Дипломный проект - ВИКИЗ - файл n1.doc

Дипломный проект - ВИКИЗ
Скачать все файлы (3484.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.doc3485kb.16.02.2014 16:28скачать

n1.doc

  1   2   3
СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация…………………………………………………………………………………….

Введение………………………………………………………………………………………

Глава 1. Общие сведения о лицензионном участке………………………………………....

    1. Состояние природной среды, землепользование…………………………….

    2. Геокриологические условия…………………………………………………...

    3. Условия водоснабжения……………………………………………………….

    4. Строительные материалы……………………………………………………...

Глава 2. Геолого-геофизическая характеристика месторождения…………………………

2.1. Изученность территории сейсморазведочными работами, глубоки бурением и методами ГИС………………………………………………………………………………..

2.2. Литолого-стратиграфический разрез………………………………………….

2.3. Тектоника……………………………………………………………………….

2.4. Нефтегазоносность……………………………………………………………..

2.5. Физико-литологическая характеристика коллекторов и покрышек………...

2.6. Свойства нефти…………………………………………………………………

2.7. Гидрогеологические условия…………………………………………………..

2.8. Подсчет запасов…………………………………………………………………

Глава 3. Метод высокочастотных индукционных каротажных изопараметрических зондирований…………………………………………………………………………………..

3.1. Основные геолого-геофизические задачи, решаемые методом ВИКИЗ…….

Глава 4. Основы теории. Сигналы ВИКИЗ в неоднородных средах……………………….

    1. О фокусирующих системах электромагнитного каротажа…………………..

    2. Разность фаз и ее связь с удельным электрическим сопротивлением однородной изотропной среды. Кажущиеся сопротивления………………..

    3. Типичные кривые зондирований……………………………………………...

    4. Типичные диаграммы…………………………………………………………..

    5. Общие ограничения электромагнитных методов…………………………….

Глава 5. Аппаратура, ее сертификация и метрологическая поверка……………………….

    1. Пространственная компоновка элементов зондового устройства…………..

    2. Структурная схема аппаратуры………………………………………………..

    3. Схема функционирования скважинного прибора и наземной панели………

    4. Метрологическое обеспечение…………………………………………………

Глава 6. Характеристики пространственного разрешения…………………………………..

    1. Радиальные характеристики……………………………………………………

    2. Вертикальные характеристики………………………………………………...

    3. О влиянии смещения зондов с оси скважины на измеряемые сигналы…….

Глава 7. Качество каротажного материала……………………………………………………

    1. Общие требования………………………………………………………………

    2. Калибровочные уровни…………………………………………………………

    3. Повторные замеры………………………………………………………………

    4. Начальные фазовые сдвиги зондов ВИКИЗ…………………………………...

Глава 8. Качественная оценка геологического разреза………………....................................

    1. Литологическое расчленение разреза………………………………………….

    2. Выделение коллекторов и оценка типа насыщения…………………………..

Глава 9. Основы количественной интерпретации…………………………………………....

ГЛАВА 1. МЕТОД ВЫСОКОЧАСТОТНЫХИНДУКЦИОННЫХ КАРОТАЖНЫХ ИЗОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ЗОНДИРОВАНИЙ

Основными задачами геофизических исследований скважин (ГИС) являются: выделение пластов-коллекторов, определение характера насыщения, оценка эффективной мощности, коэффициентов пористости, проницаемости и нефтенасыщенности. Важную роль в комплексе ГИС играют электрические и электромагнитные методы, предназначенные для определения удельного электрического сопротивления (УЭС) горных пород. В последние годы все большее распространение получает метод высокочастотного индукционного каротажного изопараметрического зондирования (ВИКИЗ).

1.1. Основные геолого – геофизические задачи, решаемые методом ВИКИЗ
Метод высокочастотных индукционных каротажных изопараметрических зондирований предназначен для исследования пространственного распределения удельного электрического сопротивления пород, вскрытых скважинами, бурящимися на нефть и газ.

Использование метода ВИКИЗ позволяет решать следующие задачи ГИС:

В отличии от трехкатушечных зондов индукционного каротажа, в которых изменяются абсолютные значения сигналов на фоне скомпенсированного прямого поля, метод ВИКИЗ, базирующийся на измерении относительных фазовых характеристик, может использоваться для исследования в скважинах, заполненных сильнопроводящим (УЭС менее 0,5 Омм) буровым раствором.

Результаты интерпретации диаграмм ВИКИЗ в комплексе с данными других методов ГИС и петрофизической информацией позволяет определить коэффициент нефтегазонасыщения, литологию терригенного разреза, оценить неоднородность коллекторских свойств на интервалах пористо – проницаемых пластов, выделить интервалы уплотненных песчаников с карбонатным или силикатным цементом и др.


ГЛАВА2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ. СИГНАЛЫ ВИКИЗ В НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ

2.1. О фокусирующих системах электромагнитного каротажа

Основная цель электромагнитного (в том числе индукционного) каротажа заключается в возможно более точной оценке УЭС пластов. Для достижения этой цели применяются многокатушечные зонды. Параметры зондов выбираются таким образом, чтобы измеряемый сигнал в основном определялся УЭС неизменной части пласта, а влияние скважины и зоны проникновения было относительно небольшим. Такого рода зонды в каротаже принято называть фокусирующими .

В индукционном каротаже (частоты до 250 кГц) для проектирования зондов используются принципы частотной и геометрической фокусировки, базирующиеся на теории обобщенного геометрического фактора. При геометрической фокусировке моменты катушек и расстояния между ними подбираются таким образом, чтобы существенно уменьшить вклады (геометрические факторы) скважины и измененной проникновением прискважинной области. Другим, менее распространенным способом фокусировки является измерение двухчастотной разности реальных частей э.д.с. или мнимой составляющей э.д.с.. Улучшение радиальных характеристик фокусирующих зондов приводит к увеличению влияния на сигнал вмещающих пород. Особенно это становится заметным, когда мощность пласта сравнима с длиной зонда. Другой особенностью фокусирующих систем является значительное уменьшение уровня измеряемого сигнала. Таким образом, при их проектировании требуется найти компромисс между двумя альтернативными условиями: для улучшения радиальных характеристик необходимо понижать частоту и увеличивать длину зонда, а для улучшения вертикальных характеристик измеряемого сигнала необходимо повышать частоту и укорачивать зонд. Все широко используемые зонды ИК (6Ф1, 3И1 и др.) спроектированы с учетом этих противоречивых требований.





Рис. 2.1.1. Зависимость показаний прибора (на амплитуду (а) и фазу(б) в измерительной катушке) индукционного каротажа от длины зонда z, м для различных частот. Представлено влияние металлического корпуса прибора и диаметра катушек индукционного каротажа в скважине радиуса rC = 0.1 м, пересекающей пласт бесконечной толщины с неоднородной зоной проникновения радиуса rF = 1.9 м на амплитуду (а) и фазу (б). Компонента Е(z) нормирована на поле в воздухе. Электрические параметры промывочной жидкости: RS = 80, C = 1Cм/м. Электрические параметры в зоне проникновения плавно изменяются от значений в промытой зоне R1 = 20, 1 = 0,05 Cм/м до значений R9 = 5, 9 = 0,0125 Cм/м в незатронутой части пласта. Кривые помечены индексами а и б.

Диаметр прибора: a = 0.05 м (а), 0.0005 м (б); радиус петли (приемной К и передающей T): rS = 0.065 м (а), 0.0 (точечный магнитный диполь) (б)


Принципиально иным является принцип фокусировки переменного электромагнитного поля в области высоких частот. Было установлено, что относительная разность амплитуд или фаз, измеренных в двух близко расположенных катушках очень слабо зависит от параметров скважины даже на очень высоких частотах (до 15 МГц). (см. рис. 4.1.1.,4.1.2)

Влияние конечного диаметра прибора и катушки (кривые с шифрами а и б на рис. 4.1.1, а) на амплитуду поля практически отсутствуют даже на относительно высокой частоте в 14 МГ. Это влияние приводит к значительным изменениям фазы двухкатушечных зондов при увеличении рабочей частоты (превышающей 5-7 МГц). Для трехкатушечных зондов при измерении разностных значений амплитуд и фаз данной пары приемных катушек влияние реальных диаметров прибора практически равно нулю. Это происходит благодаря тому, что сигнал приходит в виде боковой волны по пласту вдоль стенки скважины.

Окаймляющая зона в нефтеносном пласте по данным индукционного каротажа эквивалентна непрерывной зоне проникновения в водоносном пласте. Для однозначного решения вопроса о восстановлении истинного распределения электрических неоднородностей в зоне проникновения необходимо привлекать независимую информацию, доставляемую анализом гидродинамического процесса формирования зоны проникновения. С другой стороны, применение аппаратуры и метода ВИКИЗ, обладающего локальной избирательностью и различной глубинностью исследования, позволит в ряде случаев повысить эффективность исследования околоскважинных пространств.

Таким образом, измерение разности фаз позволяет выполнить сразу два требования: исключить влияние скважины, не утратив при этом хорошего вертикального разрешения. Применение высоких частот приводит к высоким уровням сигналов даже в относительно плохо проводящей (до 120 Ом·м) среде, что расширяет диапазон определяемых удельных электрических сопротивлений.




Рис. 2.1.2. Зависимость показаний (фазы измерительной катушки) прибора индукционного каротажа с частотой 1 Мгц от длины зонда z, м. Представлено влияние характера зоны проникновения на изменение фазы вдоль зонда в скважине радиуса rC = 0.1 м, пересекающей пласт бесконечной толщины с неоднородной зоной проникновения радиуса rF = 1.0 м (а – при наличии окаймляющей зоны; б – без окаймляющей зоны). ). Компонента Е(z) нормирована на поле в воздухе.

На фрагменте 1 (кривая 1), рис. 2. а,б: RS = 80, C = 1Cм/м, электрические параметры в зоне проникновения плавно изменяются от значений в промытой зоне R1 = 20, 1 = 0,05 Cм/м до значений R9 = 5, 9 = 0,0125 Cм/м в незатронутой части пласта (для сравнения на рис. 2, б, кривая 2 и фрагмент 2 представлено влияние обратного характера электрических параметров в зоне проникновения)



2.2. Разность фаз и ее связь с удельным электрическим сопротивлением однородной изотропной среды. Кажущиеся сопротивления
В высокочастотных методах при измерении относительных характеристик используются трехкатушечные зонды. Такой зонд состоит из одной генераторной (Г) и двух измерительных (И1, И2) катушек. Все катушки соосны. Измерительные элементы располагаются по одну сторону от генераторного. Генераторная катушка питается переменным гармоническим током

J = J0.

Здесь — круговая частота, J0 — амплитуда, — мнимая единица. Момент генераторной катушки MГ определяется током, площадью витка S и количеством витков nГ:

MГ = J nГ S.

Моменты измерительных катушек MИ определяются площадью витка и числом витков nИ:

MИ = nИ S.

Расстояние между центрами генераторной и дальней измерительной И1 называется длиной зонда L1. Расстояние между центрами измерительных катушек L называют базой зонда.

Переменный ток в генераторной катушке возбуждает в однородной проводящей среде переменное электромагнитное поле. Если расстояния между генераторной и измерительными катушками существенно превышает их размер (), все катушки можно заменить магнитными диполями. В этом случае магнитное поле в центрах измерительных катушек описывается выражением:

.

Здесь k — волновое число, которое связано с параметрами среды следующим соотношением:

,

 = 1/, — удельное электрическое сопротивление;  *, 0=4 10–7 Гн/м, * —относительная магнитная проницаемость;  *, = 8.8510–12 Ф/м, * — относительная диэлектрическая проницаемость.

В измерительных катушках наводится э.д.с.

,

где j=Hj — магнитный поток.

Фаза магнитного поля или э.д.с. в измерительной катушке описывается выражением

.

При выполнении условия квазистационарности в немагнитной среде ( < 0.1;   150 Омм,    5—10,  *=1, =2f), волновое число k преобразуется к следующему виду:

,

здесь fm — частота в МГц.

В этом случае разность фаз между двумя катушками

,

здесь , L=L1L2.

Эта зависимость является базовой для проектирования изопараметрических зондов. Из представленного выражения видно, что разность фаз в однородной среде будет одинакова и зависит только от УЭС среды, если выполняются два условия:

.

Трехкатушечные зонды, для которых выполняются эти условия, называются изопараметрическими.

В аппаратуре ВИКИЗ выбраны следующие значения изопараметров:

,

где f — частота в Гц. Для этих значений изопараметров на рис. 4.2.1 приведена зависимость измеряемой разности фаз  от УЭС среды . Как видно из рисунка, существует однозначная связь между величинами  и , которая применяется для введения кажущегося сопротивления к. Отметим, что в однородной среде показания всех зондов ВИКИЗ соответствуют одному значению кажущегося сопротивления, равному УЭС среды.

Поскольку реальные измерения выполняются с ошибками, проанализируем влияние ошибок измерения сигналов на кажущееся сопротивление. Как известно из теории ошибок, относительная ошибка определения кажущегося сопротивления к связана с относительной ошибкой измерения  следующим приближенным соотношением:

кk, .

Величина k называется коэффициентом усиления относительной ошибки измерения, — чувствительностью измеренного сигнала  к сопротивлению среды .

На рис. 4.2.2 приведены зависимости чувствительности и коэффициента усиления ошибки. Как видно из этих графиков, наименьшее усиление ошибки (2—3) наблюдается для хорошо проводящей (  1—10 Омм) среды. Наибольшее увеличение относительной ошибки (6—8) происходит при пересчете разности фаз в кажущееся сопротивление в плохо проводящих (130—200 Омм) средах.

При больших сопротивлениях среды на высоких частотах появляется зависимость измеряемого сигнала от диэлектрической проницаемости (ДП). Для длинных зондов ВИКИЗ при обычных сопротивлениях терригенных отложений условия квазистационарности (малости влияния ) выполняются с высокой точностью. Однако для самого короткого зонда возможно влияние на сигнал диэлектрической проницаемости в высокоомных породах. На рис. 4.2.3 приведены графики зависимости величин  и 0 от УЭС однородной среды для различных значений относительной диэлектрической проницаемости * ( — разность фаз с учетом *, 0 — разность фаз в квазистационарном приближении).

Для типичных глин с сопротивлением не более 6 Омм, даже при *=40, относительный вклад волновых процессов в сигнал не превышает 10 %. В пластах-коллекторах сигнал самого короткого зонда определяется параметрами зоны проникновения. При типичном повышающем проникновении (зп20 Омм) относительное влияние *=20 не превышает 15 %.



Рис.2.2.1 Зависимость разности фаз от Рис.2.2.2 Чувствительность разности фаз к удельному

удельного электрического сопротивления электрическому сопротивлению среды (штрих) и

однородной среды. коэффициент усиления ошибки (сплошная) при

пересчете измеряемого сигнала в КС.



Рис.2.2.3 Зависимость разности фаз от диэлектрической

проницаемости однородной среды (зонд 0.5м).

2.3. Типичные кривые зондирования

Одной из основных задач ВИКИЗ является оценка радиального распределения удельного электрического сопротивления от скважины до неизмененной части пласта. Эта задача решается с использованием кривых зондирований, представляющих зависимость измеренных разностей фаз (или кажущихся сопротивлений) от длины зонда. Принцип радиального зондирования основан на повышении глубинности зондов с увеличением их длины и уменьшением частот, а также измерении разности фаз, слабо зависящей от параметров скважины.

В чистом виде радиальные зондирования возможны только для пластов достаточной мощности, в которых на измерения слабо влияют перекрывающие и подстилающие отложения. Здесь рассмотрены именно такие ситуации и поэтому для теоретических расчетов использованы цилиндрически-слоистые модели.

Глинистый пласт, вскрытый скважиной (рис. 2.3.1). Зона проникновения отсутствует. При расчете кривых учтено, что глины характеризуются высокой диэлектрической проницаемостью (*40), которая влияет на показания коротких зондов. Кажущиеся сопротивления для всех зондов, кроме самого короткого, совпадают с истинным сопротивлением пласта. На показания самого короткого зонда оказывает влияние скважина. Но даже для хорошо проводящего бурового раствора это влияние не превосходит 10 %. Отметим, что влияние хорошо проводящего бурового раствора приводит к завышению кажущегося сопротивления по сравнению с истинным. Это объясняется тем, что для сильно контрастной по сопротивлению среды трансформация в ?к по однородной среде не является адекватной.

Уплотненный малопроницаемый высокоомный пласт, вскрытый скважиной ( рис. 2.3.2). Зона проникновения мала либо отсутствует. В этом случае влияние скважины проявляется на показаниях практически всех зондов. Причем проводящая скважина занижает (до 25%) кажущиеся сопротивления по сравнению с истинным. Значение кажущихся сопротивлений на длинных зондах обусловлено либо влиянием диэлектрической проницаемости пород в высокоомных пластах, либо использованием трансформации по однородной среде в сильноконтрастном разрезе.

Водонасыщенный коллектор с повышающим проникновением (рис. 2.3.3). Кривая зондирования отражает радиальное распределение УЭС. Кажущиеся сопротивления двух коротких зондов определяются, в основном, УЭС зоны проникновения. УЭС бурового раствора практически не влияет на показания четырех длинных зондов. Сильнопроводящий раствор (до 0.02 Ом*м) обуславливает снижение кажущегося сопроитвления для самого короткого зонда примерно на 7 %. Показания же двух длинных зондов близки к истинному сопротивлению пласта. Такие кривые зондирований позволяют выполнять достоверную качественную оценку характера насыщения пластов.

Нефтенасыщенный коллектор с повышающим проникновением (рис. 2.3.4). Кривые зондирования, как и в предыдущем случае, отражают истинное распределение УЭС. Кажущиеся сопротивления двух коротких зондов обусловлены преимущественно УЭС зоны проникновения. Влияние хорошо проводящего (до 0.02 Ом*м) бурового раствора проявляется в снижении кажущегося сопротивления для короткого зонда примерно на 12 %. Показания двух длинных зондов близки к УЭС незатронутой части пласта. В этой ситуации также возможно проведение достоверной качественной оценки характера насыщения коллектора.

Газонасыщенный коллектор с понижающим проникновением (рис. 2.3.5). Кривые зондирования отражают повышение сопротивления от скважины к неизмененной части пласта. Показания двух коротких зондов близки к УЭС зоны проникновения, в то время как кажущиеся сопротивления для двух длинных зондов практически полностью определяются УЭС пласта.

Как уже отмечалось, одним из важных признаков нефтенасыщенного коллектора является наличие узкой хорошо проводящей окаймляющей зоны.

Нефтенасыщенный коллектор с повышающим проникновением и окаймляющей зоной (рис. 2.3.6). При наличии окаймляющей зоны возможна смена типа кривой зондирования: от монотонной к инвертированной (с экстремумом). При этом кажущиеся сопротивления коротких зондов существенно ниже, чем УЭС зоны проникновения, но значительно превосходят УЭС окаймляющей зоны. Кажущееся сопротивление для длинного зонда совпадает с УЭС пласта.

На рис. 2.3.7 показаны изменения кривых зондирований при разных положениях окаймляющей зоны. По мере удаления окаймляющей зоны от скважины минимум кривой зондирований смещается в область все более длинных зондов. В то же время, происходит постепенное увеличение кажущихся сопротивлений для коротких зондов, которые все более приближаются к УЭС зоны проникновения. Окаймляющая зона диагностируется минимумом на кривой зондирования. Отметим, что этот признак наблюдается только при больших контрастах УЭС зоны проникновения и УЭС окаймляющей зоны. Т.е., окаймляющую зону можно выделить на кривых зондирования, если УЭС фильтрата бурового раствора и пластовой воды сильно различаются. На рис. 4.3.8 приведены кривые зондирования при сравнительно небольшом контрасте зп и оз. В этом случае кривые становятся монотонно убывающими и на них отсутствует минимум, обусловленный окаймляющей зоной.



Рис.2.3.1 Кривые зондирования в глубинах без Рис.2.3.2 Кривые зондирования в уплотненном

проникновения (?п=4 Ом*м, rс=0.108 м), высокоомном пласте без проникновения

?с=2.0 (1), 0.5 Ом*м (2). (?п=200 Ом*м).



Рис.2.3.3 Кривые зондирования в Рис.2.3.4 Кривые зондирования в нефтенасыщенном

водонасыщенном коллекторе с повышающим коллекторе с повышающим проникновением

проникновением (?зп=20 Ом*м, rзп=0.6 м, (?зп=30 Ом*м, rзп=0.5 м, ?п=6 Ом*м).

?п=4 Ом*м). Ост. Усл. Обозн. См. рис.2.6.


Рис.2.3.5 Кривые зондирования в газонасыщенном Рис.2.3.6 Кривые зондирования в

коллекторе с понижающим проникновением нефтенасыщенном коллекторе с

?з=30 Ом*м, rз=0.7 м, ?п=60 Ом*м, rс=0.108 м). повышающим проникновением и

?с=2.0 (1), 0.5 Ом*м (2). окаймляющей зоной (?зп=30 Ом*м, rзп=0.4 м,

?оз=3 Ом*м, rоз=0.5 м, ?п=6 Ом*м).


Рис.2.3.7 Кривые зондирования в зависимости от Рис.2.3.8 Кривые зондирования в зависимости от

положения окаймляющей зоны (?зп=30 Ом*м, положения окаймляющей зоны (?зп=12 Ом*м,

?оз=3.1 Ом*м, ?п=6.2 Ом*м). Радиус зоны ?оз=3.7 Ом*м, ?п=5.2 Ом*м). Ост. Усл. Обозн. См.

проникновения и окаймляющей зоны, м: 1-0.42, рис.2.12.

0.54, 2-0.52, 0.68, 3-0.62, 0.68.


2.4. Типичные диаграммы.

Одной из основных задач ВИКИЗ является расчленение разреза по диаграммам ВИКИЗ. Рассмотрим элементы диаграмм, отражающие типичные геоэлектрические ситуации и связанные с выделением тех или иных элементов разреза.

Уплотненный малопроницаемый пласт в глинистых отложениях (рис. 2.4.1, =3.5 Омм, п=200.0 Омм, =3.5 Омм; мощность пласта H=0.8 м и 2.4 м). Диаграммы отражают истинное распределение сопротивлений по вертикали. В маломощном пласте показания ни одного из зондов не выходят на значение УЭС пласта. В маломощном пласте кажущиеся сопротивления занижены так, что ?к ни для одного из зондов не выходит на значения УЭС пласта. В центральной части мощного пласта показания короткого зонда выходят на постоянное значение, примерно на 20 % превышающее УЭС пласта. Наблюдаются отличия в диаграммах для маломощного и мощного пластов в интервале перехода через кровлю пласта. Они связаны с тем, что в первой модели есть точки моделирования, в которых генераторные и приемные катушки располагаются в перекрывающих и подстилающих породах. Асимметрия диаграмм относительно центра пласта обусловлена несимметричностью трехкатушечных зондов. Степень асимметрии диаграмм увеличивается для более длинных зондов. Отметим, что если в маломощном пласте максимальные показания расположены практически на одной глубине, то в мощном они расходятся примерно на 0.5 м. Кажущееся сопротивление на длинном зонде существенно занижено, в основном из-за влияния хорошо проводящих вмещающих отложений.


Рис.2.4.1 Диаграммы для модели глина – уплотненный пласт – глина. Длина зонда, м: 0.5 – красный,

0.7 – зеленый, 1.0 – коричневый, 1.4 – синий, 2.0 – черный.




Рис.2.4.2 Диаграммы для модели нефтенасыщенный пласт – уплотненный пласт – водонасыщенный

пласт. (Усл. обозн. см. рис.2.4.1).



Рис.2.4.3 Диаграммы для модели глина – водонасыщенный пласт – глина. (Усл.обозн.см. рис.2.4.1)

Уплотненный малопроницаемый пласт, перекрытый глиной и подстилаемый водонасыщенным коллектором (рис. 4.4.2,=3.5 Омм, п=200.0 Омм, =4.5 Омм; мощность пласта H=0.8 м и 2.4 м). В отличии от предыдущей модели вмещающие отложения различаются по УЭС. Диаграммы для длинных зондов аналогичны изображенным на рис. 2.14, с тем лишь отличием, что под пластом их кажущиеся сопротивления выходят на сопротивление водонасыщенного коллектора. Уменьшение влияния вмещающих по сравнению с предыдущей моделью приводит к увеличению ?к для коротких зондов.

Водонасыщенный коллектор в глинистых отложениях (рис. 2.4.3, =3.5 Омм, п=4.5 Омм, =3.5 Омм; мощность пласта H=0.8 м и 2.4 м). Диаграммы отражают истинное распределение сопротивлений по разрезу, но в то же время несимметричны относительно центра пласта. Кажущиеся сопротивления для длинного зонда даже в маломощном пласте близки к его истинному сопротивлению. Наиболее близкие к УЭС пласта значения к наблюдаются в интервале над подошвой пласта. Это объясняется тем, что при таких положениях внутри зонда оказывается большая часть или весь исследуемый пласт. Отметим, что при выходе из маломощного пласта наблюдается промежуточная асимптота 3.6 Омм на интервале, примерно равном длине зонда. Влияние коллектора в покрывающей среде начинает заметно проявляться на длине, примерно равной базе зонда. Диаграммы коротких зондов отражают распределение УЭС в зоне кровли. Положения кровли пластов хорошо оцениваются точками пересечения диаграмм всех зондов.

Водонасыщенный коллектор, перекрытый глиной и подстилаемый уплотненными малопроницаемыми породами (рис. 2.4.4, =3.5 Омм, п=6 Омм, =100.0 Омм; мощность пласта H=0.2 м и 0.6 м). Диаграммы хорошо отражают распределение УЭС по разрезу. Даже для маломощного пласта кажущиеся сопротивления для двух длинных зондов близки к УЭС пласта. Кровля пласта отмечается пересечением кривых профилирования. Влияние хорошо проводящей части распространяется в изолирующей среде примерно на длину зонда. Показания короткого зонда близки к значению УЭС зоны проникновения.

Нефтенасыщенный коллектор в глинистых отложениях (рис. 2.4.5, =3.5 Омм, п=8.0 Омм, =3.5 Омм; мощность пласта H=0.2 м и 0.2 м). Диаграммы несимметричны относительно центра пласта и в целом правильно отражают распределение УЭС по разрезу. Интервал совпадения кажущихся сопротивлений и УЭС пласта смещен к подошве пласта. В тонком слое показания длинного зонда отличается от значения ?п примерно на 25 %.Кровля пласта совпадают с точкой пересечения кривых профилирования трехкатушечных зондов. При переходе под подошву заметное влияние коллектора на сигнал наблюдается на интервале, примерно равном длине зонда. Существенное влияние коллектора на показания зонда в покрышке проявляется на интервале, примерно равном базе зонда. Показания короткого зонда близки к значению УЭС зоны проникновения.



Рис.2.4.4 Диаграммы для модели глина – водонасыщенный пласт – уплотненный пласт. (Усл.обозн.см.

рис.2.4.1)



Рис.2.4.5 Диаграммы для модели глина – нефтенасыщенный пласт – глина. (усл.обозн.см.рис.2.14).

Водоплавающий нефтенасыщенный коллектор, перекрытый глиной (рис. 2.4.6, =3.5 Омм, п=8.0 Омм, =4.5 Омм; мощность пласта H=0.2 м и 0.6 м). Диаграммы сильно асимметричны относительно центра пласта. Диаграммы длинных зондов в целом правильно отражают истинное распределение УЭС по разрезу. Диаграммы коротких зондов отражают распределение УЭС в прискважинной зоне. Интервал совпадения кажущихся сопротивлений с пластовым примыкает к подошве. В маломощном пласте кажущееся сопротивление даже для самого длинного зонда не более чем на 25 % отличается от величины п. Положение кровли и подошвы пласта совпадает с точками пересечения кривых профилирования трехкатушечных изопараметрических зондов.

Водоплавающий нефтенасыщенный коллектор, перекрытый газонасыщенными отложениями (рис. 2.4.7, =50 Омм, п=20 Омм, =8 Омм; мощность пласта H=0.5 м и 0.6 м). Диаграммы длинных зондов правильно отражают истинное распределение УЭС по разрезу. На диаграммах двух коротких зондов видно распределение УЭС в зоне проникновения. Тонкий пласт практически не выделяется по показаниям трех длинных зондов, которые образуют «переходную зону», а на диаграммах коротких зондов заметен только по различиям в зоне проникновения. Влияние хорошо проводящих коллектора и подошвенного слоя распространяется на диаграммы в газонасыщенном интервале на расстояние, примерно равное полутора длинам зонда.

Газонасыщенный коллектор в глинистых отложениях (рис. 2.4.8, =3.5 Омм, п=6 Омм, =3.5 Омм; мощность пласта H=0.2 м и 0.2 м). Диаграммы несимметричны относительно центра пласта и в общем правильно отражают истинное сопротивление по вертикали. Кажущиеся сопротивления для всех зондов в маломощном пласте значительно отличаются от УЭС пласта. В то же время, показания зонда 1.4 м в мощном пласте отклоняются не более чем на 10 % от истинного сопротивления пласта. Положение кровли и подошвы пласта совпадает с практической точностью с точками пересечения кривых профилирования трехкатушечных зондов. При выходе точки записи в подошву кажущиеся сопротивления для всех зондов практически сразу совпадают с УЭС подстилающих сред.

Газонасыщенный коллектор, перекрытый глиной и подстилаемый нефтенасыщенным коллектором. (рис. 2.4.9, =3.5 Омм, п=6 Омм, =50 Омм; мощность пласта H=0.4 м и 0.5 м). Диаграммы в разрезе с маломощным газовым пластом не выходят на значения, близкие к его сопротивлению. Кажущееся сопротивление для короткого зонда отличается от истинного примерно на 20 %. Наиболее сложной является кривая профилирования длинного зонда в маломощном пласте, имеющая два экстремума на интервале коллектора. При этом разница между минимальным и максимальным значениями составляет около 1.5 Омм.



Рис.2.4.6 Диаграммы для модели глина – нефтенасыщенный пласт – водонасыщенный пласт.

(усл.обозн.см.рис.2.4.1).



Рис.2.4.7 Диаграммы для модели газонасыщенный пласт – нефтенасыщенный пласт – водонасыщенный

пласт. (Усл.обозн.см.рис.2.4.1).




Рис. 2.4.8 Диаграммы для модели глина – газонасыщенный пласт – глина. (Усл. обозн.см.рис.2.4.1).



Рис.2.4.9 Диаграммы для модели глина – газонасыщенный пласт – нефтенасыщенный пласт.

(Усл. обозн.см.рис.2.4.1).

2.5. Общие ограничения электромагнитных методов каротажа
Применение методов индукционного и электромагнитного каротажа должно предваряться оценкой их возможностей в конкретных геоэлектрических ситуациях. Общей основой всех ограничений является несоответствие моделей реальному строению и физическим характеристикам геологической среды, а также конечная точность реальных измерений в скважинах. При использовании индукционного возбуждения поля в среде и приема сигналов наибольшие ограничения связаны с изучением плохо проводящих геологических отложений. Наличие высокоомных пород приводит к уменьшению измеряемого сигнала и соответствующему возрастанию отношения "шум/сигнал" и относительной погрешности измерений. При инверсии таких данных относительные погрешности определения параметров возрастают настолько, что результат становится неопределенным.

Рассмотрим простой пример. Достигнутая в настоящее время в аппаратуре абсолютная точность измерения разности фаз составляет примерно 0.5. Сигнал в однородной среде при сопротивлении =300 Омм составляет 0.77 (относительная ошибка 0.65). Коэффициент усиления ошибки при при пересчете в кажущееся сопротивление в этом случае составляет 1.11. Следовательно, сопротивление однородной среды будет определяться с относительной погрешностью 0.72 или в интервале (300216) Омм.

Неблагоприятным для применения ВИКИЗ является наличие сильно проводящего бурового раствора (менее 0.01 Омм), широкой зоны проникновения с низким УЭС и пласта высокого сопротивления.

Оценим возможность определения сопротивления газового пласта (п=50 Омм) при наличии понижающего проникновения (зп=0.5 Омм, rзп=0.7 м) и сопротивлении минерализованного бурового раствора с=0.005 Омм. Будем полагать, что относительные ошибки измерения составляют 0.03. Средний коэффициент усиления ошибки для инверсии составляет 22.1. Следовательно, относительная погрешность определения УЭС пласта будет около 0.66, что соответствует интервалу неопределенности (17 – 83) Ом*м.

Аналогичные проблемы по достоверному определению УЭС пласта возникают при широких (сравнимых с длиной зонда) зонах проникновения пониженного сопротивления.


  1   2   3
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации