17. ЯДЕРНО-МАГНИТНЫЙ КАРОТАЖ В ЗЕМНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

17.1 Ядерно-магнитный каротаж (ЯМК) в земном магнитном поле основан на измерении параметров свободной ядерной прецессии (СП) протонов, возникающей после выключения поляризующего поля.

Измеряемые величины — несколько (как правило, три) значений U1, U2, U3 огибающей сигнала СП, которые регистрируют через фиксированные промежутки времени после выключения поля, а также время T1 продольной релаксации протонов. Определяемыми параметрами являются индекс свободного флюида (ИСФ), в процентах, и время Т1, в секундах.

ЯМК применяют в необсаженных скважинах для выделения коллекторов, приблизительной оценки их эффективной пористости, определения характера (нефть, вода) насыщенности коллекторов.

Условия применения: вертикальные и слабонаклонные скважины, заполненные глинистой промывочной жидкостью плотностью не менее 1,2 г/см3, вязкостью более 25 с, водоотдачей не более 9 см3/30 мин без добавок углеводородов; содержание магнитных примесей в породах должно быть менее 50 мг/см3, в промывочной жидкости —не более 1 мг/см3; уровень фонового сигнала в промывочной жидкости — на уровне собственных шумов прибора; вязкость пластовой нефти — менее 0,3 Па•с.

17.2 Требования к измерительным зондам ЯМК:

• диапазон определения индекса свободного флюида — 3-100 %;
• предел допускаемой основной погрешности определения ИСФ - ±3 % в диапазоне ИСФ от 3 до 50 % и ±5 % в диапазоне ИСФ от 50 до 100 %;
• допускаемая дополнительная погрешность, вызванная изменением напряжения питания на ±10 %, — не более 0,2 основной погрешности;
• допускаемая дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды, — не более 0,1 основной погрешности на каждые 10 °С относительно стандартного значения, равного 20 °С.

17.3 Первичную и периодические калибровки выполняют, поместив скважинный прибор в стандартный образец ИСФ 3264-84, который устанавливают вертикально на расстоянии не менее 50 м от силовой, осветительной и радиотрансляционной сетей, убрав в радиусе 50 м мелкие ферромагнитные предметы (железный лом). Полевую калибровку проводят с помощью контрольного датчика.

17.3.1 Требования к прибору, который находится в калибровочном устройстве: отношение сигнала СП к помехе — не менее 100; время спада сигнала СП — не менее 200 мс; отклонение частотной настройки от частоты прецессии — меньше 5 Гц.

17.3.2 Контролируемые параметры: время поляризации — больше 2 с; «мертвое» время — меньше 35 мс; время первой задержки (для измерения U1) — меньше 100 мс; различие в частотах настройки и прецессии — больше 5 Гц.

17.3.3 Параметры, подлежащие калибровке: нуль-сигналы каналов измерения U1, U2, U3; отклонения U1, U2, U3 при калибровке канала постоянным напряжением (стандарт-сигналы); отклонения U1, U2, U3 в стандартном образце ИСФ; отклонения U1, U2, U3 соответствующие сигналу СП от контрольного датчика.

17.4 Подготовку к исследованиям, оформление заголовка и сами исследования выполняют согласно требованиям раздела 6. Дополнительные требования:

17.4.1 При помещении прибора в скважину регистрируют сигналы контрольного датчика, нуль- и стандарт-сигналы U1, U2, U3.

17.4.2 После спуска прибора в интервал исследований с помощью контрольного датчика проверяют соответствие частотной настройки частоте прецессии и регистрируют уровень помех при выключенном токе поляризации (фоновая запись).

17.4.3 Контрольную запись выполняют в интервале пород, в которых ИСФ больше 4 %.

17.4.4 Скорость каротажа — не более 250 м/ч.

17.4.5 Для расчета времени продольной релаксации данные ЯМК регистрируют одним из следующих способов: 5 кривых U1 с изменяющимися временами поляризации; 15 значений U1 на фиксированной глубине при различных временах поляризации; 15 значений U1 на фиксированной глубине при различных временах действия остаточного тока.

17.5 Основные положения контроля качества измерений регламентируются разделом 6. Дополнительные требования:

17.5.1 Уровень фоновых помех не должен превышать 2 % ИСФ.

17.5.2 Отношение уровня помех при включенной поляризации к уровню помех при выключенной поляризации в интервалах пород без коллекторов (аргиллиты, ангидриты и т.п.) — не должно превышать 3.

17.5.3 Расхождение повторных замеров против пластов, для которых ИСФ больше 4 %, не должно превышать ±10 %.

17.6 На твердых копиях результаты измерений представляют в арифметическом масштабе в треке Т2 (рис. 1).