Інтерпретація результатів бокового каротажного зондування

Загальна характеристика дисципліни

Геологічні задачі геофізичних досліджень свердловини

Геофізичні дослідження розрізів свердловин виконуються широким комплексом, який включає електричні, магнітні, радіоактивні, термічні, механічні та геохімічні методи для розв’язку наступних задач:

– задачі загального характеру включають:

а) розчленування гірських порід, що складають розрізи свердловин;

б) визначення глибин залягання гірських порід та їх потужності;

в) виділення колекторів;

г) виявлення корисних копалин та вивчення особливостей їх розподілу по площі району;

д) вивчення структури геологічних об’єктів та характеру їх фаціальної мінливості;

е) виділення реперів для кореляції розрізів свердловин з наступним визначенням будови родовища за даними узагальнюючої інтерпретації результатів геофізичних досліджень;

є) стратиграфічне розчленування розрізів, визначення та уточнення геологічного віку порід;

– задачі детального дослідження включають:

а) визначення коефіцієнтів пористості, проникності, глинистості та звивистості порових каналів;

б) визначення коефіцієнтів першопочаткового та кінцевого нафтонасичення та газонасичення продуктивних об’єктів, а також коефіцієнтів витіснення нафти і газу;

в) зольності та інших параметрів вугілля;

г) вміст в породах рудних і нерудних корисних копалин.

– задачі технічного характеру включають:

а) встановлення викривлення свердловин;

б) встановлення фактичного діаметру свердловин;

в) визначення профілю січення свердловини;

г) визначення висоти підйому, характеру розподілу та степені щеплення цементу в затрубному просторі;

д) виявлення місць припливів і затрубної циркуляції вод у свердловинах;

е) визначення горизонтів, що поглинають воду і контроль гідравлічного розриву пласта;

є) визначення рівня рідини, місцезнаходження башмаків обсадних колон і металічних предметів, які залишені в свердловинах при аваріях, глибин розміщення вибоїв свердловин.

– задачі при контролі за розробкою включають:

а) динаміки водонафтових, водогазових і газонафтових контактів;

б) дебіту та складу флюїдів у свердловинах;

в) профілів віддачі та приймання пластів;

г) інтервалів прориву нагнітаючих вод;

д) нафтовіддачі пластів.

Для розв’язку перерахованих задач використовуються спеціально розроблені методи інтерпретації результатів геофізичних досліджень свердловин, основи яких викладаються в даному курсі.

Роль вітчизняних і зарубіжних спеціалістів у створенні та удосконаленні способів геологічної інтерпретації

даних ГДС

Методики інтерпретації результатів геофізичних досліджень розрізів свердловин розроблені великою групою вчених. Академік В. А. Фок в 1932 р. створив загальну теорію електрометрії свердловин для випадку циліндричних границь розділу. На основі даних досліджень Л. М. Альпіним і С. Г. Комаровим були створені способи визначення питомого електричного опору за даними бокового електричного зондування.

П. М. Белаш і Є. А. Непман разом з В. Н. Дахновим вперше застосували методику електромоделювання процесів електрометрії свердловин на інтеграторах з дротяною сіткою. Результати цих і пізніших досліджень Л. М. Альпіна, А. Е. Кулінковича та інших дозволили більш обґрунтовано підійти до інтерпретації кривих уявного та ефективного опорів у пластах обмеженої потужності.

Колективом співробітників кафедри промислової геофізики Московського інституту нафтохімічної та газової промисловості розроблена методика визначення фізичних властивостей гірських порід, вивчена їх природа, отримані основні зв’язки між ними. А. С. Семеновим, В. А. Мейером, А. В. Вешевим, В. А. Комаровим та іншими розроблена методика інтерпретації результатів електричних і магнітних методів дослідження рудних свердловин.

В. А. Арцибашевим, Ю. П. Булашевичем, Г. М. Воскобойниковим, Ю. А. Гуліним, В.П. Іванкіним, Д. А. Кожевниковим, А. П. Очкуром, В. В. Ларіоновим, М. М. Соколовим, Г. Ф. Новиковим, Р. А. Резвановим, Е. М. Філіпповим, Ю. С. Шимилевичем та іншими створені способи інтерпретації даних радіометрії. Д. І. Дьяконовим, Ш. Ф. Мехтієвим, Л. З. Позіним, Е. Б. Чекалюком, Г. А. Череменським та іншими розроблена методика інтерпретації термометрії з метою вивчення будови нафтових і газових родовищ та вивчення газових покладів.

Велика кількість методик інтерпретації результатів геофізичних досліджень свердловин розроблена закордонними вченими. Зокрема, розроблено методики інтерпретації даних екранованих зондів та індукційного методу, методів самочинної поляризації, акустичного, радіометрії та комплексної інтерпретації результатів ГДС. Достатньо відомі роботи в області інтерпретації результатів геофізичних досліджень свердловин таких вчених як Г. Арчі, М. Віллі, В. Вінзауер, Л. де Вітте, Г. Гюйо, І. Деван, Р. Десбранд, М. Гондуін, Г. Долль, М. Мартен, С. Пірсон та багатьох інших.

Визначення границь і товщин пластів за даними методу уявного електричного опору

Способи визначення границь і товщин пластів за діаграмами r_у базуються на знанні форм кривих уявного опору проти одинарних пластів та їх пачок.

Розглянемо тільки правила визначення границь пластів високого опору, тому що границі пластів низького опору є одночасно або покрівлею, або підошвою пластів високого опору та правила їх визначення аналогічні.

Товщини пластів у кожному приведеному випадку можуть бути встановлені за відомими значеннями глибин границь пластів (підошви та покрівлі).

Визначення границь пластів на діаграмах потенціал-зондів

На кривих уявного опору, що записані потенціал-зондами, пласт обмеженої потужності при малій розбіжності опорів вміщуючих порід виділяється аномалією, яка симетрична відносно середини пласта. У зв’язку з цим правила визначення положення покрівлі та підошви пласта за кривою r_у потенціал-зонда однакові.

Визначення границь потужних пластів (АМ<h>d_с) високого опору проводиться наступним чином. З достатньою точністю можна користуватись правилом, згідно якого точки кривої r_у потенціал-зонда, що відповідають границям пласта, зміщують на відстань АМ/2 від початку крутого підйому кривої, відносно осі глибин проти пласта, у бік вміщуючих порід низького опору (Рис. 2.1).

При визначенні границь пластів малої та середньої товщини діаграми потенціал-зондів використовуються рідко.

Визначення границь пластів на діаграмах градієнт-зондів

На діаграмах уявного опору, що записані градієнт-зондами, у більшості випадків границі пластів збігаються з екстремальними значеннями r_у.

Пласти великої та середньої товщини (АО<h>d_с).

1. На діаграмах r_у послідовних градієнт-зондів підошва та покрівля пласта високого опору знаходиться за допомогою точок, які розміщені на відстанях МN/2 (AB/2) нижче точок r_у.max і r_у.min.Якщо відстань МN невелика (0,1–0,25 м) і в заданому масштабі глибин діаграми дане зміщення не має значення, то підошва та покрівля пласта визначаються за точками r_у.max і r_у.min. Якщо розмір зонда великий і в багато разів перевищує діаметр свердловини, то на кривій r_у поблизу покрівлі пласта високого опору спостерігається ділянка зі зниженим уявним опором (на теоретичних кривих він дорівнює розміру зонда АО), а точка r_у.min у покрівлі пласта практично не відзначається. У цих випадках покрівля знаходиться на відстані, яка рівна розміру зонда, вище точки А (Рис. 2.2).