Оптическая информационно-измерительная система исследования нефтесодержания промывочной жидкости бурящейся скважины

• Автор: Ступак, Игорь Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ И ШЛАМА БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЫ НА НЕФТЕСОДЕРЖАНИЕ И МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ
1.1 ИИС для автоматизированного сбора и обработки информации в процессе бурения скважины
1.2 Метод и аппаратура газовой хроматографии
1.3 Метод и аппаратура ядерно-магнитного анализа
1.4 Метод и аппаратура радиоактивных исследований
1.5 Методы и аппаратура инфракрасной спектроскопии
1.6 Выводы
ГЛАВА 2. ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ НЕФТИ В ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЫ
2.1 Введение
2.2 Измерения методом люминесцентной спектроскопии
2.3 Инфракрасная спектрометрия абсорбционным методом и методом НПВ0..
2.4 Измерения поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях оптического спектра
2.5 Выводы
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ШЛАМА И ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ НА УСТЬЕ БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЫ
3.1 Получение геохимической информации от разбуриваемых пластов
3.2 Определение уровня первичного сигнала по коэффициенту перехода нефти в промывочную жидкость
3.3 Определение уровня входного сигнала подсистемы люминесцентного анализа на устье скважины
3.4 Привязка геохимических данных к глубинам исследования
3.5 Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ МЕТОДОВ И ДАТЧИКОВ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАНИЯ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ
4.1 Конструкции люминесцентных датчиков
4.2 Экспериментальный стенд
4.3 Проведение эксперимента с различными типами конструкций
люминесцентных датчиков
4.4 Обработка результатов измерений
4.5 Выводы
ГЛАВА 5. ОПТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАНИЯ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЫ
5.1 Структурная схема подсистемы люминесцентного анализа
5.2 Реализация блока люминесцентного анализа
5.3 Структурная схема подсистемы инфракрасного анализа
5.4 Алгоритмы работы микропроцессорных устройств
5.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ
РАБОТЫ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ДАТЧИКОВ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ СТЕНДЕ

ВВЕДЕНИЕ
Нефтяная и газовая промышленность в России в последнее время оказывается перед серьезными вызовами, обусловленными множеством различных факторов. Сейчас нефтегазодобыча в регионах, которые традиционно поставляли основные объемы нефти и газа характеризуются резким уменьшением доли легко извлекаемых запасов нефти, снижением среднего коэффициента нефтеотдачи, завершением эпохи месторождений-гигантов, эксплуатация которых началась еще в 1960-1970-е годы. Определенные проблемы создают и экономические факторы, такие как волатильность рынков, ценовая политика и изменение рыночной ситуации.
Также и поиски новых месторождений характеризуются все более возрастающими трудностями [1]. К ним можно отнести:
• высокую степень разведанности большинства районов Урала, Поволжья, Кавказа и связанную с этим малую вероятность открытия там крупных месторождений нефти;
• выход разведочных работ в новые, более сложные в геологическом и природно-климатическом отношении, слабо обустроенные или совершенно не обустроенные районы, а также континентальные шельфы;
• вовлечение в разведку объектов в нижних структурных этажах, залегающих на значительных глубинах.
В таких условиях успешное выполнение геологоразведочных работ требует ускоренного развития нефтяной геологической науки, создания новых и совершенствования существующих методов и аппаратуры поиска продуктивных пластов в разрезах скважины.
Решение геологических и технологических задач сейчас невозможно представить без использование специализированных информационноизмерительных систем (ИИС), позволяющих одновременно измерять, анализировать и регистрировать технологические параметры режимов бурения и
2.3 Инфракрасная спектрометрия абсорбционным методом и методом

Инфракрасная спектроскопия (ИК) является мощным инструментом исследования взаимодействия изучения с веществом и идентификации химических соединений. Инфракрасная спектроскопия занимается получением, изучением и применением спектров испускания, поглощения и отражения. Наибольшее распространение получило исследование инфракрасных спектров поглощения, чьими основными характеристиками являются число полос поглощения, их ширина, форма и величина [32]. Интенсивность полос поглощения каждого вещества пропорциональна её количественному содержанию в смеси. Зависимость интенсивности поглощения от концентрации поглощающего вещества подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера:
где О(к) — оптическая плотность анализируемого вещества на длине волны
1а, I — соответственно интенсивности падающего и прошедшего через образец излучения с длиной волны Я;
к(к) — коэффициент поглощения вещества на длине волны Я; с1 — толщина анализируемого вещества; с — концентрация анализируемой компоненты в образце.
На сегодняшний день наибольшее распространение получили недиспергирующие приборы (Фурье-сиектрометры) с интерферометром Майкельсона. Интерферометр обеспечивает преобразование ИК-излучения в параллельный пучок и последующее разделение на два луча с помощью светоделителя. Лучи попадают на подвижное и неподвижное зеркало и возвращаются на светоделитель. Лучи интерферируют и полученный световой поток попадает на приемник излучения. Полученный сигнал усиливается и на