Температурные измерения в буровых скважинах широко используются в нефтегазовой геофизике, гидрогеологии, геоэкологии, геокриологии, при эксплуатации гидротермальных ресурсов. Круг задач, которые могут решаться с помощью термометрии, неуклонно растет, при этом растут и требования к точности температурных измерений. Этому, однако, препятствует явление свободной тепловой конвекции (СТК), возникающее в скважинах при положительном температурном градиенте и вызывающее температурный шум, уровень которого может превышать полезный сигнал.
В докладе рассмотрены результаты исследований свободной тепловой конвекции в водонаполненных буровых скважинах, проведенных в Институте геофизики УрО РАН. Разделы доклада:
1. Традиционные представления о структуре течений, характеристиках СТК и методах ее подавления.
2. Структура течений и основные характеристики СТК по данным численного математического моделирования в полости квадратного сечения.
3. Применение метода инфракрасной термографии для изучения СТК. Конструкция лабораторной установки и полученные результаты.
4. Обобщение лабораторных и in situ температурных измерений в условиях СТК.
4.1. Обоснование меры оценки температурного шума СТК;
4.2. Классификацию термических эффектов СТК: нестационарный и квазистационарный эффекты.
4.3. Зависимость температурного шума СТК от геотехнических условий.
4.4. Применение модели Рамея для оценки квазистационарного эффекта.
5. Результаты испытания технических средств подавления СТК.
Демежко Дмитрий Юрьевич
Доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник лаборатории геодинамики Института геофизики УрО РАН (г. Екатеринбург). Область научных интересов – тепловое поле Земли и методы его изучения, в том числе, палеоклиматическая интерпретация данных скважинной термометрии, температурный мониторинг в скважинах для решения задач геодинамики, методы измерений температуры в скважинах, тепловые свойства горных пород. Член Международной комиссии по тепловому потоку (IHFC IASPEI IUGG), член Научного совета РАН по проблемам геотермии. Автор и соавтор нескольких монографий, патентов на изобретения и более 200 публикаций в российских и зарубежных научных изданиях