Геофізичні дослідження свердловин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Геофізичні дослідження свердловин



Зміст

Вступ

1. Загальна частина

1.1 Призначення

2. Конструкторська частина

2.1 Основні технічні характеристики

2.2 Будова і робота апаратури

2.4 Будова свердловинного приладу

3. Технологічна частина

3.1 Підготовка до роботи

3.2 Перевірка технічного стану

3.3 Етапи виявлення несправностей та способи їх усунення

4. Охорона праці

Список скорочень



Вступ

геофізичний свердловина розріз апаратура

Геофізичні дослідження свердловин (ГДС) - це сукупність фізичних методів, призначених для вивчення гірських порід і корисних копалин у навколо свердловинному і між свердловинному просторі. Також до ГДС відносять вивчення технічного стану свердловин, відбір пластових флюїдів і зразків порід зі стінки свердловини, перфорацію та торпедування.

Головним напрямком в структурі ГДС є вивчення геологічного розрізу. В рамках цього напрямку вирішуються наступні основні задачі: розчленування розрізу на окремі пласти і прошарки; визначення літології пластів; виділення інтервалів, перспективних на вміст корисних копалин; кількісна оцінка вмісту корисних копалин у виділених інтервалах.

Вивчення технічного стану свердловин передбачає: визначення діаметру свердловини (кавернометрія, профілеметрія); визначення просторової орієнтації траєкторії свердловини (інклінометрія); визначення рівня підйому цементу в затрубному просторі та якості цементування обсадних колон (цементометрія); контроль за станом обсадних труб (дефектометрія) та вирішення інших задач.

Застосування ГДС ґрунтується на вивченні фізичних властивостей гірських порід, корисних копалин та інших досліджуваних об'єктів. А по свердловині реєструються безперервні криві зміни параметрів, що характеризують фізичні властивості досліджуваних об'єктів, якими є гірські породи, корисні копалини, рідини, що заповнюють свердловину, обсадна колона, затрубний простір тощо. Методи ГДС поділяються на: електричні, радіоактивні, акустичні, магнітні, термічні, геохімічні. У свердловині вивчаються такі фізичні параметри: питомий електричний опір, діелектричну проникність, природне електричне поле, природну і штучну радіоактивність, швидкість поширення пружних коливань, магнітну сприйнятливість і напруження магнітного поля Землі, газонасиченість промислової рідини, температуру тощо.

Геологічна документація розрізу свердловин здійснюється за вилученим керном - стовпчиком породи циліндричної форми. Керн є основним прямим документом для вивчення геологічного розрізу свердловини і використовується для вивчення наявності в ньому корисних копалин і прив'язки результатів геофізичних досліджень до порід і корисних копалин, розкритих свердловиною.

За вилученим керном у лабораторії вивчають петрофізичні, текстурно-структурні, фільтраційно- ємнісні, петрографічні та інші властивості порід.

Крім суто геологічних завдань, методами ГДС вивчають технічний стан свердловин у процес їх проходки, перед уведенням в експлуатацію та в процесі експлуатації. Під час буріння визначають положення стовбура свердловини в просторі та її діаметр, місця проходження рідини с пласта у свердловину й поглинання промивальної рідини.

Основними перевагами ГДС є: безперервність виміряних фізичних параметрів, великий об'єм досліджуваного простору, дослідження порід в умовах природного залягання, хороше порівнянність каротажних кривих по одних і тих же інтервалах розрізу в різних свердловинах



1. Загальна частина

1.1 Призначення

Апаратура радіоактивного каротажу малогабаритна КУРА-2М (далі - апаратура) призначена для дослідження свердловин діаметром 46 мм і більше на родовищах твердих корисних копалин методами гамма-каротажу (ГК), нейтронного гамма-каротажу (НГК), гамма-гамма каротажу (ГГК) і гама-нейтронного каротажу (ГНК).

Апаратура забезпечує проведення вимірів в свердловинах з температурою до +120єС і гідростатичним тиском до 30 МПа в водній промивній рідині.

Апаратура експлуатується в комплексі з наступними виробами:

- будь-якою аналоговою каротажною лабораторією;

-будь-яким геофізичним одножильним чи трижильним кабелем довжиною до 3000 м;

- полонієво - берилієвим джерелом нейтронів з потоком нейтронів від 1*10⁶ до 5*10⁶, s^-1 при проведенні НГК;

- джерелом гама-випромінювання цезієм-137, що створює на відстані 1м потужність експозиційної дози від 2.6*10^-10 до 6*10^-10А/кг при проведенні ГГК;

- джерелом гама-випромінювання сурьма-124 активністю від 18.5*10⁸ до 37*10⁸ Bq при проведенні ГНК.

1.2. Фізичні основи методів

У цій роботі буде описаний прилад, який проводить дослідження методом гамма-каротажу (ГК), нейтронного гамма-каротажу (НГК), гамма-гамма каротажу (ГГК) і гамма-нейтронного каротажу (ГНК).

У гамма-каротажі по свердловині вивчається природна радіоактивність гірських порід і корисних копалин. Гамма-каротаж застосовують у двох модифікаціях: інтегральній і спектральній. В інтегральному гамма-каротажіза допомогою радіометрів вимірюють потужність експозиційної дози природного гамма-випромінювання незалежно від його енергії. У спектральній модифікації гамма-каротажу(СГК) по свердловині реєструється гамма-спектрометром кількість імпульсів від природного гамма-випромінювання в областях енергій, характерних для певних радіоактивних елементів, переважно для , , .Отже, по свердловині отримують криві радієвої, торієвої та калієвої складових природного гамма-випромінювання, тобто визначається природа радіоактивної аномалії інтегральної кривої ГК, зареєстрованої до проведення спектрального ГК.

У нейтронному гамма-каротажі (НГК) по свердловині реєструється гамма-випромінювання, утворюване при не пружному розсіянні швидких нейтронів і радіаційному захопленні теплових нейтронів ядрами елементів, що входять до складу породи, а також природне гамма-випромінювання. Зонд НГК, розміщений у нижній частині свердловинного приладу, складається зі стаціонарного джерела нейтронів і детектора гамма-квантів, відстань між центрами яких є довжиною зонда. Для ослаблення впливу на детектор прямого гамма-випромінювання джерела нейтронів між ними розміщують поглинальний свинцевий екран. Найкращими сповільнювачами швидких нейтронів є легкі елементи й передусім водень. Отже, крива НГК розчленовує осадочний комплекс гірських порід за вмістом у них водню. Слід визначити, що на покази кривої НГК суттєво впливає мінералізація пластових вод в наслідок наявності в них хлору, який характеризується великим перерізом захоплення теплових нейтронів і радіаційним гамма-випромінюванням у 2.3 більшим, ніж у водню. Ця властивість хлору використовується для визначення у свердловинні положення водонафтового контакту. Оскільки нейтрони не іонізують та не збуджують молекули і атоми речовини, їх реєструють по продуктах розпаду ядерних реакцій, які виникають на ядрах елементів з високим перетином захоплення теплових нейтронів. Альфа частинки, які утворилися при цьому іонізують газ в пропорційному лічильнику або провокують спалахи світла в детекторі нейтронів.

Зазвичай в практиці каротажу використовують Po+BeтаPu+B джерела, однак більш перспективно використовувати Pu+Be джерело, який практично не дає гама-випромінювання, характеризується великим періодом піврозпаду. Метод НГК використовують для літологічного розрізу гірських порід по водо утриманню і визначення пористості, водонафтового, газоводяного, газонафтового контактів, а також для виявлення елементів з високим перетином захоплення теплових нейтронів.

У методі ГГК-Г по свердловині вимірюється потужність експозиційної дози гамма-випромінювання, розсіяного породами у процесі їхнього опромінення штучним джерелом жорстких гамма-квантів, яким служить . Джерело розміщене в зондовому пристрої, у нижній частині свердловинного приладу, на певній відстані від детектора гамма-квантів, яка називається довжиною зонда. Для джерела довжина зонда становить 15-20 см.

Від прямого гамма-випромінювання джерела детектор екранований свинцево-залізним екраном, так що на детектор потрапляють тільки ті гамма-кванти, котрі зазнали не менше одного акту розсіювання в досліджуваному середовищі.

Оскільки опромінення порід у свердловинні здійснюється жорсткими гамма-квантами, то переважаючим ефектом їхньої взаємодії з гірськими породами буде комптонівське розсіяння і поглинання, лінійний коефіцієнт якого пропорційний густині гірських порід. Це означає, що між зареєстрованою потужністю експозиційної дози розсіяного гамма-випромінювання й густиною гірських порід існує обернена залежність. Отже крива ГГК-Г розчленовує розріз свердловини згідно з густиною порід.Породам і корисним копалин підвищеної густини будуть відповідати найменші покази кривої ГГК-Г, а пониженої густини - найбільші.

У методі ГНК у свердловині реєструється густина потоку фотонейтронів, що утворюються в процесі збудження ядер елементів жорсткими гамма-квантами. Утворення фотонейтронів можливе лише, коли енергія гамма-квантів буде перевищувати порогову енергію для досліджуваного елемента.



2. Конструкторська частина

2.1 Основні технічні характеристики

2.1.1. Апаратура випускається в двох варіантах виконання. Вона забезпечує проведення каротажу комплексом методів ГК і НГК (ГГК) та комплексом методів ГК і ГНК.

2.1.2. Канали ГК і НГК (ГГК) свердловинного приладу апаратури нормуються за вимірюванням потужності експозиційної дози гама-випромінювання джерела радію-226 в діапазоні від 36x10^-14 до 46.8x10^-12 А/кг для каналу ГК і від 36x10^-14до 216x10^-12А/кг для каналу НГК (ГГК).

2.1.3. Канал ГНК нормується за відносною чутливістю виміряною на імітаторі-тесті, який входить в комплект апаратури.

2.1.4. Чутливість каналів свердловинного приладу по гама-випромінюванню джерела радію-226 в точці 0.6 діапазону не менше: 1.15x10¹⁴ кг (A;S) для каналу ГК і 0.16x10¹⁴ кг (A;S) для каналу НГК (ГГК).

2.1.5. Відносна чутливість каналу ГНК, приведена в одиниці активності джерела на імітаторі-тесті не менше 2.7x10^-10 S^-1Бк^-1.

2.1.6. Межі допустимої основної відносної похибки каналів ГК і НГК (ГГК) свердловинного приладу при вимірі потужності експозиційної дози гамма-випромінювання джерела радію-226 - не більше +/-12 %.

2.1.7. Діапазон робочих температур навколишнього середовища для свердловинного приладу від -10 до +120 °С. Для пульту керування від 10 до 45°С. Верхня межа значення відносної вологості повітря для пульта керування 90% при температурі 30°С.

2.1.8. Свердловинний прилад забезпечує проведення вимірів при зовнішньому гідростатичному тиску до 30 МПа. Граничне значення зовнішнього гідростатичного тиску - 33 МПа.

2.1.9. Живлення свердловинного приладу забезпечується постійним стабілізованим струмом 80(+/-5) мА, при напрузі не більше 25 В.

2.1.10. Кількість параметрів, які одночасно реєструє свердловинний прилад - два.

2.1.11. Для реєстрації гама-випромінювання використовуються сцинтиляційні детектори випромінювання CsI (Na) розміром 18х1460 мм ( в каналі ГК) та NAJ (Tl) розміром 16х40 мм (в каналі НГК (ГГК) , для реєстрації нейтронного випромінювання - гелієві лічильники повільних нейтронів (в каналі ГНК).

2.1.12. Параметри вихідних імпульсів свердловинного приладу приведені в таблиці 1:

Таблиця 1

Канал	Параметри вихідних імпульсів
	Полярність	Амплітуда, V, на виході пристрою	Тривалість, мS, на виході пристрою
ГК	Негативна	3.5 +/-1.5	20 +/-5
НГК(ГГК) ГНК	Позитивна	3.5 +/-1.5	20 +/-5

2.1.13. Межі допустимої додаткової відносної похибки каналів ГК і НГК(ГГК) свердловинного приладу при вимірі потужності експозиційної дози, викликаної відхиленням температури навколишнього середовища від нормальної в діапазоні робочих температур не більше 0.5 % на 10*С чи 0.8 % на 10°С.

2.1.14. Найбільші значення середньої частоти проходження імпульсів в вимірювальних каналах пульта керування,які реєструються, встановлюються 12800 чи 1600 S^-1 та розбиваються на 8 кратних діапазонів з межами вимірів, відповідно до вказаних в таблиці 2:

Таблиця 2

Діапазон	Межі виміряних середніх частот проходження імпульсів, S-1
	Межа 12800	Межа 1600
1	100	12.5
2	200	25
3	400	50
4	800	100
5	1600	200
6	3200	400
7	6400	800
8	12800	1600

2.1.15. Час безперервної роботи апаратури - не менше 8 годин.

2.1.16. Час встановлення робочого режиму апаратури - не більше 15 хв.

2.1.17. Потужність, яку споживає апаратура - не більше 40Вт.

2.1.18. Габаритні розміри свердловинного приладу (мм):

· діаметр - 48 + 0,4 мм;

· довжина з каналом НГК (ГГК) - 2210мм;

· довжина з каналом ГНК - 3333мм;

2.1.19. Габаритні розміри пульта керування не більше 379х239х388 мм.

2.1.20. Маса свердловинного приладу:

· з каналом НГК (ГГК) - 14,1 кг;

· з каналом ГНК - 21,6 кг;

2.1.21. Групові показники надійності:

середня робота на відмову не менше:

· свердловинного приладу - 125 годин;

· пульта керування - 400 годин.

середній час відновлення працездатності не більше:

· свердловинного приладу - 10 годин;

· пульта керування - 5 годин.



2.2 Будова і робота апаратури

Функціональна схема(Додаток А)

Апаратура включає в себе двоканальний свердловинний прилад радіоактивного каротажу та чотирьох канальний пульт керування.

Принцип дії апаратури заснований на реєстрації гамма і нейтронного випромінювання, перетворенні його в електричні сигнали, відборі і формуванні їх для передачі по геофізичному каротажному кабелі і подальшому перетворенню середньої частоти проходження вказаних сигналів в аналогову величину для запису каротажних діаграм.

Свердловинний прилад має вигляд двоканального радіометра інтегрального типу і вміщує блоки детектування ГК і ГГК (НГК) або ГК і ГНК і ряд функціональних вузлів, що забезпечують живлення блоків детектування та перетворення інформаційних сигналів, які поступають від них, а також передачу останніх по вантажонесучому геофізичному кабелю.

Вихідні сигнали з блоків детектування поступають на входи двох ідентичних радіометричних каналів. Кожний канал має пристрій узгодження, пороговий пристрій, нормалізатор і дільник частоти. Пристрій узгодження забезпечує перетворення струмових імпульсів, що поступають на його вхід від відповідного блоку детектування, в вихідні імпульси напруги та узгоджує високий вихідний опір блоку детектування з низьким вхідним опором каналу.

Дискримінатор, пристрій який автоматично виділяє електричні сигнали, амплітуда яких перевищує певне (порогове) значення величини. Тобто він виставляє рівень дискримінації, який відповідає певному енергетичному діапазону випромінювання, що реєструється, і на виході дискримінатора виробляється сигнал встановленого порогу спрацювання. Іншими словами, він відділяє («відрізає») завади від імпульсів інформації.

Нормалізатор формує по амплітуді та тривалості імпульси (незалежно від амплітуди та тривалості імпульсів на вході нормалізатора).

Дільник частоти дає можливість розвантажити лінію зв'язку, шляхом поділу інформаційних сигналів на значення, яке задається дільником частоти (2, 4, 8, 16).

Вихідні імпульси радіометричних каналів поступають на відповідні входи змішувача, який виконує необхідне підсилення їх по потужності, формування за полярністю і передачу по вантажонесучому геофізичному кабелю до пульту керування для подальшої обробки.

Перетворювач забезпечує живлення блоків детектування стабілізованою високою напругою.

2.3 Будова і робота основних частин апаратури

Прилад, електрична принципова схема якого приведена на схемі, містить блоки детектування каналів ГК(Додаток В),ГГК або ГГК-С і ряд функціональних вузлів, пристроїв і елементів, об'єднаних в електронний блок.

2.3.1. Електронний блок приладу містить два ідентичні радіометричні канали - амплітудні дискримінатори інтегрального типу, які забезпечують перетворення, відбір і формування інформації, що поступає від відповідних блоків детектування, пристрій передачі інформації , загальних і допоміжних вузлів і елементів.

2.3.2. Дискримінатор містить каскади узгодження, амплітудного відбору інформації, перерахунку і формування вихідних імпульсів.

2.3.3. Каскад узгодження служить для узгодження високоомного виходу ФЕП з входом порогового пристрою, і представляє собою підсилювач струму, виконаний на операційному підсилювачі 140УД1Б (A1) і являється по своєму функціональному призначенні перетворювачем вхідних імпульсів струму в вихідні імпульси напруги. Низький вхідний опір такого пристрою забезпечує необхідне узгодження з виходом фотопомножувача і практично виключає вплив ємності з'єднувального екранного проводу. Позитивний зворотній зв'язок виконаний на через конденсатор С2. Поріг спрацювання визначається величиною постійного струму на інвертую чому вході операційного підсилювача, що задається дільником R4…R14.Дільник дозволяє змінювати поріг спрацювання дискримінатора.

Наявність дільника забезпечує можливість перевірки та установки необхідного енергетичного порогу реєстрації каналу шляхом з'єднання гнучкою перемичкою контакту 3 з одним з контактів 5…14.

“Мертвий час” пристрою не перевищує 10мс.

2.3.4. Пристрій перерахунку (тригер) Д1 Д2 служить для перетворення частоти проходження статично розподілених імпульсів, зареєстрованих блоком детектування, і формування по довжині і амплітуді вихідних інформаційних сигналів.

2.3.5. Тригер являє собою два ключових елементи, виконані на транзисторах V2 таV4та сам тригер на мікросхеми 133ТМ2, що являє собою два тригери типу Д в одному корпусі.

(В приладі використано один перерахунковий пристрій).

В залежності від очікуваної загрузки на початку, потребуючий коефіцієнт перерахунку (2 чи 4) вибирається шляхом установки перемички на платі в відповідну позицію. Імпульс негативної полярності, сформований диференційованим ланцюгом R4, C2, поступає через резистор R5 на базу ключового транзистора V4 і переводить його в режим насичення.

При цьому в колекторній загрузці R11 виникає імпульс позитивної полярності амплітудою 4,5 В і довжиною (15 ±5) мкс, визначеною постійною часу диференційованого ланцюга.

Наявність тригера дозволяє підвищити максимальну швидкість перерахунку в каналах при одночасному зменшенні ряду похибок, пов'язаних з взаємним впливом каналів приладу і низькою дозволяючою здатністю ліній зв'язку (каротажного кабелю).

З урахуванням коефіцієнта перерахунку значення фактичної швидкості зчитування в каналі приладу вираховується по формулі (1):

n=n' * m,(1)

де n - фактична швидкість зчитування в каналі приладу.

n' - швидкість зчитування зареєстрована на виході каналу.

m - коефіцієнт перерахунку встановлений в каналі приладу.

2.3.6. Змішувач призначений для змішування сигналів що поступають від каналів приладу, формування їх по полярності, підсилення по потужності, і передачі по каротажному кабелі і вимірювальній панелі. Змішувач представляє собою каскад з двома роздільними входами і спільним виходом і виконаний на транзисторах KT315Б (V1 i V2), в колекторному ланцюзі котрий включений в вихідний трансформатор T1.

На один з входів змішувача (контакт 3) поступають імпульси каналу ГК, а на інший (контакт 4) - імпульси каналу ГГК або ГГКС. Вхідні імпульси позитивної полярності підсилюються по потужності, і із вторинної обмотки трансформатора поступають в каротажний кабель.

Відповідною розпайкою виводів трансформатора забезпечується необхідна полярність вихідних імпульсів.

Для забезпечення переважного проходження імпульсів каналу ГК у вхідному ланцюзі змішувача каналу ГГК встановлений додатковий ключовий каскад, виконаний на транзисторі КТ315Б (VT3) котрий керується імпульсами каналу ГК.

Ці імпульси переводять транзистор VT3 в режим насичення, блокуючи тим самим вхід змішувача каналу ГГК на час, рівний тривалості імпульсів каналу ГК.

Резистори R5, R6, забезпечуючи необхідне узгодження каскаду з кабелем, покращують форму вихідних імпульсів і зменшують викиди протилежної полярності (хвости імпульсів).

Живлення змішувача здійснюється через розв'язуючий ланцюг R3, С2.

2.3.7. Перетворювач (Додаток Б)складається з автогенератора, високовольтного випрямляча і системи автоматичного регулювання.

Автогенератор з індуктивним зворотнім зв'язком виконаний на транзисторі КТ817Г (VТ4). В якості навантаження в ланцюг колектора ввімкнена первинна обмотка трансформатора ТV1.

Позитивний зворотній зв'язок здійснюється через базову обмотку трансформатора.

Резистор R4 забезпечує початковий струм бази транзистора.

Частот коливань, що генеруються складає (5±1) кГц і визначаються індуктивністю обмотки трансформатора і величиною ємності конденсатора С4. Конденсатор С5 запобігає збудженню каскаду на високих частотах.

Змінна напруга з вторинної обмотки трансформатора випрямляється високовольтним випрямлячем, виконаний по схемі помноження напруги на кремнієвих діодах VD1 … VD4 і конденсаторах С7 … С10.

Система автоматичного регулювання складається з параметричного стабілізатора вихідної високої напруги і регулятора напруги живлення автогенератора.

Параметричний стабілізатор високої напруги виконаний на стабілітронах VL1, VL2 з баластним резистором R7.

Регулятор напруги живлення зібраний на транзисторах VТ1 … VТ3, транзистор VT2 являється регулюючим елементом, а VТ1 і VТ3 - підсилювальними.

Керуючим параметром системи регулювання являється струм, який протікає через стабілітрони VL1, VL2. Система регулювання працює наступним чином:

вхід системи регулювання підключений паралельно резистору R1*, і частина струму, що протікає через стабілітрони, розгалужується в базу транзистора VТ3.

Зміни цього струму оброблюються підсилюючими і регулюючими елементами системи і викликають зміну напруги живлення автогенератора.

Ці зміни, в свою чергу, приводять до змін вихідної напруги автогенератора (на вторинній обмотці TV1), завдяки чому в значній мірі компенсуються витоки встановленого значення струму через стабілітрони.

Підбором резистора R1* проводиться встановлення початкового струму через стабілітрони (30±10) мкА, значення якого може контролюватися мікроамперметром, підключеним до контактів 25 і 26.

Система стабілізації і регулювання забезпечує достатню стабільність вихідної високої напруги при зміні температури, живлячої напруги, навантаження та ін.

2.4 Будова свердловинного приладу

Прилад складається з трьох основних складових частин: блоку комбінованого з під'єднаним до нього блоком детектування НГК, і зондового пристрою , який складається з камери джерела і джерелотримача. Герметизація кожуха відбувається за допомогою ущільнюючих кілець.

Блок детектування ГК має сцинтиляційний детектор і фотопомножувач (ФЕП - 102) з дільником,розміщеним в тонкостінному циліндричному корпусі. Світлозахист забезпечується гумовою втулкою на детекторі і гумовою прокладкою в місці виходу дротів з блоку.

Втулка являється упором для детектора, підтискається пальцем і пружиною. Фотопомножувач підтискається до детектора пружиною .

Фільтруючий і перехідний конденсатори і резистори установки режиму живлення фотопомножувача встановлені на платі .

За допомогою гайки блок детектування кріпиться до головки.

Електронний блок містить розміщені в коритоподібному шасі функціональні вузли двох радіометричних каналів, спільні для обох каналів. З метою уніфікації з приладами діаметром 36 мм, шасі електронного блоку має зовнішній діаметр 26мм. Для центрування шасі в охоронному кожусі на ньому встановлені спеціальні гумові кільця.

Функціональні вузли розміщені в наступній послідовності (починаючи від блоку детектування ГК).

Діод (КД206А), стабілітрон (Д816А), дискримінатор каналу ГК, змішувач , перетворювач, дискримінатор каналу НГК(ГГК). Вузли виконані на окремих платах з друкованим або навісним монтажем і кріпляться до колонок шасі гвинтами з шайбами. Підлаштовуючи елементи всередині плат встановлені на стійках. До таких же стійок підведені вхідні й вихідні ланцюги і ланцюги живлення кожного вузла.

Дросель, трансформатор перетворювача і вихідний трансформатор змішувача закріплені на платах відповідних вузлів.

Блок детектування НГК містить фотопомножувач (ФЕП-102), з дільником і сцинтиляційний детектор з екранами, розміщені в тонкостінному циліндричному корпусі. Світлозахист забезпечується резиновими прокладками.

Пробка являється упором для детектора. Фотопомножувач до детектора притискається пружиною. Конденсатор встановлений на платі, яка монтується в шасі.

Для захисту детектора від прямого випромінювання джерела в приладі передбачений свинцевий екран .

Зондовий пристрій містить камеру джерела і джерелотримач .

Потрібна довжина зондової відстані забезпечується набором відповідних корпусів (подовжувачів), які входять в комплект змінних частин приладу(поставляються по вимозі замовника).

Конструкція зондового пристрою і набір корпусів (подовжувачів) забезпечують можливість установки довжини зондової відстані від 200 до 500 мм(через 100мм).

З'єднання джерелотримача з камерою джерела відбувається за допомогою різьби.

Герметизація камери забезпечується ущільнюючими кільцями, розміщеними в канавках на камері джерела.

Установка й від'єднання джерелотримача забезпечується за допомогою спеціального зйомника, котрий входить до комплекту приладу.

3. Технологічна частина

3.1 Підготовка до роботи

3.1.1. Ввімкнути пульт керування. При цьому загорається сигнальна лампочка на передній панелі пульта керування і контрольний прилад показує наявність струму в ланцюзі живлення свердловинного приладу. Переконатися в наявності вихідних напруг джерел живлення. В позиціях перемикача «КОНТРОЛЬ» +5 В, - 12 В, +12 В показники контрольного приладу повинні складати 35±2 поділок.

3.1.2. Перевірити роботоздатність каналів свердловинного приладу апаратури, для цього встановити навпроти мітки на кожусі комбінованого блока блок с контрольними джерелами та проконтролювати середню частоту проходження імпульсів та їх параметрів в каналі ГК, потім встановити блок с контрольними джерелами навпроти мітки на кожусі каротажного зона НГК та проконтролювати параметри імпульсів, їх середню частоту проходження в каналі НГК.

Контроль параметрів імпульсів проводити по осцилографу, а середню частоту проходження - лічильником імпульсів в позиції «1» перемикача «СЧЕТ» каналу ГК і в позиції «2» канал НГК. Експозиція при вимірах - 10S.

Значення середньої частоти проходження імпульсів в каналах являються вихідними даними для наступних перевірок апаратури.

3.1.3. В відповідності з методикою проведення вимірів встановити потрібні масштаби запису вимірювальних каналів та провести їх калібрування, для цього перемикач роду робіт «КАЛИБ.СКВ.ПРИБ.» перевести в позицію «КАЛИБР», натиснути кнопкові перемикачі «0» встановивши нуль на виході всіх каналів та прописати реєстратором каротажної станції нуль каліброваного вимірювального каналу;встановити перемикачем «ЧАСТОТА» потрібне значення частоти калібратора та перевести перемикач «0» каліброваного каналу в режим реєстрації; потенціометром «РЕГ.ВЫХ» встановити необхідне значення вихідного струму каналу та записати його значення на діаграмі; аналогічно провести калібрування інших вимірювальних каналів.

3.1.4. Вимкнути пульт керування та дотримуючись правил безпеки, під'єднати камеру з джерелом до каротажного зонда НГК, доставити свердловинний прилад до свердловини та опустити його у гирло.

3.1.5. Перевірку роботоздатності каналу ГНК апаратури і підготовку його до роботи у свердловині проводити таким чином:

- дотримуючись правил безпеки, установити камеру з джерелом до каротажного зонда ГНК;

- помістити свердловинний прилад з джерелом в імітатор-тест, ввімкнути апаратуру та переконатися у відсутності сигналів каналу ГНК;

- встановити в імітатор-тест вставку з берилієвої бронзи і провести три вимірювання середньої частоти проходження імпульсів в каналі ГНК.

Експозиція при вимірюванні має бути не менше 100S. За результатами вимірів вирахувати середнє арифметичне значення частоти проходження імпульсів в каналі ГНК та визначити відносну чутливість каналу за формулою(2):

, (2)

де Sгнк - відносна чутливість каналу ГНК.

N - середнє арифметичне значення середньої частоти проходження імпульсів на імітаторі-тесті;

Q - активність джерела сурьма-124 в день проведення вимірів.

3.1.6. Вимкнути пульт керування і дотримуючись правил безпеки доставити свердловинний прилад до свердловини та опустити його в гирло.



3.2 Перевірка технічного стану

Перелік основних перевірок технічного стану свердловинного приладу наведені в таблиці 3

Таблиця 3

Що перевіряється, за допомогою якого інструмента, приладів та обладнання. Методика перевірки	Технічні вимоги	Періодичність перевірки
1.Кріплення вузлів свердловинного приладу та його складових частин. (ключів, викрутки),(візуально)	Повинні бути міцно закріпленні.	Перед виїздом на свердловинну та при кожному збиранні
2.Різьбове з'єднання. (ключів),(візуально)	Повинні бути змащенні та міцно затягнуті	Теж саме
3. Байонетное з'єднання камери джерела.(ключ),(візуально)	Повинні бути забезпечені чистота з'єднувальних поверхонь та наявність змазки, легкість під'єднання та від'єднання, надійність фіксації замку.	Теж саме
4. Стан ущільнювальних кілець (візуально)	Не повинно бути пошкоджень, змін форми, розмірів. Кільця повинні бути змазані	Теж саме
5. Працездатність свердловинного приладу: - режим живлення (прилад комбінований) - параметри вихідних імпульсів каналів - середня частота проходження імпульсів в каналах (блок контрольних джерел)	Струм живлення (130±10)мА, напруга - не менше 16В.	Перед виїздом на свердловину та при кожному збиранні.
6. Блоки детектування (візуально)	Наявність рівномірно нанесеної змазки на дотичних поверхнях ФЕП та детектора; відсутність тріщин, відколів, жовтизни та помутніння детектора	Один раз в три місяця та при заміні ФЕП або детектора.

3.3 Етапи виявлення несправностей та способи їх усунення

Таблиця 4

Назви несправності та їх ознаки	Ймовірна причина	Метод усунення
1) Відсутній струм живлення свердловинного приладу. Напруга на контактах 1-2 (ЦЖК ОК) перевищує норму	Порушений контакт у з'єднальних дротах. Напруга живлення на прилад подається у зворотній полярності.	Перевірити та змінити під'єднання дротів живлення.
2) Відсутні сигнали в обох каналів. При струмі живлення 130±10 мА напруга на контактах 1-2 (ЦЖК ОК) нижче норми.	Несправний перетворювач високої напруги.	Перевірити режим роботи перетворювача. Знайти несправний елемент на замінити його.
3) Відсутній сигнали каналу ГК. Сигнали каналу НГК відповідає нормі.	Несправний блок детектування каналу ГК. Несправна одна із функціональних частин каналу ГК: узгоджуючий пристрій, дискримінатор або тригер.	Розібрати блок детектування, визначити та замінити несправні елемент. Перевірити режими, визначити та замінити несправний елемент.
4) Відсутні сигнали каналу НГК. Сигнали каналу ГК відповідають нормі.	Несправний блок детектування НГК. Порушений контакт в колекторному роз'ємі каналу. Несправна одна із функціональних частин НГК:узгоджуючий пристрій, дискримінатор або тригер.	Розібрати блок детектування, визначити та замінити несправні елемент. Перевірити та відновити контакт в роз'ємі. Перевірити режими, визначити та замінити несправний елемент.
5) В одному із каналів занижена середня частота проходження імпульсів	Розбитий кристал в блоці детектування. Несправний ФЕП. Порушений оптичний контакт кристал - ФЕП. Змінився поріг дискримінації каналу	Розібрати детектор та замінити кристал. Замінити ФЕП. Відновити оптичний контакт. Перевірити поріг дискримінації та
6) Завищена середня частота проходження імпульсів в каналі за відсутності джерела випромінювання.	Пробої в ланцюгах високої напруги. Несправний ФЕП	Виявити місце пробою та усунути його. Розібрати блок детектування та замінити ФЕП.

3.3.1. Апаратура для пошуку несправностей, проведення ремонту та випробовування виробу:

- автотрансформатор лабораторний, межа регулювання напруги від 0 до 250 В. ;

- вольтметр електростатичний, діапазон вимірювання 0-30 В, клас точності 0,5;

- генератор імпульсів, діапазон амплітуд 10-мВ, похибка установки амплітуди не більше 20%, частота проходження 1-20*, тривалість 1-10 мс;

- осцилограф, смуга пропускання 0-1 Мгц, чутливість не менше 0,5 мВ/см, похибка вимірювання не більше 10%;

- прилад комбінований, клас точності 2,5;

- секундомір;

- джерело гамма-випромінювання з ізотопом америцій-241 активністю не більше 4,77*Bq;

- джерело гамма-випромінювання з радіонуклідом кобальт-60 активністю не більше 3,7*Bq;

- джерело гамма-випромінювання сурма-124, активність

(3,7-7,4)*Bq;

- джерело нейтронів з потоком нейтронів (1-2)*;

- захисний пристрій (контейнер) з товщиною захисною свинцевою стінкою не менше 28мм;

- захисний пристрій (контейнер) з товщиною захисною свинцевою стінкою не менше 88мм;

- дільник напруги;

- кабелі з'єднувальні.



4. Охорона праці

Охорона праці - система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, спрямованих на збереження здоров'я і працездатності людини в процесі трудової діяльності.

Об'єктом охорони праці є здоров'я і працездатність людини, а предметом - засоби і заходи, спрямовані на їхнє збереження.

Правові заходи охоплюють законодавчі акти загального та спеціального призначення. Соціально-економічні заходи передбачають використання економічних методів управління охороною праці і охоплюють:

Ш обов'язкове соціальне страхування працівників від нещасних випадків на виробництві та професійних захворювань;

Ш пільги і компенсації за роботу в шкідливих і небезпечних умовах праці.

Організаційно-технічні заходи спрямовані на забезпечення такого рівня організації праці та таких інженерно-технічних рішень з безпеки праці, які б унеможливили вплив на працівників шкідливих та небезпечних виробничих чинників під час трудової діяльності. Санітарно-гігієнічні заходи передбачають проведення наукових досліджень щодо впливу виробничих чинників на здоров'я людини та встановлення граничнодопустимих рівнів цих чинників на робочих місцях, а також проведення лабораторних досліджень з метою встановлення відповідності умов праці на робочих місцях вимогам нормативних актів з питань охорони праці.

Лікувально-профілактичні заходи передбачають обов'язкове проходження попереднього та періодичних медичних оглядів для певних категорій працівників з метою збереження їхнього здоров'я чи здоров'я людей, які контактують з ними, а також особливі вимоги до охорони праці жінок, неповнолітніх осіб та інвалідів.

4.1. Обслуговуючий персонал повинен бути ознайомлений зі вказівками по техніці безпеки при роботі з апаратурою та суворо їх дотримуватись.

Відповідальність за виконання вказівок по техніці безпеки лягає на керівників підрозділів, які виконують роботу з апаратурою у процесі її експлуатації.

4.2.Конструкція апаратури забезпечує безпеку обслуговуючого персоналу при її експлуатації, роботах по накладці, повірки та випробовування за умови суворого дотримання та виконання потреб і вказівок, викладених в інструкції і в відповідних нормативно-технічних документаціях, які регламентують правила безпеки при геологорозвідувальних роботах, правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів, правила роботи з радіоактивними речовинами, їх транспортування і норми радіаційної безпеки.

4.3.При роботі з джерелом іонізуючих випромінювань необхідно користуватися відповідним захисним контейнером, маніпуляторами, захватами та іншими інструментами, пристроями і принадами, призначеними для зменшення отримання обслуговуючим персоналом доз опромінення.

4.4.Всі роботи, які зв'язані з використанням джерела випромінювань, повинні супроводжуватись радіаційним контролем. Персонал повинен бути забезпеченим засобами індивідуального дозиметричного контролю.

4.5. Всі роботи з апаратурою, які зв'язані з використанням джерел іонізуючого випромінювання, повинні супроводжуватись радіаційним контролем. Обслуговуючий персонал повинен бути забезпечений відповідними засобами індивідуального дозиметричного контролю.

4.6. Апаратура розрахована на застосування таких джерел:

- полоній-берилієвого джерела нейтронів з потоком нейтронів від до при проведенні НГК;

- джерела гамма-випромінювання цезій-137, що створює на відстані 1м потужність експозиційної дози від до А/кг (активність від до Bq) при проведенні ГГК;

- джерела гамма-випромінювання сурма (стибій)-124, що створює на відстані 1м потужність експозиційної дози від до А/кг (активність від до Bq) при проведенні ГНК.

Не допускається застосування джерел, активність яких перевищує задане максимальне значення.

4.7. Не менше одного разу в квартал необхідно проводити перевірку герметичності використовуваного джерела іонізуючого випромінювання.

4.8. Організація (підприємство), яка експлуатує апаратуру, повинна скласти інструкцію по радіаційної безпеки при роботі з нею з урахуванням специфіки місцевих умов та інструкцію по ліквідації можливих радіаційних аварій.

4.9. Аварійна ситуація

Свердловинний прилад з джерелом залишений в свердловинні. При встановленні факту неможливості витягання свердловинного приладу с джерелом необхідно скласти відповідний акт за участю представників місцевих органів санітарного надзору, міліції та адміністрації, свердловинний прилад збити на вибій та зацементувати.



Список скорочень

ГК - гамма-каротаж

ГДС-Геофізичні дослідження свердловин

ГГК - гамма-гамма каротаж

НГК - нейтронний гамма-каротаж

ГНК - гамма-нейтронний каротаж

СГК-спектральний гамма каротаж

ГГК-Г - гамма-гамма каротаж густини

ГГК-С - гамма-гамма каротаж селективний

ЦЖК - центральна жила кабелю

ЗЧП - запасні частини та приладдя

Размещено на Allbest.ru

...