УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ СКВАЖИННОЙ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

Полезная модель относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к калибровке аппаратуры по контролю технического состояния нефтяных и газовых скважин гамма - гамма методом, в частности к созданию стандартных образцов для градуировки и поверки аппаратуры по контролю технического состояния нефтяных и газовых скважин, а так же для аттестации СО.
Из уровня техники известен ряд калибровочных устройств, обеспечивающих метрологический контроль скважинной геофизической аппаратуры, содержащие модель пласта:
- стенд, предназначенный для исследования пластовых процессов и включающий блоки: модели пласта, создания рабочего давления, заполнения рабочими флюидами, контрольно-регулирующую и запорную аппаратуру, систему сепарации исследуемых флюидов. Р.И.Вяхирев, А.И.Грищенко, P.M., Тер-Сакисов. Разработка и эксплуатация газовых месторождений. М: Недра, 2002. 880 с.
- одномерная модель пласта в виде трубы длиной 2,2 м и внутренним диаметром 10 мм, изготовленная из нержавеющей стали Х18Н10Т и заполненная предварительно промытым кварцевым песком фракции 0,09-0,125 мм. Патент Российской Федерации на полезную модель №72347, МПК: G09B 23/06, 2008.
- комплект ГСО объемного влагосодержания карбонатных горных пород (комплект НК) состоит из трех стандартных образцов:
НК-1 представляет собой сборку из монолитных блоков белого мрамора Коэлгинского месторождения по ГОСТ 9479-98. В центральном ряду из пяти блоков пробурено пять скважин диаметрами 76; 96; 146; 196; 244 мм. НК-2 и НК-3 изготовлены из гранул того же мрамора. В НК-2 использованы гранулы двух размеров: 25-35 мм (крупная фракция) и 7-12 мм (мелкие фракция). В НК-3 использованы гранулы одной фракции - 7-12 мм. В обоих СО гранулы засыпаны в корпус, представляющий собой емкость цилиндрической формы диаметром 1,7 м и высотой 2,9 м. По оси корпуса стандартных образцов вмонтированы цилиндрические стаканы, из тонкой листовой стали, воспроизводящие скважины диаметром 96, 196, 243 мм.
- комплект ГСО HХ, состоящий из четырех стандартных образцов.
Стандартный образец НХ-1 представляет собой бассейн с поперечными размерами 4×6 м и глубиной 4 м, заполненный водой ГОСТ 51232-98.
Стандартные образцы НХ-2 и НХ-3 конструктивно идентичны.
Каждый из них выполнен в виде двух полых коаксиальных стальных цилиндров. Внутренний цилиндр имитирует скважинное отверстие, толщина его стенок составляет 1,0 мм, диаметр 196 мм. Корпус (внешний цилиндр с днищем и крышкой) имеет размеры: 2,6 м (высота) и 2,4 м (диаметр). Пространство между цилиндрами заполнено твердой фракцией в виде гранул, а поры насыщены питьевой воды. НХ-2 заполнен крошкой из белого мрамора Коэлгинского месторождения по ГОСТ 9479-84 размером 10-20 мм. НХ-3 заполнен двухфракционной смесью: крупная фракция - крошка Коэлгинского мрамора размером 20-30 мм, мелкая фракция - кварцевый песок по ГОСТ 22551-77. В стандартных образцах НХ-2, НХ-3, НХ-4 к скважине пристыкован зумпф глубиной 1,2 м и диаметром 400 мм. Электронная версия OOO «Газпромгеофизика», 2009г.
Все известные стандартные образцы и имитаторы скважин с моделью пласта имеют однофракционное заполнение или мраморная крошка, или бисер, или песок и, поэтому, дают не полную картину при калибровке приборов и оценки состояния скважин.
Наиболее близким устройством для градуировки и поверки аппаратуры по контролю технического состояния нефтяных и газовых скважин является стандартный образец, содержащий два полых коаксиальных стальных цилиндра. Внутренний цилиндр имитирует скважинное отверстие, толщина его стенок составляет 1,0 мм, диаметр 196 мм. Корпус (внешний цилиндр с днищем и крышкой) имеет размеры: 2,6 м (высота) и 2,4 м (диаметр). Пространство между цилиндрами заполнено твердой фракцией в виде гранул и заполнено смесью: крупная фракция - крошка Коэлгинского мрамора размером 20-30 мм, мелкая фракция - кварцевый песок по ГОСТ 22551-77.
Недостатком прототипа является не полное воспроизведение структуры скважин и пониженную достоверность калибровки приборов.
Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом полезной модели является повышение достоверности калибровки, градуировки и поверки аппаратуры по контролю технического состояния нефтяных и газовых скважин.
п
мр
п
мр
п
кр
о
г
кp
п
мp
o
п
мp
о
о
п
г
мр
п
кр
Технический результат достигается тем, что в устройстве для градуировки скважинной геофизической аппаратуры нейтронного каротажа, содержащем корпус, заполненный сыпучим материалом, в виде фракций мраморной крошки и кварцевого песка, воспроизводящим физические свойства газонасыщенного пласта, вдоль вертикальной оси, корпуса расположена обсаженная скважина, сыпучий материал содержит дополнительную фракцию в виде твердых элементов водородосодержащего вещества, равномерно распределенных в объеме корпуса. Элементы водородосодержащего вещества выполнены в виде полимерных гранул, равномерно размещенных в среде из мраморной крошки и кварцевого песка, а объемное соотношение долей мраморной крошки, кварцевого песка и полимерных гранул выбрано из соотношений: К=1-V-V; V+VV=(1-К); К=(1-V)/K; 0<V<K; 0<V<(1-V)·К, где: К=0,6 - постоянный коэффициент характеризующий, объемную долю порового пространства при однофракционном насыпном заполнении; К - коэффициент пористости; К - коэффициент газонасыщенности; V; V; V - объемные доли мраморной крошки, кварцевого песка и полимерных гранул соответственно.
Существо полезной модели поясняется на фигурах 1-3.
На фиг.1 представлены схематично: 1 - корпус, 2 - гранулы мраморной крошки, 3 - кварцевый песок, 4 - водородосодержащий материал, 5 - обсаженная скважина.
3
На фиг.2 показана зависимость Кп от Кг при использовании полиэтиленовых гранул 3-4мм. На фиг.2 идет добавление (с права налево) по лиэтиленовой крошки с шагом 0,02 м.
3
3
3
На фиг.3 - для полиэтиленовых гранул 1-2мм. На фигурах 2 и 3 верхняя кривая построена при содержании мрамора в модели 0 м, далее построены кривые при содержании 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 м. На фиг.3 идет добавление (с права налево) полиэтиленовой крошки с шагом 0,05 м.
Устройство работает следующим образом. Корпус 1 вокруг обсаженной скважины 5 заполняют смесью из трех фракций: мраморной крошкой - 2, кварцевым песком 3 и водородосодержащим материалом - 4. Введение водородосодержащего вещества в модель пласта скважины позволяет повысить достоверных результатов для калибровки скважин. Для повышения достоверности результатов при естественных испытаниях калибровочной аппаратуры фракции мраморной крошки - 2, кварцевого песка 3 и водородосодержащего материала - 4 перемешивают до гомогенного состояния, чтобы в единице объема все фракции находились в одном и том же количественном соотношении, а затем заполняют корпус 1 устройства для градуировки скважинной геофизической аппаратуры нейтронного каротажа. Водородосодержащий материал 4 может быть выполнен в виде крошки из отходов полимерного производства из полимеров высокого давления (ПВД), полимеров низкого давления ПНД, полипропилена ПП и других. ООО «Полимер Ресурс». «Высококачественные полимеры в виде дробленки, гранулята». ПВД: 10803-020, 11503-70, 15313-003, 15813-020. ПВД-кабельный: 153-02К, 153-10К. ПНД: 277-73, 276-73, 271-274К, 273-83, ПЭ 80Б-275, ПНД 293-285Д, ПЭ2НТО5-5. ЭБФ, ЖПП. ООО ″РАЙФ+″, 2009г.