164808. lajstromszámú szabadalom • Nagystabilitású szabályozó berendezés, célszerűen a talajba fúrt lyukban un. fúrólyukban végrehajtott irányított áramterű ellánállásszelvények felvételéhez

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napia 1966. IV. 26. (OA-316) Közzététel napja 1973. XI. 28. Megjelent 1975. VI. 18. 164808 Nemzetközi osztályozás: G 01 v 3/18 G 05 f 3/02 H 03 g 3/20 H 03 b 3/04 Feltalál" Barlai Zoltán oki. gépészmérnök, Fölsz Attila oki. matematikus Kubina István oki. elektromérnök, Gindl Sándor oki. elektrotechnikus. Török György oki. elektrotechnikus, Budapest Tulajdonos Kőolaj- és Földgázbányászati Ipari Kutató Laboratórium, Budapest Nagystabilitású szabályozó berendezés, célszerűen a talajba fúrt lyukban u.n. fúrólyukban, végrehajtott irányított áramterű ellenállásszelvények felvételéhez 1 A fúrólvukakhan véezett ellenállásmérések, az un. .,karottázs ellenállásszelvényezés" célja a kó'zetrétegek fajlagos ellenállasának meghatározása. Az ellenállásszelvények és egyéb karottázsszelvények (PS, radiológiai stb.) alapján -különféle kiértékelési módszerek segítségével - el lehet különíteni a folyadékot tartalmazó és áteresztő Tétegeket (tároló réteg, permeabüis réteg) a folyadékot nem tartalmazó és nem áteresztő (impermeabilis) rétegektől. Az ellenállásszelvények alapján a permeabüis rétegek között továbbá ki lehet jelölni azokat a rétegeket, amelyek vizet, ill. szénhidrogéneket (olaj, gáz) tartalmaznak, mivel a szénhidrogének jelentősen növelik a permeabüis rétegek fajlagos ellenállását. Az ellenállásmérés alapvető viszonyai - az 1. ábrán feltüntetett furólyukviszonyok alapján - a következő: az 1 fúrólyuk által harántolt kőzetek 2 rétegeinek fajlagos ellenállása különböző, általánosan az un. homokkőtárolókban az a helyzet, hogy az 1 fúrólyukat kitöltő fúiófolyadék az un. „fúróiszap" Rm

ellenállása 0,02 - 10 Ohm, az ágyazókőzet Rs

ellenállása 1-20 Ohm m, a permeabüis rétegek Rj 10 elektródán mérik az áram által a kőzetekben keltett L>M potenciált. Az elektróda-távolságok ismeretében a mért potenciálból és a betáplált áramból az un. Ra

„látszólagos ellenáUás" 10 1b 20 ellenállása 10-100 Ohm m között változik A fúrás során, a furástechnikai okokból szükséges furólyukfolyadék, amelynek hidrosztatikai nyomása (fajsúlya révén) nagyobb, mint a permeabüis rétegekben uralkodó folyadéknyomás, a permeabüis rétegekben létrehoz egy un. 4 „elárasztott zónát" - amelynek Rj fajlagos ellenállása különbözik a réteg és a fúrólyukfolyadék fajlagos ellenállásától, általában nagyobb mint a fúrólyukfolyadéké, de kisebb, mint a permeabüis réteg fajlagos eüenáUása. Az eüenállásszelvényezés alapelve a 2. ábra alapján érthető meg. Általában többerű kábelhez csatlakoztatnak két, egymástól meghatározott távolságra lévő elektródát. Az egyik 7 elektródán és egy ettől távoli 8 elektródán 1 áramot (elektrokémiai okok miatt általánosan váltakozó áramot) táplálnak a kőzettérbe, míg a másik 9 elektródán és egy másik igen távoli 36 164808 25 30 uM .k ahol a mért potenciállal a 18 mérőárammal, szonda-geometirától függő, homogén térre, tehát az Rm

= Rs

=

R( = Rj esetre vonatkozó, un. „szondaállandó". A 2. ábrán feltüntettük a rétegellenállások fúrólyukmenti eloszlását, egy olyan esetben, amikor a 3 permeabüis réteg az 5 szénhidrogént tartalmazó és 6 vizet tartalmazó rétegekből áll. A kőzetrétegek ellenállásának eloszlása látható a 11 görbén, míg az Ra

görbe a 9 és 10 elektródák között mért látszólagos eüenáüást tünteti fel. A valódi ellenállásgörbén az R tr

érték a 6 vizes réteg valódi ellenállása. A valódi ellenállás és a látszólagos ellenállás különbözősége az eüenáüasszelvényezés alapvető problémája. A szelvényezés a fúrt lyuk különböző rétegeinek a szondázása. Az eltérés fizikai oka az az egyszerűen belátható jelenség, hogy az I mérőáram homogén térbeli eloszlása, amelyhez a k szondaállandót meghatározzuk, az inhomogén, általános ellenálláseloszlás esetén erősen megváltozik, torzul, és ezzel a k értékét is megváltoztatja. A torzulás oka az a fizikai tény, hogy a vezetőképes anyagokban a vezetésbeli áramok sűrűsé-