутным. Разница в показаниях обоих термометров не должна превышать 0,5С.

Примерная скорость каротажа должна составлять 1000; 800; 600 и 400 м/ч, если постоянная времени равна 0,5; 1; 2 и 4 с соответственно.

Для регистрации аномалий температур, имеющих небольшую протяженность по глубине, скорость каротажа рассчитывают как

V = 3600To/Gд,

где То – порог чувствительности термометра, G– градиент температуры в скважине (для естественного поля – геотермический градиент Г),д – динамическая тепловая инерция, которая в 1,5-2,5 раза больше паспортного значения постоянной времени.

Минимальная толщина Hminпрослоя в метрах, для которой аномалия температуры максимально близка к истинной, определяется выражением

Hmin = nVд/3600.

Если значение аномалии устанавливают с точностью 99,9; 99,5; 99; 95 и 90%, то коэффициент nравен соответственно 6,9; 5,3; 4,6; 3 и 2,3.

Геотермические исследования проводят только на спуске прибора после пребывания скважины в покое не менее 10 суток. Более точный промежуток времени устанавливают для района опытным путем. В скважине не должно быть перелива, газопроявлений, затрубного движения

Измерения текущей температуры в скважине для определения температурного режима работы бурильного инструмента и скважинных приборов проводят при спуске и подъеме термометра. При определении мест поглощения в открытом стволе выполняют серию разновременных измерений. Локализацию интервалов интенсивных поглощений проводят по характерным аномалиям температуры.

Для определения высоты подъема цемента за обсадной колонной измерения проводят от устья до забоя скважины после затвердевания цемента, но не позже чем через двое суток после цементирования колонны для нормально схватывающихся цементов.

Для определения интервалов перфорации измерения проводят на спуске и подъеме прибора непосредственно после перфорации, захватывая выше интервала перфорации участок глубин протяженностью не менее 50 м. Температурная аномалия, образованная горением зарядов перфоратора, расплывается в течение 1-2 суток.

При определении мест негерметичности обсадных колонн и лифтовых труб термометрию комплексируют с другими видами измерения комплекса «приток-состав» (ПГИ, ГИС-контроль).

Измерения в эксплуатационных скважинах ведут одновременно с измерениями данных другими методами ПГИ. Последовательность операций определяется общими требованиями к технологиям исследований скважин, находящихся в эксплуатации. Дополнительные требования следующие:

Применение термометров с порогом чувствительности не хуже 0,01С обязательно при решении задач:

• выделения интервалов притоков и приемистости;

• определения местоположений отдающих пластов и установления обводненных интервалов в добывающих скважинах;

• прослеживания температурного фронта закачиваемых вод.

Применение термометров с порогом чувствительности 0,1-0,3С допускается при решении задач:

• исследования нагнетательных скважин;

• определение интервалов интенсивных перетоков;

• выделения мест нарушения эксплуатационных колонн и лифтовых труб;

• контроля за внутрипластовым горением, паротепловым воздействием и термозаводнением.