РСН 46-79. Инструкция по применению каротажных методов при инженерных изысканиях для строительства


Кроме перечисленных разделов, в программе работ должны быть указаны возможные допустимые изменения в методике работ в зависимости от местных условий и получаемых результатов, не требующие для проведения исследований соответствующей санкции вышестоящей организации.

2.6. При применении комплекса каротажных методов должны быть сформулированы частные задачи, решаемые каждым методом в отдельности, и очередность их решения. В программе работ должно быть дано обоснование скорости перемещения скважинного прибора при автоматической, полуавтоматической записи диаграмм, а также необходимости производства детализационных исследований и точечных измерений.

2.7. Программа работ согласовывается с заказчиком и утверждается руководством изыскательской организации; в процессе изысканий в случае необходимости допускается уточнение программы. Программа работ является основным документом при проведении каротажных исследований.

2.8. На основании программы в соответствии с требованиями СЦПиР (ч.1, М., Стройиздат, 1967) составляется смета на производство каротажных работ, а по видам работ, не отраженным в Сборнике цен, прямым расчетом по форме З-П или по аналогии. Смета, как и программа работ, должна быть согласована с заказчиком.

2.9. Каротажные работы выполняются партиями (группами, отрядами, бригадами). В зависимости от характера работ партии (группы) могут быть одноотрядными или многоотрядными.

При проведении работ со специальными каротажными станциями состав партии, группы, бригады включает от трех до пяти человек; начальник партии (отряда), инженер-оператор — один, ст. техник-оператор — один, рабочие — один-два человека. При работе с разборной каротажной или полевой геофизической аппаратурой состав уменьшается до двух-трех человек (один инженер-оператор и один-двое рабочих).

Начальнику группы (бригады, отряда) при самостоятельных работах группы должны быть предоставлены права начальника партии с возложением на него необходимой части обязанностей начальника партии.

2.10. Начальник партии (группы, бригады, отряда) несет ответственность за ее работу с момента организации и до ликвидации полевых работ, составления и сдачи отчета.

Начальник партии (группы, отряда, бригады) обеспечивает правильное методическое решение поставленных задач в соответствии с программой работ и требованиями действующих нормативно-методических документов, контролирует качество работ и правильное заполнение технической документации, соблюдение правил техники безопасности и охраны труда, своевременную обработку результатов.

Начальник партии имеет право в случае необходимости вносить изменения в утвержденную программу работ с немедленным извещением об этом вышестоящей организации и получением ее согласия на вносимые изменения.

Начальник партии обеспечивает партию (группу, отряд, бригаду) необходимыми нормативно-методическими документами по применяемым методам, организует получение и проверку необходимой аппаратуры и оборудования, обеспечивает диаграммной бумагой или полевыми журналами и другими материалами, а также организует обучение исполнителей работе с новой аппаратурой. Начальник партии (группы, отряда, бригады) ведет дневник работы партии (прил.1).

2.11. Обеспечение партии аппаратурой, оборудованием и транспортом определяется утвержденной программой в соответствии с характером работ и их объемом, включая соответствующие запасные части и материалы.'

При получении со склада аппаратуры, оборудования и материалов начальник партии (группы, отряда, бригады) проверяет их техническое состояние. Аппаратура, получаемая со склада, должна быть отрегулирована, испытана, иметь паспорта установленной формы, а также заводские инструкции. Комплектность аппаратуры должна соответствовать паспортным данным.

2.12. Хранение, перевозка и эксплуатация аппаратуры, кабелей, проводов, источников питания и другого оборудования должна проводиться в соответствии с заводскими инструкциями и общими правилами. С момента получения аппаратуры и оборудования со склада до их сдачи на склад ответственность за их использование и сохранность несет начальник партии (группы, отряда, бригады).

2.13. При полевых работах вся ответственность за их организацию, правильное проведение измерений, оформление результатов и меры по технике безопасности возлагается на начальника группы (отряда, бригады) и оператора, которым должен являться инженер-геофизик или старший техник-геофизик.

2.14. Ответственный исполнитель (геолог) сообщает о начале бурения скважины, подлежащей каротажу, начальнику каротажной партии (группы, отряда, бригады) с обязательной регистрацией в дневнике работы партии.

2.15. После окончания бурения скважина должна быть подготовлена для производства каротажа. Подготовка заключается в обеспечении подъезда к скважине (пунктам удара при ВСП), обеспечении водности скважины до забоя, а также других мероприятий в зависимости от полевого назначения комплекса каротажа.

2.16. Ежедневно после окончания полевых измерении подлинники каротажных диаграмм (журналы, записи) подписывают инженер или техник-оператор, а также начальник партии (группы, отряда, бригады). Забракованные (не подлежащие исправлению) подлинники диаграмм должны содержать пометку о браке с соответствующим пояснением и подпись начальника партии.

2.17. Ежедневно проводится обработка полученных данных. Предварительные сведения о результатах каротажа сообщаются геологу на скважине по окончании каротажа. Окончательные результаты представляются геологам не позднее трех дней после завершения каротажных работ.

2.18. Все вопросы по технике безопасности и охране труда должны решаться в соответствии с положениями и требованиями "Инструкции по безопасному ведению работ при инженерно-строительных изысканиях" вып.9 "Геофизические работы", изд. ЦТИСИЗ, 1975, а также "Правил безопасности при геологоразведочных работах", изд. "Недра", 1972.

3. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

3.1. Электрическим каротажем называют электрические исследования в скважинах, служащие для определения состава, состояния и мощности слоев, пересеченных скважиной. Электрические исследования состоят в изучении удельного сопротивления пород (каротаж сопротивления) или электрического поля, самопроизвольно возникающего в скважине (каротаж ПС), либо наведенного искусственно в скважине и около нее (каротаж ВП).

3.2. Измеряемые величины в электрокаротаже — это кажущееся удельное сопротивление пород, потенциал естественного электрического поля в скважине, потенциал вызванной поляризации в скважине.

Каротаж сопротивления (КС)

3.3. Каротаж КС проводится в целях:

литологического расчленения разреза по скважине;

определения мощности слоев;

выявления трещиноватых и ослабленных интервалов разреза;

оценки степени водонасыщенности пород.

Каротаж КС является наиболее универсальным скважинным методом. Он может применяться как в гидрогеологических, так и инженерно-геологических скважинах, преимущественно заполненных водой или фильтратом промывочной жидкости (буровым раствором). При наличии специального зонда с прижимными или удавливаемыми в стенки скважины электродами каротаж КС допускается применять для измерения кажущегося сопротивления в "сухих" скважинах.

3.4. Каротаж КС может проводиться каротажными станциями (АЭКС-900, СКВ-69 и т.д.), автоматическими регистраторами (типа Н-361, Н-381 и др.), а также полевыми электроразведочными приборами с помощью точечной регистрации показаний.

3.5. Каротажные зонды КС рекомендуется изготовлять из кабеля КТШ-2 или КТО-2. При этом электроды монтируются из электродного провода (свинцовой проволоки) диаметром 5мм с сердцевиной из нескольких стальных проволок, служащих для увеличения прочности.

Длину электродов следует брать исходя из следующих соотношений:

Расстояние между электродами, см

Длина электрода, см

>50

4-5

50-10

2

<10

1

В качестве соединительного кабеля рекомендуется применять кабель типа КТШ-0,3, КТШ-0,6, КТО-1, КТО-2.

3.6. Тип и длина зонда выбираются из условия четкого выделения на кривых КС большинства слоев и прослоев, а также максимального приближения измеряемой величины кажущегося удельного сопротивления к удельному сопротивлению пород.

Типоразмеры стандартного зонда подбираются на основе опытных работ по данным БКЗ.

Для каротажа инженерно-геологических скважин рекомендуется кровельный градиент-зонд N 0,1, МО, 95А и потенциал-зонд с AM, равным 0,2-0,3 м, и МN не менее 2-3 м.

Для каротажа гидрогеологических скважин рекомендуются следующие размеры градиент-зондов: в скважинах диаметром более 200мм — М2АО, 25В, менее 200мм — M1AO, 1B.

3.7. При записи кривой КС необходимо стабилизировать силу тока в цепи питания токовых электродов или контролировать постоянство силы тока и в случае необходимости поддерживать установленную силу тока, регулируя сопротивление цепи или напряжение источника питания. Допустимое отклонение силы тока от номинального значения — 5 %.

3.8. Для каждого района в зависимости от величины кажущегося удельного сопротивления необходимо устанавливать масштаб записи кривых КС, исходя из условия обеспечения записи кривой в интервале с минимальным значением сопротивления.

Основной масштаб записи кривой КС должен быть таким, чтобы в водоносных пластах низкого сопротивления (??к ?? 1 Ом??м) отклонение кривой от линии нуля составляло не менее 1 см.

3.9. При непрерывной записи кривых КС в начале и в конце записи, а также при каждом изменении масштаба регистрации на каротажной диаграмме отмечается положение нулевой линии.

3.10. Запись кривых КС производят при подъеме зонда. Максимально допустимая скорость его перемещения для данного типа аппаратуры устанавливается в каждом районе опытным путем. Максимально допустимой принимается такая скорость, при которой отклонения кривых КС отличаются от соответствующих им значений, записанных при очень малой скорости (до 150 м/ч), но не более, чем на 10 %. Для детальных исследований рекомендуемая скорость движения зонда не более 200 м/ч.

3.11. Наименьшее допустимое сопротивление изоляции каждой из жил многожильного кабеля, применяемого для электрического каротажа, составляет: в процессе измерения 2 МОм; на поверхности с учетом возможного снижения изоляции в скважине 5 МОм.

Наименьшее допустимое сопротивление изоляции жилы одножильного кабеля в процессе измерения равно 1 МОм.

3.12. При записи КС необходимо принимать меры к предотвращению искажения результатов измерений помехами, возникающими вследствие индуктивной и емкостной связи питающей и измерительной цепи (индуктивные помехи).

При работе с многожильными кабелями и длине кабеля на лебедке более 200 м или чувствительности канала по эквивалентному сопротивлению S более 10* рекомендуется применять уравновешенные схемы включения жил кабеля (две жилы токовые, одна измерительная или одна токовая, две измерительные).-

* Эквивалентное сопротивление — это отношение коэффициента зонда К(м) к масштабу записи п (Ом м/см).

3.13. В процессе записи КС необходимо контролировать получаемые значения и своевременно отмечать появление помех из-за нарушения изоляции, индуктивных помех и других искажений, чтобы принять меры к их устранению и обеспечить получение результатов измерений.

Важнейшие признаки помех следующие:

отсутствие повторяемости кривых;

незакономерные колебания и скачки измеряемых разностей потенциалов как при перемещении кабеля, так и во время его остановок;

смещение нулевой линии кривой КС;

наличие заметных отклонений при расположении зонда в обсадной колонне;

"отрицательное сопротивление" — изменение знака измеряемой разности потенциалов без перемены полярности тока;

изменение разности потенциалов при изменении частоты тока питания электродов.

3.14. Кривые КС могут быть получены только в необсаженном интервале скважины. Кажущееся сопротивление в обсадкой колонне практически равно нулю. Независимо от глубины исследуемого интервала в обсадной колонне проводится контрольная запись в интервале не менее 3 — 5 м.

3.15. Кривые КС искажены характерным образом вблизи металлических тел (башмака обсадной колонны, бурильного инструмента и т.д.), что используется для определения возмущающих тел. Это искажение наблюдается:

для потенциал-зонда — при расстоянии от точки записи до ближайшего края металлического тела, меньшем трехкратной длины зонда;

для градиент-зонда — при расстоянии от непарного электрода до ближайшего края металлического тела, меньшем двухкратной длины зонда.

3.16. Погрешность измерения ??к не должна превышать 5% измеряемой величины при максимально допустимом смещении нулевой линии 2 мм и при нестабильности градуировочных отклонений от контрольного шунта (при работе с аппаратной на трехжильном кабеле) или стандарт-сигнала (при работе с аппаратурой на одножильном кабеле) не более 3 %.

Боковое каротажное зондирование (БКЗ)

3.17. Боковое каротажное зондирование (БКЗ) состоит в измерении кажущегося сопротивления пород комплектом зондов, последовательно возрастающих размеров. В методе БКЗ используется зависимость значений ??к от размера зонда и характер приближения их к значениям УЭС пород.

Комплект зондов для БКЗ выбирается в соответствии с диаметром исследуемой скважины. Рекомендуемые типоразмеры зондов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Диаметр скважины,

Зонды КС

мм

1

2

3

4

5

> 200

М0,25А0,1В

М0,5А0,1В

М1А0,1В

М2А0,25В

М4А0,25В

< 200

М0,1А0,05В

М0,25А0,1В

М0,5А0,1В

М1А0,1В

М2А0,25В