Палетки ПКМ-МНИ

Рисунок 2.8 – Зведена палетка БКЗ-С-2

Рисунок 2.7 – Типи кривих бокового каротажного зондування

2. Тришарова крива зондування спостерігається в пластах великої товщини при умові, що ρ_зп≠ρ_п. Є два різновиди таких кривих:

а) крива підвищуючого проникнення фільтрату промивної рідини в пласт простежується при умові, що ρ_с<ρ_зп>ρ_п. Вона характерна для водоносних колекторів з міжзерновою пористістю. Ознакою кривої такого типу є те, що права вітка кривої перетинає палеточні двошарові криві, переміщуючись від більш високих до низьких модулів (Рис. 2.7).

б) крива понижуючого проникнення фільтрату промивної рідини в пласт характерна для продуктивних нафтогазоносних колекторів при умові, що ρ_с<ρ_зп<ρ_п. Права вітка кривої переходить від низьких до більш високих модулів (Рис. 2.7).

Двошарові криві БКЗ

Двошарові криві БКЗ розраховані для умов, коли проникнення розчину в пласт відсутнє. При цьому можливі наступні випадки:

а) опір бурового розчину r_с, що заповнює стовбур свердловини, менший від опору пласта (r_с<r_п),

б) опір бурового розчину більший від опору пласта (r_с>r_п).

Двошарові розрахункові криві БКЗ згруповані в палетку, яка позначається БКЗ-1, що у свою чергу підрозділяються на палетки БКЗ-1-А і БКЗ-1-Б. Перша з них застосовується при (r_с<r_п) (Рис. 2.6, а), а друга при (r_с>r_п) (Рис. 2.8, а).

а – БКЗ-1-Б; б – ЕК-3, повернута на 180º біля хреста

Шифр кривих r_п/r_с; (r_D/r_с); [D/d]

Праві вітки кривих палетки БКЗ-1 асимптотично наближаються до значень питомого опору пласта.

На палетках зображена крива А, що є геометричним місцем точок перетинання кривих БКЗ із їх правими асимптотами.

Двошарові криві БКЗ позначають одним відносним параметром r_п/r_с, що називається – модулем кривої БКЗ і є шифром кривої.

Палетки БКЗ-1-А і БКЗ-1-Б застосовують при інтерпретації двошарових фактичних кривих БКЗ. За допомогою цих палеток визначають питомий опір пласта r_п у точці перетинання зіставленої розрахункової кривої БКЗ і кривої А палетки. Ці палетки застосовують також і у випадку, якщо діаметр свердловини збільшений у порівнянні з номінальним. Такі криві БКЗ інтерпретують шляхом переміщення фактичних кривих БКЗ до сполучення їх з палеточними кривими БКЗ (Рис. 2.9).

Дійсний питомий опір пласта r_п визначається при цьому звичайним способом за перетином кривої А із знайденою палеточною кривою БКЗ.

Дійсні значення r_с і діаметра свердловини d_с (у тому випадку, якщо в інтервалі БКЗ відсутні дані кавернограми) визначаються координатами хреста палетки відносно осей бланка фактичної кривої зондування при сполученні фактичної і палеточної кривих зондування.

Тришарові криві БКЗ

Тришарові криві БКЗ розраховані для випадку проникнення розчину в пласт. При розкритті проникних пластів під дією надлишкового тиску в свердловині глинистий розчин проникає в пори породи. Звичайно, глинисті частки затримуються в порах і утворюють на стінці свердловини глинисту кірку, внаслідок чого проникнення розчину в пласт згодом різко сповільнюється або припиняється зовсім.

Дослідами продавлювання глинистого розчину в пісковики встановлено, що глинистий розчин проникає на невелику глибину (кілька см), а вода, яка відфільтрувалась з глинистого розчину – на велику глибину. Опори глинистого розчину та води, що відфільтрувалась, приблизно однакові та отримані за даними БКЗ відомості про глибину проникнення розчину в пласт у дійсності відбивають загальне проникнення рідини, яке надалі називається – проникненням розчину.

Глибина проникнення залежить від якості розчину. При бурінні на високоякісних глинистих розчинах (приготовлених на глинах з високою колоїдальністю і підвищеною в’язкістю) глибина проникнення розчину в пласт значно менша, ніж при бурінні на недоброякісному глинистому розчині. Згодом глибина проникнення розчину збільшується. Це підтверджується повторними каротажними дослідженнями пластів, при яких відзначається більш глибоке проникнення розчину в порівнянні з попередніми замірами.

При проникненні глинистого розчину в пласт навколо свердловини утвориться шар діаметром D.

Питомий опір цього шару має проміжне значення між опором розчину й опором незміненої частини пласта. Розрізняють два випадки проникнення розчину: підвищувальне та понижувальне. Проникнення розчину, що викликає підвищення опору пласта, звичайно спостерігається при бурінні на прісному розчині, мінералізація якого нижче мінералізації пластової води.

При проникненні розчину, що викликає підвищення опору пласта, задовольняється умова r_с<r_D>r_п, де r_с – опір глинистого розчину, r_D – опір проміжного шару (у межах проникнення розчину) і r_п – опір незміненої частини пласта. Фактичні криві БКЗ у цьому випадку мають форму припіднятих кривих (Рис. 2.10).

Проникнення розчину, яке викликає зниження опору пласта, звичайно спостерігається при застосуванні глинистого розчину, приготовленого на сильно мінералізованій воді. При цьому виконується умова r_с<r_D<r_п і криві БКЗ мають форму опущених (Рис. 2.11).

Тришарові криві БКЗ визначаються п’ятьма параметрами: опором пласта r_п, опором зони проникнення розчину r_D, опором глинистого розчину r_с, діаметром зони проникнення D і діаметром свердловини d. Але в зв’язку з тим, що криві БКЗ будують на подвійному логарифмічному бланку, форма кривих БКЗ і їх розміщення на палетках БКЗ визначається трьома відносними параметрами, а саме: r_D/r_с, D/d і r_п/r_с.

Приналежність тришарової кривої БКЗ до підвищувального або понижувального проникнення розчину визначається відношенням r_п/r_D. Якщо r_п/r_D менше одиниці, має місце підвищувальне проникнення розчину, якщо ж більше – понижувальне проникнення розчину.

На одній і тій же палетці наносять звичайно криві, що відповідають підвищувальному і понижуючому проникненню розчину.

Тришарові палетки БКЗ позначаються двома відносними параметрами: r_D/r_с та D/d.

Кожна крива на палетці БКЗ зображує залежність відношення r_у/r_с від відносного розміру зонда L/dпри заданих параметрах r_D/r_с, D/d і r_п/r_с, із них перші два параметри відбивають шифр палетки, а третій – шифр кривої.

Тришарові розрахункові криві БКЗ для випадку підвищувального проникнення розчину (припідняті криві) згруповані також у спеціальні – так звані палетки БКЗ-U. Криві цих палеток визначаються деяким параметром U, що залежить від усіх параметрів, які характеризують тришарову криву БКЗ.

Палетки БКЗ-U

Для припіднятих кривих БКЗ велику роль відіграє встановлене Л. М. Альпіним положення, що при невеликому підвищуючому проникненні розчину криві БКЗ при різних r_D і D практично не відрізняються між собою (еквівалентні між собою), якщо однакове значення параметру:

. (2.1)

Дане правило називається U-еквівалентністю припіднятих кривих БКЗ.

Таким чином, при малому діаметрі проникнення припідняті криві БКЗ із фіксованим значенням модулю r_п/r_с практично визначаються тільки параметром U.

Криві БКЗ, які визначені параметром U, будемо називати кривими БКЗ-U.

Параметр U представляє собою збільшення опору середовища у радіальному напрямку. Таким чином, U-еквівалентність кривих означає, що при малих глибинах проникнення криві БКЗ одного і того ж модулю не відрізняються між собою, якщо сумарний опір середовища в радіальному напрямку однаковий. Це пояснюється тим, що при підвищуючому проникненні розчину струменеві лінії у пласті мають майже радіальний напрямок.

На рисунку 2.12 показана палетка ЕК-U для переходу від r_п/r_с, r_D/r_с і D/d до параметра U.

На даній палетці подані криві залежності D/d від U для різних значень r_D/r_с і r_п/r_с. Щоб знайти D/d за заданим U, слід скористатись кривою для відповідних значень r_D/r_с і r_п/r_с, яка розміщена на палетці.

Принцип U-еквівалентності, як було сказано вище, використовується тільки при невеликому проникненні розчину. Якщо глибина проникнення велика (D/d >>1), то припіднята крива БКЗ буде відрізнятись від кривої БКЗ для відповідного параметра U при малій глибині проникнення. На рисунку 2.13 показані дві криві БКЗ при підвищуючому проникненні для одного і того ж значення U, але при великій і малій глибині проникнення. У першому випадку максимум кривої нижчий, і вона зміщена вправо.

Межі використання U-еквівалентності можуть бути визначені порівнянням кривих БКЗ-U із відомими відповідними значеннями параметра U припіднятих кривих БКЗ того ж модулю з різною глибиною проникнення. Таке порівняння для r_п/r_с=0 показує, що криві БКЗ, що визначаються параметрами r_п/r_с, r_D/r_с і D/d та параметрами U, r_п/r_с, значно відрізняються при значення D/d, які перевищують наступне:

Дані значення можуть бути прийняті за верхню межу U-еквівалентності.

Наявність U-еквівалентності дозволяє побудувати палетки БКЗ-U, в яких припідняті криві БКЗ визначаються параметром U. На одній палетці переважно зібрані криві БКЗ різних U для фіксованого значення r_п/r_с.

Поряд з перерахованими основними теоретичними палетками при інтерпретації БКЗ застосовують і інші допоміжні палетки. Зокрема, широко застосовують палетки, при побудові яких використані умови наближеної еквівалентності при підвищувальному (палетки ЕК-3) і понижувальному (палетки ЕК-2) проникненні розчину.

Завдяки наближеній еквівалентності можна приблизно (частіше графічним шляхом) представляти умови, при яких тришарові криві БКЗ можуть бути прирівняні до еквівалентних їм двошарових кривих.

Зіставлення фактичних і розрахункових кривих БКЗ при підвищувальному проникненні розчину

Якщо після попередньої обробки встановлено, що фактична крива БКЗ відповідає випадку підвищувального проникнення розчину, то подальша інтерпретація кривої здійснюється за допомогою розрахункових тришарових палеток.

Шляхом зіставлення підбирають тришарову палеточну криву БКЗ, що відповідає фактичній кривій, і визначають питомий опір пласта r_п і діаметр зони проникнення D. При малій глибині проникнення розчину припідняті криві БКЗ інтерпретують за допомогою палетки БКЗ-U. Для цього з комплекту палеток БКЗ-U підбирають палетку, у якої відношення r_п/r_с найбільш близько підходить до ймовірного для даних умов. Порівняння фактичної кривої БКЗ із палеточною здійснюється шляхом сполучення осей палетки і кривої БКЗ. При цьому важливо сполучити праві частини кривих в області їхнього спаду. Сполучення фактичної кривої БКЗ із палеточною звичайно приводить до деякого зсуву осей, що викликається невідповідністю відношення r_п/r_с палеточної кривої і дійсними значеннями.

Тому при виборі палеточної кривої необхідно підібрати таку криву, для якої зсув осей палетки і фактичної кривої БКЗ був би найменшим при найбільш повному сполученні кривих (особливо їх правих частин) в області асимптоти (Рис. 2.14).

Подальша інтерпретація зводиться до визначення питомого опору пласта. Значення опору відраховують на осі опорів фактичної кривої БКЗ у точці перетинання цієї осі з продовженою правою асимптотою. За знайденою палеточною кривою визначають і величину U. Питомий опір зони проникнення r_D, при достатній глибині проникнення розчину, визначають по лівій вітці фактичної кривої БКЗ шляхом порівняння її з двошаровою палеткою БКЗ-1-А. У деяких випадках приходиться задаватися величиною r_D. При цьому виходять з того, що відношення питомого опору зони проникнення r_D до опору розчину r_р буде таким же, як і відношення опору незміненої частини пласта r_п до опору пластової води r_пл.в.

На підставі цього вважають, що для пластів пісковиків значення опору зони проникнення r_D приблизно дорівнює вісім–десятикратній величині опору розчину r_р. Для пісковиків опір породи в 10-25 разів більший, ніж опір води, що їх насичує. Отже, для пісковиків опір зони проникнення може мінятися в межах від 10 до 25-кратного значення опору розчину.

При проникненні розчину в карбонатні породи або сильно зцементовані пісковики опір зони проникнення може мінятися у великих межах, сягаючи іноді значних величин, які у 100 разів перевищують опір розчину. Знаючи величину U, відношення r_п/r_с і r_D/r_с, можна визначити значення D/d. Дане відношення може бути визначено або шляхом розрахунку за допомогою формули (2.1), або за допомогою номограми, що входить у комплект палеток БКЗ і названої ЕК-U.

Якщо межі проникнення розчину перевищені, максимум фактичної кривої виходить занадто розтягнутим і правою її віткою не сполучається з палеточними кривими БКЗ-U, то інтерпретація такої кривої БКЗ проводиться за допомогою звичайних тришарових палеток БКЗ.

Для полегшення вибору відповідної даному випадку розрахункової кривої БКЗ користуються зведеною палеткою БКЗ-С-2. При цьому хрест спостереженої кривої БКЗ сполучають з поверненої кривої ЕК-3 відповідно обраному значенню r_D/r_с фактичної кривої (Рис. 2.15). Сполучають так, щоб зберігалася паралельність осей бланка та палетки.

Питомий опір пласта r_п визначають по ординаті точки перетинання кривої БКЗ із кривої А палетки БКЗ-1-Б і відраховують в Ом·м по осі опору бланка фактичної кривої БКЗ. Відносна величина визначається системою кривих на палетці ЕК-3, що відповідають визначеним значенням D/d.

Отримані в такий спосіб дані, інтерпретацію фактичної кривої БКЗ уточнюють шляхом порівняння фактичної кривої БКЗ із теоретичними тришаровими кривими з урахуванням параметрів, які встановлені наближеними методами.

Вище було зазначено, що відмінною рисою кривих БКЗ пластів з підвищувальним проникненням розчину є наявність крутого спаду правої частини кривої після максимуму. У той же час відомо, що проти пластів високого опору без проникнення розчину крива зондування відзначається також крутим спадом правої частини кривої після максимуму. Тому відрізнити фактичну криву БКЗ із підвищеним проникненням розчину від кривої зондування, отриманої проти тонкого пласта високого опору, є однією з важливих задач при інтерпретації.

Щоб уникнути можливої помилки, необхідно до зіставлення фактичної кривої БКЗ із палеточними вирішити, до якого з двох названих випадків відноситься отримана крива.

Криві БКЗ при підвищувальному проникненні розчину відрізняються від кривих зондування, що відповідають пластам високого опору малої потужності без проникнення розчину, що зумовлює наступні ознаки:

1. При підвищувальному проникненні розчину максимум на кривій БКЗ, після якого відбувається спад кривої, розташований лівіше, ніж такий же максимум і спад на кривій зондування для пласта високого опору такої ж потужності. Перевірка положення максимуму визначається за допомогою палетки ТП-1, на якій приведені геометричні місця характерних точок для пластів високого опору.

У випадку підвищувального проникнення розчину, максимум кривої БКЗ виявиться лівіше геометричного місця максимумів максимальних кривих зондування, які зазначені на палетці ТП-1, а у випадку пласта високого опору максимум кривої зондування або співпаде з кривою максимумів палетки ТП-1, або виявиться правіше.

2. При підвищувальному проникненні розчину збільшення розміру зондів у два і більше разів потужності пласта приводить до зниження максимальної кривої зондування, а при тонких пластах високого опору вона поступово росте.

3. Для пісковиків однією з ознак, що вказує на наявність пласта високого опору, є розміщення фактичної кривої БКЗ вище двошарової палеточної кривої БКЗ із шифром r_D/r_с>8.

Однак у ряді випадків не вдається за одними кривими БКЗ стверджувати про наявність чи відсутність проникнення розчину в пласт і для рішення цього питання бажано залучати додаткові геологічні зведення (дані про геологічний розріз свердловини, зіставлення розрізу свердловини з розрізами сусідніх свердловин та ін.).

Зіставлення фактичних і розрахункових кривих БКЗ у випадку збільшеного діаметру свердловини або при понижуючому проникненні розчину

Якщо встановлено, що фактична крива БКЗ відповідає збільшеному відносно номінального діаметру свердловини або понижуючому проникненню розчину, то необхідно з’ясувати, який із зазначених випадків має місце.

Віднесення фактичних кривих БКЗ до того чи іншого випадку проводиться на підставі порівняння їх із двошаровими кривими палетки БКЗ-1-А.

Якщо фактична крива БКЗ може бути сполучена з однією з двошарових кривих БКЗ шляхом переміщення її на визначений відрізок вправо, уздовж осі зондів палетки БКЗ-1-А, то має місце збільшення діаметра свердловини.

Якщо ж цього не спостерігається, то приходиться припустити, що має місце проникнення розчину, що знижує опір пласта.

Відмінною рисою кривих БКЗ при понижуючому проникненні є їх розбіжність з усіма палеточними кривими БКЗ-1-А. Перші висновки перевіряють і уточнюють накладанням фактичної кривої на палетку БКЗ-1-А шляхом сполучення осей абсцис палетки і фактичної кривої БКЗ. Якщо переміщенням удається сполучити ліву вітку фактичної кривої БКЗ з однією із кривих палетки, а середня або права її частини будуть відхилятися вправо від двошарової кривої БКЗ, то має місце понижуюче проникнення розчину.

У деяких несприятливих випадках, коли ознаки, що відповідають збільшенню діаметра свердловини або понижуючому проникненню розчину, виражені слабко, ці два випадки не вдається розрізнити між собою.

Подальша інтерпретація фактичних кривих БКЗ зводиться до підбору відповідних розрахункових кривих БКЗ. Способи підбору розрахункових кривих БКЗ для випадків проникнення розчину і випадків збільшення діаметра свердловини різні.

Збільшення діаметра свердловини

Якщо встановлено збільшення діаметра свердловини, то фактичну криву БКЗ зіставляють з палеточними кривими БКЗ-1-А так, щоб вісь абсцис палетки і вісь абсцис фактичної кривої збіглися. Потім бланк із фактичною кривою БКЗ переміщують по палетці до тих пір поки фактична крива не співпаде більшістю точок з однієї з палеточних кривих. За знайденою кривою визначають питомий опір пласта і фактичний діаметр свердловини. Питомий опір пласта відраховують, як правило, а діаметр свердловини визначається точкою перетинання вертикальної осі палетки з віссю абсцис фактичної кривої БКЗ і відраховується в метрах (Рис. 2.9).

Інтерпретація кривої БКЗ сильно спрощується, якщо відомий фактичний діаметр свердловини проти пласта, який заміряний каверноміром. У цьому випадку підбір палеточної кривої БКЗ полегшується.

Понижуюче проникнення розчину

Інтерпретація кривої понижуючого проникнення проводиться за допомогою зведеної палетки БКЗ-С-1 і тришарових розрахункових виположенних кривих БКЗ.

Для спрощення вибору розрахункових кривих БКЗ використовують допоміжну палетку ЕК-2, що нанесена на зведену палетку БКЗ-С-1 (Рис. 2.6).

Порівнянням фактичної кривої БКЗ із кривими палетки БКЗ-1-А за її лівою віткою визначають відносну величину опору зони проникнення r_D/r_с. Потім накладають фактичну криву БКЗ на палетку БКЗ-С-1 і переміщують хрест фактичної кривої БКЗ по перевернутій кривій палетки ЕК-2 відповідно значенню r_D/r_с до сполучення правої вітки кривої з однієї з розрахункових кривих БКЗ-1-А. Після цього визначають питомий опір пласта r_п звичайним способом за палеткою БКЗ-1-А і відносну величину діаметра проникнення розчину D/d за палеткою ЕК-2. Для цього на палетці ЕК-2 нанесені пунктирні лінії зі значеннями D/d. Положення хреста палеток БКЗ-1-А і ЕК-2 переносять на логарифмічну сітку; воно відповідає значенню r_ф і d_ф фіктивної свердловини.

Приклад зіставлення кривої БКЗ при понижуючому проникненні розчину з двошаровими кривими зображений на рисунку 2.16.

Отримані в такий спосіб параметри тришарової кривої БКЗ уточнюють зіставленням фактичної кривої з розрахунковими кривими БКЗ.

Якщо не вдається встановити проникнення розчину чи збільшення діаметру, то фактичну криву зіставляють з палеточними кривими, так само як і у випадку збільшення діаметру свердловини. За отриманою палеточною кривою визначають питомий опір і ефективний діаметр свердловини d_еф, що відповідає точці перетинання осі ординат палетки з віссю абсцис фактичної кривої БКЗ і відраховується в метрах.

Якщо ефективний діаметр свердловини перевищує величину номінального діаметра, то варто припустити в пласті або проникнення розчину, що знижує опір, або збільшення діаметра свердловини. У деяких випадках більш точні відомості про пласт можуть бути отримані шляхом використання додаткових геологічних даних по даній і сусідній свердловинах та шляхом аналізу каротажних діаграм.

Якщо проти пласта спостерігається збільшення діаметра і проникнення розчину, то з’ясувати вплив кожного з цих факторів окремо за даними БКЗ можна тільки при сприятливих умовах, коли кожна з цих величин значна.

У більшості випадків роздільно ці величини визначити не вдається і тому враховують лише ту з них, що впливає в більшій степені.

Якщо питомий опір глинистого розчину мало відрізняється від питомого опору пластової води, за допомогою БКЗ неможливо відрізнити наявність чи відсутність проникнення розчину у водоносний пласт. Також неможливо визначити збільшення діаметра свердловини, якщо опор глинистого розчину і порід, що вміщають, мало відрізняються між собою.

.

Пласти малої потужності високого опору

Якщо потужність пласта мала, то ділянка фактичної кривої БКЗ, що може бути зіставлена з розрахунковими кривими, також мала та інтерпретація такої кривої БКЗ стає неможливою. У пластах дуже малої потужності, коли для побудови кривої БКЗ вдається використовувати лише дані, які отримані за першими двома зондами, побудова фактичної кривої БКЗ для порівняння з розрахунковими практично неможливо.

У цих випадках питомі опори пластів визначають за даними кривих зондування. У першу чергу це проводиться застосуванням для пластів високого опору.

Криву зондування, що одержують проти пластів невеликої потужності високого опору, можна розділити на дві вітки: ліву і праву. Лівій вітці відповідають зонди, розміри яких менше потужності пласта, а правій – зонди, розміри яких близькі до потужності пласта або значно її перевищують.

Як відомо, з наближенням розміру зонда до величини потужності пласта значення УО на кривій зондування різко зменшуються; коли розміри зонда перевищують потужність пласта і наближаються до його подвоєної величини, плавний мінімум переходить у міру збільшення зонда до зростання УО на кривій зондування. Для максимальних кривих зондування при необмеженому збільшенні розміру зонда права вітка кривої зондування асимптотично наближається до значення питомого опору пласта r_п. Це дає можливість перейти до визначення питомих опорів порід за правою віткою максимальної кривої БКЗ при використанні спеціальної палетки ТП-2 (Рис. 2.17).

На палетці ТП-2, так само як і на палетці ТП-1, по горизонтальній осі відкладене відношення розміру зонда до потужності пласта, а по вертикальній – відношення УО до опору порід, що вміщують пласт, r₀.

Щоб одержати криву зондування в такому ж масштабі, у якому будують теоретичні криві палетки ТП-2, необхідно як точку з одиничними оцінками бланка приймати точку врахування потужності, яку отримано шляхом перетинання двох взаємно перпендикулярних ліній, що відтинають на осі абсцис величину потужності пласта h (у м), по осі ординат – опір порід, що вміщають, r₀ (в Ом·м).

Якщо опори порід, що покривають і підстилають пласт, різні, то враховується опір пласта, що лежить убік непарного електрода, що робить найбільший вплив на величину УО.

Криву зондування з палеткою ТП-2 зіставляють шляхом сполучення точки вразування потужності з хрестом палетки.

Опір пласта r_п відраховують на осі ординат бланка в Ом·м, а на осі ординат палетки у відносних величинах r_п/r₀.

Криві палетки ТП-2 розраховані без врахування впливу свердловини.

Незважаючи на це, дані палетки в більшості випадків дозволяють з достатньою точністю визначати опір пласта.

При користуванні палеткою ТП-2 необхідно знати наступне:

1. Палетка ТП-2 розрахована для ідеальних градієнт-зондів, у яких відстань MN (АВ) нескінченно мало. У реальних зондах, які застосовуються на практиці, відстань між електродами М і N звичайна. При цьому, якщо відстань між зближеними електродами менша потужності пласта, а потужність пласта не менша діаметра свердловини, виміряні УО мало відрізняються від величини УО для ідеального зонда і палетку ТП-2 можна успішно застосовувати. Якщо відстані між зближеними електродами перевищують потужність пласта, то величини УО будуть сильно занижені. У цьому випадку права вітка кривої зондування, що отримана великими зондами, у яких відстань між зближеними електродами звичайно значно (0,5 м і навіть 1,0 м) є заниженою в порівнянні з палеточною кривою і визначення опору породи за правою віткою приведе до помилки.

2. Інтерпретація кривої зондування ускладнюється при значному перевищенні опору порід, що вміщують, у порівнянні з опором розчину.

Якщо опір порід, що вміщують, або порід, що підстилають чи покривають пласт, перевищує опір розчину більш ніж у 10 разів, то користування палеткою ТП-2 у наслідок перекручування величин УО стає неможливим.

3. При глибокому проникненні розчину (підвищувального чи понижувального характеру) зіставляти теоретичні криві палетки ТП-2 можна тільки з правою частиною максимальних кривих зондуванні, не спотворених явищем проникнення розчину.

4. Якщо розмір зонда більший потужності пласта, то на величину УО, яка реєструється проти пласта високого опору і малої потужності, впливають породи, що підстилають і покривають пласт, внаслідок явищ екранування. Екранування спотворює величини УО і утрудняє використання правої вітки кривої зондування для визначення опору пласта. Тому при обробці діаграм УО необхідно враховувати, які із сусідніх пластів можуть екранувати. Якщо такі пласти виявлені, то відповідними ділянками кривої зондування не слід користуватись при визначенні опорів порід. У деяких випадках отримане спотворення може бути враховане наближеними підрахунками. Найбільше спотворення величин УО проти тонких пластів високого опору походить від пластів, які розташовані з боку вилученого (непарного) електрода. Якщо з цієї сторони розташований пласт високого опору, то до тих пір, поки довжина зонда залишається меншою відстані між серединами досліджуваного і вище лежачих пластів, унаслідок явища екранування величина УО буде збільшуватися,а привеликих зондах УО занижуватися (Рис. 2.18).

Тому в залежності від співвідношень розмірів зондів і відстаней між пластами УО може під впливом екранування виявитися завищеним або заниженим у порівнянні з УО такого ж, але одиночного пласта.

Спотворення УО майже не буде спостерігатися, якщо пласт, що екранує, віднесений на велику відстань.

5. Крива зондування, яка реєструється проти пластів дуже малої потужності і високого опору, за своїм видом дуже нагадує криву БКЗ для випадку глибокого проникнення розчину, що знижує опір, або великого збільшенні діаметра свердловини. Тому, якщо не врахувати малу потужність пласта високого опору, можна припуститися грубої помилки при інтерпретації кривої.

6. Палетка ТП-2 не застосовується для дуже тонких пластів, потужність яких менше двох-чотирьох діаметрів свердловини.

Вище ми розглядали способи інтерпретації фактичних кривих БКЗ для пластів великої потужності і пластів високого опору малої потужності за правою віткою кривої зондування. Розглянемо прийоми інтерпретації кривих для випадку, коли для пласта можна побудувати криву БКЗ і праву вітку кривої зондування.

нтерпретація даних БКЗ у цьому випадку може бути зроблено двома способами: за кривою БКЗ і за правою віткою кривої зондування. Порівнюючи отримані результати й одержавши належну збіжність величин, можна бути упевненим у їх вірогідності та відсутності проникнення розчину в пласт. Якщо ж результати, які отримані за кривою БКЗ і за правою віткою кривої зондування, є різними, то можна припустити наявність проникнення розчину. Співвідношення величин отриманих за кривими БКЗ і за правою віткою кривої зондування, дозволить одержати додаткові відомості про характер зміни в пласті.

Наприклад, перевищення величини питомого опору, яка отримана за кривою БКЗ, над такою ж величиною, яка отримана за правою віткою кривої зондування, вказує на наявність проникнення розчину, що підвищує опір пласта.

При іншому співвідношенні, коли опір пласта, який отриманий за правою віткою кривої зондування, вищий, ніж цей же опір, який отриманий за кривою БКЗ, варто припустити, що діаметр свердловини збільшений або має понижуюче проникнення розчину. Використання при інтерпретації даних бокового каротажного зондування кривої БКЗ і правої вітки кривої зондування розширює можливості методу. Обробка матеріалів БКЗ для пластів, потужність яких близька до величини діаметра свердловини, звичайними методами неможлива.

Чергування пластів

Викладена методика обробки БКЗ розрахована для випадків одинарних пластів, які розташовані в однорідному середовищі. Тим часом ця методика застосовується і у випадку чергування пластів достатньої потужності. Основним застосуванні описаної методики для інтерпретації фактичної кривої БКЗ, отриманої проти того чи іншого пласта, є форма кривої БКЗ. Якщо форма отриманої кривої БКЗ мало відрізняється від форми такої ж кривої для одинарного пласта, то застосування методики варто вважати доведеним. Якщо потужність прошарків, що розділяють пласти високого опору, невелика, то при підрахунку значень УО необхідно враховувати вплив сусідніх пластів (екранування) та інтерпретація кривих БКЗ таких пластів сильно ускладнюється. Наявність явищ екранування, що спотворюють криві УО, а отже, і форму кривої БКЗ, виключають можливість інтерпретації фактичної кривої БКЗ.

При частому чергуванні тонких пластів різного опору описана методика обробки БКЗ не завжди застосовується.

Відрізнити за кривим БКЗ часте чергування пластів від випадку підвищувального проникнення розчину не завжди можливо. В обох випадках на кривій спостерігається закономірне зниження уявного опору зі збільшенням довжини зонда. Зниження опору при частому чергуванні тонких пластів, на відміну від випадку підвищувального проникнення, викликано впливом кінцевої потужності окремих пластів, що складають пачку.

При частому чергуванні тонких пластів високого і низького опорів за допомогою двошарової палетки БКЗ-1-А можна визначити за лівою віткою середньої кривої зондування питомий опір прошарків високого опору. Асимптота правої вітки кривої у даному випадку висвітлює значення УО неоднорідного анізотропного середовища.

Пласти низького опору

Вище були розглянуті криві БКЗ і криві зондування, отримані за допомогою градієнтів-зондів для пластів високого опору (проти яких УО значно більше, ніж УО пластів, що вміщують). Розглянемо криві БКЗ і криві зондування для пластів низького опору, величина УО яких менша, ніж у породах, що вміщують.

Істотними значеннями УО для пласта низького опору є: середнє, мінімальне й оптимальне значення.

Середнє значення УО для пласта низького опору визначається так само, як і для пласта високого опору.

У пластах невеликої потужності середній опір є завищеним у порівнянні з опором у пласті необмеженої потужності. Це викликано різким збільшенням УО із боку вилученого електрода на границі із пластом високого опору. Таким чином, на величину середнього значення опорів впливає питомий опір порід, що вміщають. Тому середнє значення УО не є характерною величиною для пласта низького опору.

Мінімальне значення УО відповідає точці, яка розташована в границі пласта з боку зближених електродів. Значення мінімального УО для пласта кінцевої потужності звичайно більше величини УО у пласті необмеженої потужності з тим же питомим опором і зростає зі збільшенням розміру зонда.

Величина мінімального уявного опору залежить від опору глинистого розчину і порід, що вміщують. Тому мінімальне значення УО не може бути використане для характеристики питомого опору пласта низького опору.

Оптимальне значення УО визначається так само, як і для пласта високого опору (Рис. 2.3). Оптимальне значення найбільш близьке, відповідає величині УО при необмеженій потужності пласта. Оптимальне значення не може бути зняте для зондів, розмір яких перевищує 0,8 h. Для пласта малого опору оптимальне значення є найбільш характерною величиною. Для цих пластів оптимальна крива зондування є одночасно і фактичною кривою БКЗ, що закінчується на значеннях зондів, рівних 0,8 потужності пласта.

Інтерпретація фактичних кривих БКЗ, які отримані для пласта низького опору, проводиться такими ж способами, як і для пласта високого опору.

Похибки, що обумовлюють неточність фактичних кривих БКЗ

Фактичні криві БКЗ можуть виявитися неточними і погано співпадати з палеточними кривими БКЗ у наслідок помилок при вимірах УО і опору глинистого розчину та при похилому заляганні пластів через зміщення зондів до стінок свердловини.

Величини УО при каротажі можна визначити з точністю до 5%. Великі розбіжності між фактичними і розрахунковими кривими БКЗ можливі у випадку наявності витоків у кабелі підчас виміру. За діаграмами, які спотворені за рахунок витоків, неможливо проводити інтерпретацію кривих БКЗ.

Помилки у визначенні УО можуть бути також викликані неточністю виміру сили струму. Така помилка викликає заниження опорів усіх пластів на діаграмі, яка записана даним зондом, і може бути тому легко виявлена.

Неточне визначення питомого опору розчину сильно спотворює результати інтерпретації БКЗ. Тому перш ніж приступити до обробки кривих БКЗ, необхідно уточнити величину питомого опору розчину. Для уточнення величини питомого опору розчину будують фактичну криву БКЗ для непроникного однорідного пласта великої потужності, проти якого не можна очікувати збільшення діаметра свердловини та проникнення розчину, і порівнюють цю криву з розрахунковими кривими.

Порівняння ведуть так, щоб осі опору фактичної кривої і палетки сполучилися, а фактична крива БКЗ збіглася з однією з кривої палетки головним чином у своїй лівій частині. При цьому точка перетинання осі зондів палетки й осі опорів бланка БКЗ указує величину питомого опору розчину в Ом·м.

Визначення опору глинистого розчину можна вважати правильним, якщо для ряду пластів фактичні криві БКЗ збіжаться з розрахунковими кривими палетки БКЗ-1-А при сполученні осей фактичної кривої БКЗ і палетки. Якщо для сполучення фактичної і розрахункової кривих БКЗ фактичну криву необхідно зрушувати вправо, опір розчину завищений у порівнянні з дійсним; якщо ж фактичну криву треба зрушувати вліво – опір розчину занижений.

Якщо діаметр свердловини відомий за даними каверноміра, то, сполучаючи фактичні криві БКЗ із двошаровими розрахунковими кривими, можна визначити опір розчину для кожного непроникного пласта.

Визначення опору проміжного шару або оцінка його опору за тими чи іншими даними не завжди відповідає дійсності та може привести до неточності зіставлення фактичної і розрахункової кривих БКЗ. Помилка може бути отримана і за рахунок неоднорідності самого пласта. Однак практично ці помилки не мають істотного впливу на результати інтерпретації БКЗ.

Якщо кут між віссю свердловини і границями пересічних свердловиною пластів відрізняється від 90° унаслідок відхилення стовбура свердловини від вертикального положення або внаслідок негоризонтального залягання пластів, криві зондування будуть відзначатися від теоретичних для випадку горизонтального залягання пластів і вертикального положення осі свердловини. Ця відмінність буде істотною, коли найменший видимий кут a між віссю свердловини і границею пласта понад 30°.

При зсуві зондів, розмір яких рівний або менший діаметра свердловини, до стінки свердловини отримані величини УОє завищеними, якщо опір порід вищий, ніж опір розчину, і заниженими, якщо опір порід нижчий опору розчину.

Помилки при вимірах УО із малими зондами за рахунок зсуву їх до стінки свердловини невеликі і ними можна зневажити.

Оформлення результатів БКЗ

Результати БКЗ прийнято оформляти у виді зведеної діаграми. Ліворуч по вертикалі записують глибини свердловини (у м), правіше – криву УО потенціал-зонда, потім криві УО, які зняті градієнт-зондами (у порядку збільшення розміру зонда), і криву ПС. Ще правіше вказують літологічний розріз, уточнений за даними каротажу й обробки БКЗ, із вказівкою інтервалів нафтогазоносності. Далі проти пластів, для яких були оброблені криві БКЗ, наносять величину їх питомого опору. У крайньому правому стовпці відзначають проникнення розчину в породи і збільшення діаметра свердловини.

Зведена діаграма результатів БКЗ повинна супроводжуватися пояснювальною запискою, що висвітлює результати геолого-геофізичної інтерпретації даних БКЗ. У цій же записці приводять зведення про розміри зондів, опір розчину та діаметр свердловини і дають зауваження за методикою інтерпретації. До записки і зведеної діаграми обробки БКЗ додають криві зондування для пластів, що представляють інтерес з погляду їх нафтогазонасиченості або колекторських властивостей.

Метод наближеного визначення питомого опору пласта

У деяких випадках можна визначити питомий опір пласта при наявності одного або двох вимірів, які отримані одним градієнт-зондом, або одним потенціал-зондом, або і градієнт- і потенціал-зондами.

При цьому розрізняють два випадки: 1) потужність пласта більша розміру зонда (пласт потужний); 2) потужність пласта менша розміру зонда (пласт тонкий). В обох випадках допускається, що фактичний діаметр свердловини дорівнює номінальному і проникнення розчину в пласт відсутнє.

Потужність пласта більша розміру зонда

Вихідними даними для визначення питомого опору потужного пласта є відлік оптимального значення опору пласта на кривій УО, яка отримана градієнт-зондом, і максимального (мінімального) значення опору на кривій УО, яка отримана потенціал-зондом. Величину r_max кривої УО, яка отримана потенціал-зондом, виправляють за допомогою палетки, що зображена на рисунку 2.20.

Потім визначають наступні дві відносні величини: r_у/r_с – відношення уявного опору r_у (оптимального для градієнт-зонда і максимального або мінімального для потенціал-зонда) до питомого опору глинистого розчинуr_с і L/d – відношення довжини зонда (АО для градієнт-зонда і AM для потенціал-зонда) до діаметра свердловини (d – номінального при відсутності виміру каверноміром і d₀ – фактичного при наявності кавернограми).

За отриманими відносними величинами знаходять на палетці БКЗ-1 точку з координатами r_у/r_с і L/d. За положенням точки на палетці визначають модуль кривої, що проходить через дану точку m=r_п/r_с. Далі знаходять питомий опір пласта r_п за формулою r_п=m·r_с.

Питомий опір пласта за виміром одним зондом зручно визначати по палетках складених С.Г. Комаровим. На цих палетках дані криві залежності відношення r_п/r_у (питомого опору пласта r_п до його уявного опору r_у) і r_у/r_с (уявного опору пласта r_у до питомого опору розчину r_с). Ця залежність розрахована для кривих з різними відношеннями L/d (Рис. 2.21).

Для визначення питомого опору пласта за допомогою цих палеток знаходять на палетці криву для даного відношення розміру зонда до діаметра свердловини L/d. Якщо на палетці немає відповідної кривої, то застосовують інтерполяцію.

Потім визначають відношення уявного опору r_у до питомого опору бурового розчину r_с; отримане значення відкладають на осі абсцис і переносять до перетинання з раніше визначеної кривої L/d. Користаючись ординатою знайденої точки, визначають відношення питомого опору пласта r_п до величини уявного опору r_у. Визначивши r_п/r_у, множать його на величину уявного опору r_у і знаходять питомий опір пласта r_п.

Потужність пласта менше розміру зонда

Питомий опір тонкого пласта за виміром одним зондом можна визначити тільки для градієнт-зонда. Для визначення використовують палетку ТП-2 (Рис. 2.17).

Спочатку визначають значення r_{у max}/r₀ (r_{у max} – максимальне уявний опір пласта, r₀ – питомий опір вміщуючого середовища) і AO/h (АО – довжина зонда, h – потужність пласта). Потім на палетці ТП-2 знаходять точку з координатами, що відповідають величинам r_{у max}/r₀ і AO/h. За положенням точки визначають модуль кривої, що проходить через дану точку, а знаючи модуль m і r₀, можна визначити питомий опір пласта r_п за формулою r_п=m·r_0.

Питомий опір пласта за даними одного виміру не може бути визначений за описаною методикою для зондів з розмірами, які близькі до потужності пласта (h=2АО¸0,8АО). У цьому випадку вплив потужності пласта стає значним і не може бути правильно врахований за даними одного виміру. Описана методика зовсім не придатна для визначення питомого опору проникних пластів, у яких має місце проникнення розчину.

(палетки пластів кінцевої потужності)

Палетки ПКМ розроблені в Московському нафтовому інституті ім. акад. І. М. Губкіна під керівництвом В. H. Дахнова і призначені для визначення питомого опору пластів кінцевої потужності високого опору.

Палетки ПКМ-МНИ побудовані для градієнтів-зондів, для їх одержання була використана методика електромоделювання процесів електричного каротажу свердловин. Використання електромоделювання дало можливість установити залежність між ­уявним і питомим опором для тонких пластів високого опору, пересічених свердловиною, яка заповнена глинистим розчином, опір якого дорівнює опору вміщуючого середовища.

На палетці ПКМ нанесені криві, що показують залежність відношення максимального значення опору r_{у max} до питомого опору вміщуючих порід від відношення довжини градієнт-зонда АО до потужності пласта h. Окремі криві палетки відповідають різним відношенням питомого опору пласта r_п до опору вміщуючого середовища r₀.

Відношення r_п/r₀ прийнято називати - модулем кривої або її шифром і позначати через m.

При моделюванні допускалося, що опори r₀ і r_с мало відрізняються одне від одного. Окремі палетки були розраховані для постійних значень відношення потужності пласта до діаметра свердловини h/d (h/d – параметр палетки).

Отримані криві згруповані в дев’ять палеток, які зібрані в альбом палеток ПКМ-МНИ. Параметри h/d палеток 1–5 відповідно рівні 1; 1,5; 2; 4; і 8. Інші чотири палетки побудовані для тієї ж залежності r_{у max}/r₀=f(AO/h), але для різних відношень h/d (шифр кривих) при сталих значеннях відношення питомого опору пласта до питомого опору вміщуючого середовища r_п/r₀ (параметр палетки). Параметри r_п/r₀ палеток 7–10 відповідно рівні 5; 10; 25 і 100.

Питомий опір пластів за допомогою палеток ПКМ-МНИ визначають за виміром УО одним градієнт-зондом і за серією вимірів комплектом зондів БКЗ.

Використання палеток ПКМ-МНИ для визначення питомого опору пластів обмежується умовами, які встановлені для палетки ТП-2.

Визначення питомого опору пластів за виміром УО одним градієнт-зондом

Питомий опір пластів у цьому випадку визначають за допомогою палеток ПКМ-МНИ тими ж способами, що були описані для такого ж випадку стосовно до палетки ТП-2.

1. Визначають максимальний уявний опір проти пласта r_{у max}, питомий опір вміщуючого середовища r₀ і відповідну відносну величину r_{у max}/r₀.

2. Знаходять відносні величини h/d (відношення потужності пласта до діаметра свердловини) та AO/h (відношення розміру зонда до потужності пласта).

3. З числа палеток ПКМ-МНИ вибирають палетку, що відповідає параметру h/d, і наносять точку з даними координатами r_{у max}/r₀; AO/h.

Положення точки дозволяє визначити параметр кривої, що проходить через дану точку, з модулем m, рівним r_п/r₀. Отже, опір пласта r_п=m·r_0.

У тому випадку, коли в комплекті палеток немає палетки, що відповідає даному параметру, то модуль кривої визначають лінійною інтерполяцією. Для цього визначають два модуліm ^/ і m ^// за двома палетками. Модуль m ^/ знаходять за палеткою, параметр якої h ^//d менший обчисленого параметра h/d, модуль m ^// – по палетці, параметр якої h ^///d більший обчисленого параметра h/d.

Шукаємо модуль m шляхом лінійної інтерполяції за формулою:

. (2.2)

Оскільки m=r_п/r₀, то r_п=m·r_0.

Зазначена методика застосовується для пластів, у яких немає проникнення розчину. Наявність проникнення розчину може сильно спотворити одержувані значення питомих опорів пластів.