5.2 Апаратура для термічних вимірювань у свердловині
Електричний термометр опору є основним приладом для виміру температур у свердловинах. Його дія заснована на зміні опору металевого провідника зі зміною температури:
,
(5.7)
За величиною Rt можна визначити температуру середовища в свердловині.
Переважно у свердловинних електричних термометрах опорів використовується мостова схема виміру для трьохжильного й одножильного кабелів.
Опори інертних плечей, практично, при будь-якій температурі не змінюють своєї величини та рівні один одному, тобто R2=R4. При деякій температурі t0 спостерігається рівновага моста, тобто дотримується умова R1R3=R2R4. При цій температурі різниця потенціалів між точками М і N дорівнює нулю. Температура, що вимірюється, рівна:
,
(5.8)
де C=2/R0 – стала термометра.
Визначення сталої термометра С і температури t0 рівноваги моста проводиться шляхом градуювання електричного термометра за допомогою точного ртутного термометра
5.3 Технічні умови проведення термокаротажу
Термометр повинен задовольняти наступним вимогам:
роздільна здатність – не менше 0.01ºС (для окремих модифікацій приладів – 0.1-0.3ºС);
основна похибка вимірювання температур в заданому діапазоні – не більше ±2%;
стала часу – не більше 2 с;
опір чутливого елементу місткового термометра – не більше 2000 Ом;
додаткова похибка вимірювання за рахунок нагрівання чутливого елементу при проходженні через нього струму – не більше половини допустимої похибки;
опір ізоляції жил кабелю при роботі з термометром – не менше 2 МОм.
Контролюючими параметрами є стала часу і стала термометра, яка відповідає зміні вихідної напруги на 1ºС.
Перед спуском термометра слід виміряти температуру навколишнього середовища одночасно свердловинним термометром і ртутним. Різниця в показах не повинна перевищувати ±0.5ºС.
Приблизна швидкість каротажу повинна складати 1000; 800; 600 і 400 м/год, якщо стала часу відповідно рівна – 0.5; 1; 2 і 4 с.
Для реєстрації аномалій температур, які мають невелику протяжність по глибині, швидкість каротажу розраховують:
,
(5.9)
Геотермічні дослідження проводяться тільки при спуску приладу після перебування свердловини в спокою не менше 10 діб. В свердловині не повинно бути переливу, газопроявів та затрубного руху.
При визначенні природної температури необхідно: провести в декількох місцях глибини вимірювання при нерухомому термометрі; виконати не менше двох повторних вимірів по всьому стовбурі з інтервалом часу між ними не менше доби; у двох випадках різниця показів не повинна перевищувати ±1ºС.
Вимірювання температури для оцінки технічного стану обсадних колон свердловини виконують при спуску свердловинного приладу, повторне вимірювання – при його підйомі.
Оптимальний час дослідження для нормально схоплюючого цементу – 15-30 год після закачування.
Оптимальний час дослідження для швидкосхоплюючого цементу – 15-20 год після закачування.
При нестандартних розчинах цементу заміри проводять кожних 2-3 години протягом 1-2 діб.
Обов’язкова витримка свердловини перед виконанням фонового заміру не меншу однієї доби після зупинення робіт, які пов’язані з промивкою свердловини.
У режимі припливу реєструють декілька термограм (не менше трьох), першу – безпосередньо після виклику припливу, другу – через 1.5 години після першого заміру, потім через 2-3 години проводять наступні заміри.