ПОРОДЫГОРНЫЕ

МЕТОД ПОЛЕВОГО ИСПЫТАНИЯ
ПЕНЕТРАЦИОННЫМ КАРОТАЖОМ

ГОСТ 25260-82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПОСТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПостановлениемГосударственного комитета СССР по стандартам от 17 мая 1982 г. № 1949 срокдействия установлен

с 01.07. 1983 г.

до 01.07. 1988 г.

Содержание

Настоящий стандарт распространяетсяна горные породы с коэффициентом крепости по Протодьяконову f не более2,0 и устанавливает метод их полевого испытания пенетрационным каротажом (ПК)при геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях всухопутных и морских условиях с целью получения комплексной информации освойствах пород в их естественном залегании.

Термины, используемые в стандарте, и пояснения кним приведены в справочном приложении 1.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Сущность метода ПК заключается висследовании свойств пород при внедрении в породу пенетрационно-каротажногозонда (далее по тексту - «зонд»), конструктивно объединяющего ряд первичныхпреобразователей непрерывного действия, с регистрацией измерительной информациив аналоговой или дискретной форме.

1.2. В результате полевых испытаний горных породопределяют:

удельное сопротивление породы наконечнику зонда Rв мПа;

удельное трение породы по боковой поверхностизонда Т в мПа;

объемную влажность породы нейтрон-нейтроннымкаротажом - (ННК) W_υ в долях единицы;

плотность породы гамма-гамма каротажом (ГТК) ρв т/м³;

естественную гамма-активность породыгамма-каротажом (ГК) I_ρ в мкР/ч;

однородность горных пород, исходя из значений R,Т и ρ; I_ρ;

вид пород по отношению  значения I_ρ;

количественную оценку механических,фильтрационных, просадочных, физических характеристик пород (формулы расчета приведеныв справочном приложении2).

(Измененная редакция. Изм.№ 1)

2. ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА

2.1. Испытание производятпенетрационно-каротажными станциями, состоящими из следующих основных узлов иагрегатов:

измерительной системы ПК-зонд, канал связи, бортоваяизмерительная регистрирующая аппаратура;

силового и вспомогательного оборудования;

транспортной базы.

2.2. Измерительная система ПК должнаобеспечивать выработку комплексной измерительной информации о свойствах породпервичными преобразователями непосредственно на забое, передачу ее длярегистрации в аналоговой или дискретной формах записи.

Измерительная система ПК при аналоговой формезаписи должна обеспечивать прием и непрерывную регистрацию сигналов,поступающих от первичных преобразователей зонда, при вертикальном масштабезаписи диаграмм 1:50 или 1:100 (масштаб глубин).

2.3. Зонд конструктивно объединяет первичныепреобразователи удельного сопротивления наконечнику, удельного трения побоковой поверхности, гамма-гамма каротажа, гамма-каротажа и нейтрон-нейтронногокаротажа. Допускается введение в зонд дополнительных измерительныхпреобразователей, а также использования дополнительных специальных зондов,повышающих чувствительность и информативность метода.

2.4. Зонды пенетрационно-каротажных станцийпредставляют собой цилиндр с коническим наконечником с углом при вершине 60°.Площадь его поперечного сечения должна быть не менее 10 см², абоковой поверхности воспринимающего элемента первичного преобразователябокового трения (муфта трения) - не менее 350 см². Над муфтой трениязонд имеет цилиндрическую часть диаметром, равным диаметру муфты, и длиной неменее двух диаметров муфты.

2.5. Канал связи должен обеспечивать надежнуюпередачу поступающей от преобразователей зонда измерительной информации кбортовой регистрирующей измерительной аппаратуре.

2.6. Измерительная цепь ГГК - по ГОСТ23061-78.

(Измененная редакция. Изм.№ 1)

2.7. Измерительная цепь ГК включает первичныйизмерительный преобразователь для регистрации гамма-квантов с энергией 3,2·10^-15Дж ±25% и выше. Измерительная цепь ПК должна обеспечивать регистрацию скоростисчета гамма-квантов до 100 частиц в секунду с относительной погрешностью неболее 5%.

2.8. Измерительная цепь НИК - по ГОСТ 19611-74, ГОСТ21196-75 и ГОСТ 24181-80.

2.9. Аппаратура должна сохранятьработоспособность при температуре окружающей среды от минус 10 до плюс 40°С иотносительной влажности до 90% и при температуре плюс 30°С.

2.10. Класс точности самопишущих приборов дляаналоговой записи должен быть не ниже 1,5.

2.11. Относительная погрешность при измерении Rи Т должна быть не более 5%.

2.12. Способ погружения зонда в породу долженобеспечивать непосредственный контакт с породой цилиндрической части зонда, вкоторой расположены первичные преобразователи каналов трения по боковойповерхности и ГГК, ННК.

2.13. Силовое и вспомогательное оборудованиепенетрационно-каротажных станций должно обеспечивать внедрение (извлечение)зонда в породу.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Станцию устанавливают в устойчивоеположение на горизонтальной площадке (подводную станцию выравнивают с помощьюдистанционной системы управления).

3.2. Подготовка пенетрационно-каротажных станцийк проведению испытаний и их полная текущая проверка и контроль стабильностиработы измерительной системы ПК - в соответствии с требованиями инструкции поэксплуатации.

3.3. Градуировку измерительной системы ПКпроизводят по каждой измерительной цепи раздельно: цепи, измеряющие R, Ти I_γ, градуируются согласноинструкциям по эксплуатации аппаратуры; измерительные цепи ГГК и ННК - по ГОСТ23061-78 и ГОСТ 24181-80.

3.4. Точки ПК выносят на местностьгеодезическими методами.

3.5. Степень износа зонда оценивают через каждые500 м пенетрационного каротажа. Уменьшение диаметра основания наконечника и муфтытрения не должно превышать 0,5 мм.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Внедрение зонда пенетрационно-каротажнойстанции производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации станции ПК.Скорость внедрения зонда в породу устанавливается в пределах (1,0 ± 0,3) м/мин.

4.2. Регистрацию показателей испытанийпроизводят непрерывно или дискретно в виде, удобном для автоматическойобработки.

4.3. На каждом носителе информации (прианалоговой форме - диаграммной ленте) фиксируют: местоположение точкииспытания, номер, дату проведения ПК, устье, забой скважины и регистрируемыепоказатели.

4.4. Все переключения диапазонов измеренийфиксируют на носителе информации.

4.5. Испытание прекращают после достижениязондом заданной глубины или хотя бы одного из предельно допустимых условийэксплуатации станции.

4.6. После окончания испытания устье скважинытампонируют породой.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Обработку и интерпретацию результатовиспытаний, хранящихся на носителях информации в аналоговой или дискретнойформе, проводят вручную или с помощью ЭВМ.

5.2. Результаты ПК оформляют в виде графиков илитаблиц с переводом измерительной информации с помощью градуировочныхзависимостей в значения показателей свойств пород.

5.3. По полученным графикам и таблицамопределяют свойства испытываемых пород в любой точке пенетрационного каротажа.

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. По условиям эксплуатации аппаратура иоборудование пенетрационно-каротажных станций должны соответствовать основнымсанитарным правилам работы с радиоактивными веществами и другими источникамиионизирующих излучений, утвержденным Министерством здравоохранения СССР.

6.2. Транспортная база, силовое ивспомогательное оборудование пенетрационно-каротажных станций должныобеспечивать безопасные условия труда в соответствии с требованиями правилбезопасности при геологоразведочных работах, утвержденных ГосгортехнадзоромСССР.

Плавсредства, предназначенные для подводного ПК,должны отвечать требованиям Морского Регистра СССР.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ПОЯСНЕНИЕ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СТАНДАРТЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

ФОРМУЛЫ
для расчета характеристик пород

Плотность сухой породы (ρ_d) в тоннахна кубический метр

,                                                                  (1)

где ρ - плотность пород, определенная по результатамГГК, т/м³;

W_υ - объемная влажность, определеннаяпо результатам ННК, доля единицы;

ρ_ω -плотность воды, принимаемая равной 1 т/м³.

Влажность породы по массе (W) в долях единицы

.                                                                  (2)

Пористость (n) в процентах

,                                                   (3)

где ρ_s - плотность частиц породы, т/м³.

Коэффициент пористости (е)

.                                                               (4)

Степень влажности (S_r)

.                                                          (5)

Модуль деформации (Е) в мегапаскалях

,                                                                              (6)

где a - коэффициент, определяемый по результатам сопоставительныхпараллельных испытаний данного вида породы методами статических нагрузок и пенетрационногокаротажа.

Для предварительных расчетов допускается значение коэффициента a принимать по табл. 1.

Коэффициент фильтрации (K_ф) в м/сут оценивается по табл.2, исходя из отношения R/T.

Таблица 1

Коэффициент фильтрации (K_ф) в м/сут оценивается потабл. 2, исходя из отношения R/T

Таблица 2

где Т - удельное трение породы по боковойповерхности зонда, МПа;

R - удельное сопротивление породы, МПа.

(Измененная редакция. Изм.№ 1)

РАЗРАБОТАН Министерством геологии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Г.А. Грязнов, Л.В. Селиванов. А.С.Царицына, Ю.И. Зернов, В.И. Демченко, Л.С. Амарян, А.В. Васильев, Л.Г.Мариупольский, Б.И. Кулачкин, И.В. Лавров

ВНЕСЕН Министерством геологии СССР

Член Коллегии В. Ф. Рогов

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета СССР по стандартам от 17 мая 1982 г. №1949