Та максимального значення опору

Рисунок 2.3 – Приклад зняття середнього, оптимального

Рисунок 2.2 – Приклад визначення границь пласта високого опору за даними градієнт-зонда

Рисунок 2.1 – Приклад визначення границь пласта високого опору за даними потенціал-зонда

1– пласт високого опору; 2 – зона пониженого уявного опору;

3 – границі пластів

2. На діаграмах r_у обернених градієнт-зондів підошва та покрівля пласта високого опору знаходяться за допомогою точок, які зміщені на MN/2 (АВ/2) вверх від точок r_у.max і r_у.min. Дане зміщення враховується тільки при великих масштабах глибин або великих відстанях МN. Використовуючи зонди великих розмірів, підошва пласта встановлюється аналогічно способу, який викладений у п. 1 для покрівлі пласта.

Пласти малої товщини (h<АО). Для визначення границь тонких пластів на діаграмах градієнт-зондів великих розмірів є тільки наближені способи. В даному випадку границі пластів краще виділяти за допомогою діаграм мікрозондів, екранованого зонда та каверноміра.

Зняття характерних значень уявного опору та побудова кривої БКЗ

Для кожного з виділених пластів будують криві залежності УО від розмірів зонда – криві зондування.

Величини УО різні для різних точок пласта. Суттєвими з них є: середнє, максимальне й оптимальне значення уявного опору (Рис. 2.3).

Середнє значення УО – відповідає відношенню площі, яка обмежена нульовою лінією діаграми та кривою УО напроти пласта, до потужності пласта. Середні значення УО на практиці визначаються за допомогою побудови прямокутника, ширина якого рівна ширині потужності пласта, з основою в нульовій лінії. Якщо площа отриманого прямокутника рівна шуканій площі, то висота прямокутника відповідає середнім значенням УО.

Максимальне значення УО – відповідає величині УО в підошві пласта, якщо діаграма записана послідовним градієнт-зондом, а в покрівлі пласта, якщо оберненим градієнт-зондом.

Оптимальне значення УО – найбільш близьке до дійсного питомого опору пласта. Оптимальний опір відповідає опору на кривій УО в точці, яка розміщена вище середини пласта на половину розміру зонда, якщо крива отримана оберненим градієнт-зондом, і нижче середини пласта на половину розміру зонда, якщо крива отримана послідовним градієнтом-зондом.

У залежності від співвідношення товщини пласта (h) до розміру зонда (L_з) – h/L_з слід r_у знімати таким чином:

1. Якщо .

2. Якщо .

3. Якщо .

Для пластів великої потужності доцільніше будувати криві зондування за середнім значенням УО. Для пластів малої потужності високого опору використовують середні та максимальні значення, а іноді для уточнення й оптимальні значення УО. Оптимальні значення можуть бути використані для зондів, розмір яких менше потужності пласта (коли розмір зонда не перевищує 0,8 потужності пласта).

При обробці БКЗ напроти пластів низького опору та малої потужності користуються оптимальними значеннями УО. Якщо ж потужність пласта низького опору менша 0,8 розміру зонда, то зняття оптимальних значень опорів стає неможливим і оцінити дійсний опір пласта за величинами уявних опорів не можна.

Значення уявних опорів для кожного пласта записують у таблицю, яку використовують для побудови кривих зондування.

Крива зондування, яка побудована за середніми значеннями уявних питомих опорів, називається середньою кривою зондування, за максимальними значеннями – максимальною кривою зондування і за оптимальними значеннями – оптимальною кривою зондування.

Величини УО (в Ом·м) відкладають по осі ординат логарифмічного масштабу з модулем 62,5 мм, а розміри зонда (у м) відкладають по осі абсцис також логарифмічного масштабу. Перетинання осей абсцис і ординат (осей бланка) з відмітками 1 Ом·м і 1 м вважають початком координат.

На логарифмічній сітці проводять дві взаємно перпендикулярні лінії: одну паралельно осі ординат, що відтинає на осі абсцис величину, яка відповідає діаметру свердловини, а другу паралельно осі абсцис, що відтинає на осі ординат величину опору глинистого розчину. Ці прямі називаються осями кривої БКЗ, а точка перетину їх хрестом палетки (Рис. 2.4).

Кривою БКЗ – називається крива залежності УО від довжини зонда при нескінченній потужності пласта. Розрізняють криві БКЗ теоретичні або розрахункові та фактичні або спостережені. Теоретичними кривими БКЗ – називаються криві, які отримані шляхом розрахунку або графічних побудов.

Фактичними або спостереженими кривими БКЗ – називаються криві зондування, які побудовані за середніми значенням УО, які зняті на каротажних діаграмах напроти пластів великої потужності. Якщо потужність пласта перевищує в 5-10 разів розмір найбільшого зонда, пласт можна прирівняти до пласта необмеженої потужності та криві БКЗ для нього інтерпретують шляхом безпосереднього їх порівняння з теоретичними кривими (Рис. 2.5).

У дійсності пласти великої потужності зустрічаються рідко, переважна більшість пластів у розрізі мають кінцеві потужності. Тому криві зондування відрізняються від кривих БКЗ та їх інтерпретація не може бути здійснене шляхом безпосереднього порівняння з кривими БКЗ. Інтерпретація кривої зондування, яка отримана для пласта кінцевої потужності, проводиться шляхом графічної побудови фактичної кривої БКЗ для даного пласта, тобто кривої зондування, яку повинні були б отримати, якщо б досліджуваний пласт був необмеженої потужності.

Фактичну криву БКЗ для пласта високого опору обмеженої потужності будують шляхом нанесення на логарифмічну сітку середньої і максимальної кривих зондування (Рис.2.4).

Середня крива зондування при зондах, які не перевищують 0,1–0,2 потужності пласта, збігається з фактичною кривою БКЗ, а потім відходить від цієї кривої вниз. Дану точку середньої кривої зондування прийнято називати точкою відходу (ТВ). Максимальна крива зондування при невеликих зондах розташовується вище кривої БКЗ, а коли розміри зондів досягають 0,5–0,8 потужності пласта, перетинає її та йде нижче кривої БКЗ. Ця точка називається точкою перетинання (ТП).

Фактична крива БКЗ від свого початку до точки відходу збігається із середньою кривою зондування, потім від точки відходу до точки перетинання проходить між середньою і максимальною кривими зондування з поступовим наближенням до максимальної кривої та після точки перетинання розташовується вище кривих зондування.

Для пласта великого опору, крім точки відходу і точки перетинання, характерними точками є ще положення максимумів і мінімумів максимальних кривих зондування.

Максимум максимальної кривої зондування відповідає зонду, розмір якого дорівнює приблизно 0,7 потужності пласта. Мінімум максимальної кривої зондування спостерігається при зондах, які за своїм розміром близькі до двохкратної потужності пласта.

Положення характерних точок залежить від відношення довжини зонда до потужності пласта й у меншій мірі від співвідношення між опорами пласта, розчину та вміщуючих (навколишніх) порід.

Геометричні місця характерних точок (точок відходу та перетинання і положення максимумів і мінімумів) середньої і максимальної кривих зондування пласта великого опору, які отримані в результаті розрахункових і дослідних даних, представлені на палетці ТП-1 (Рис. 2.6, б).

По горизонтальній осі палетки ТП-1 відкладають відношення розміру зонда до потужності пласта AO/h, по вертикальній осі – відношення уявного опору до питомого опору вміщуючих порід r_у/r₀. Положення характерних точок на кривій зондування визначається за допомогою палетки ТП-1.

Для користування палеткою ТП-1 на логарифмічну сітку з кривими зондування наносять дві взаємно перпендикулярні прямі, з яких одна паралельна осі ординат і відтинає на осі абсцис величину, яка рівна потужності досліджуваного пласта h, а інша паралельна осі абсцис і відтинає на осі ординат величину, яка рівна питомому опору навколишнього середовища. Точка перетинання двох зазначених прямих називається – точкою врахування потужності (ТВП).

Величина потужності пласта, яка використовується при побудові точки врахування потужності, визначається на підставі границь пластів, які встановлені за допомогою кривих опору. Границі пластів необхідно визначати ретельно, з огляду на особливості зонда.

Опір вміщуючого середовища визначають за даними БКЗ, однак у ряді випадків користуються усередненими значеннями УО, що отримані великими градієнт-зондами, зокрема стандартними зондами.

Якщо питомі опори порід, що залягають у покрівлі пласта і його підошві різні, то в залежності від характеру зонда враховують опір того середовища, що більше позначається на величині УО досліджуваного пласта. Унаслідок цього при оберненому зонді враховують опір порід, що залягають у підошві пласта, а при послідовному – опір порід, що залягають у покрівлі.

Наступною операцією при побудові фактичної привої зондування є знаходження положення точок відходу і перетинання на кривій БКЗ. Для цього сітку з кривими зондування накладають на палетку ТП-1 так, щоб точка врахування потужності збіглася з хрестом палетки. При правильному визначенні точки врахування потужності максимум і мінімум кривої зондування попадають на криві максимумів і мінімумів палетки ТП-1. Точка відходу визначається перетинанням середньої кривої зондування з кривою 1 точок відходу палетки, а точка перетинання за перетинанням максимальної кривої зондування – із кривою 2 точок перетинання палетки ТП-1.

На підставі отриманих точок будують фактичну криву БКЗ для пласта високого опору кінцевої потужності.

Фактичні положення характерних точок кривих зондування можуть відрізнятися від положення, які визначаються палеткою ТП-1. Особливо велику розбіжність між даними палетки ТП-1 і дійсним положенням характерних точок можна спостерігати при малій потужності пласта в порівнянні з діаметром свердловини, а також при малій різниці в опорі пласта і навколишніх порід.

Для пластів з низьким опором оптимальна крива зондування є одночасно і фактичною кривою БКЗ. Побудову цієї кривої припиняють на значеннях зондів, які рівні 0,8 потужності пласта.

Суть фактичної кривої БКЗ

При інтерпретації фактичної кривої БКЗ її порівнюють з теоретичними кривими, серед яких знаходять криву, яка відповідає кривій, що інтерпретується.

Теоретичні криві БКЗ подані для пластів необмеженої потужності та виражають залежність уявного питомого опору r_у від наступних параметрів: питомого опору досліджуваного пласта r_п, питомого опору глинистого розчину r_с, питомого опору проміжного циліндричного шару (еквівалентного проміжній зоні, в яку проникає вода з бурового розчину) r_D, діаметру свердловини d_с, довжини зонда L, питомого опору вміщуючих порід r₀, потужності досліджуваного пласта h.

Для спрощення розрахунку кривих БКЗ були зроблені наступні припущення: зонд розташовується на осі свердловини; зонди ідеальні; зона проникнення розчину в породу має циліндричну форму з незмінним опором.

Для зручності користування розрахункові криві БКЗ розбиті за типами. Однотипні криві зібрані в палетки кривих БКЗ (Рис. 2.6).

Палеточна крива БКЗ відображає залежність відношення уявного питомого опору до опору розчину r_у/r_с від відношення довжини зонда до діаметру свердловини L/d_с, для пласта необмеженої потужності з визначеним опором r_п. Фактична ж крива БКЗ встановлює залежність величин уявного питомого опору r_у (Ом·м) від довжини зонда L (м).

Порівняння фактичної кривої БКЗ із палеточною (розрахунковою) спрощується внаслідок використання логарифмічного масштабу. Таке спрощення зв’язане із збереженням форми кривої, яка зображена на логарифмічній сітці, незалежно від вибраного масштабу. Зміна масштабу координат кривої приводить до зміни її положення щодо осей координат. Так, наприклад, зменшення масштабу зміщує криву вправо і вгору, а збільшення – вліво і вниз.

Щоб одержати фактичну криву БКЗ у такому ж масштабі, в якому побудовані палеточні криві, досить скористатися осями кривої, приймаючи за одиничні оцінки точку перетинання (хрест) з координатами опору глинистого розчину r_с і діаметру свердловини d_с.

При інтерпретації фактичної кривої БКЗ її накладають на одну з палеток. При накладенні необхідно дотримувати паралельність осей координат палетки і логарифмічної сітки, та співпадання хрестів фактичної кривої БКЗ і палетки. За знайденою розрахунковою кривою БКЗ встановлюють питомий опір пласта, наявність проникнення розчину в пласт і глибину проникнення.

Палетки БКЗ. Основні прийоми і способи палеточної інтерпретації даних БКЗ

Розрізняють криві БКЗ двох основних типів: двошарові та тришарові.

1. Двошарові криві спостерігаються в щільних породах, де відсутня зона проникнення (D≥d_c), ρ_зп=ρ_п. При накладанні на двошарову палетку, інтерпретуюча крива добре співпадає з палеточними кривими (Рис. 2.7).

а – h=∞; б – h=d_с, ρ_вм=10 ρ_с; І – типові криві зондування (позначені цифрами в душках): 1 – двошарові, 2 – тришарові криві підвищуючого проникнення ρ_с< ρ_зп> ρ_п, 3 – тришарові криві понижуючого проникнення ρ_с< ρ_зп<ρ_п; ІІ – двошарові палеточні криві; ІІІ – геометричне місце точок на палетці, де ρ_у/ρ_с=ρ_п/ρ_с (крива АА)