Рис. 2.1     Физико-геологическая модель продуктивной части разреза

              

2.3. Выбор методов исследований и их задачи

 Основными факторами, определяющими выбор комплекса стандартных методов ГИС, являются степень сложности изучаемого разреза, особенности технологии бурения, включая горно-технические условия в скважине.

В бурящихся скважинах Самотлорского месторождения геофизические исследования проводились обязательным комплексом методов, утвержденным на основе типовых комплексов с учетом специфики бурения разведочных и эксплуатационных скважин. Выполняемый комплекс ГИС обеспечивает в обычных условиях решение типовых геологических задач:

литологическое расчленение разреза, с последующей его корреляцией;

выделение коллекторов;

оценка  фильтрационно-ёмкостных   свойств   пластов   (пористости, глинистости, проницаемости);

оценка характера насыщения коллекторов;

определение водонефтяного, газонефтяного, газоводяного контактов, с последующей привязкой интервалов перфорации;

контроль качества цементирования и других параметров технологического состояния скважины.

Задача литологического расчленения разреза решается при условии дифференциации пород, слагающих разрез, по физическим свойствам. К таковым можно отнести удельное электрическое сопротивление (УЭС), поляризационные свойства, плотностные свойства, акустические свойства, естественная радиоактивность пород и др.

В песчано-глинистом разрезе Самотлорского месторождения задачу расчленения и определения литологического состава разреза можно решить, применяя следующие методы геофизических исследований скважин: ПС, КС, БКЗ, dc, ИК и др. Основными дифференцирующими признаками для литологического расчленения разреза и выделения коллекторов являются: сужение ствола скважины против пласта коллектора вследствие образования глинистой корки, которая фиксируется на кавернограмме и профилеграмме, наличие радиального градиента сопротивления, устанавливаемого по данным электрических методов с различной глубиной исследования (БКЗ), образование отрицательной аномалии ПС, сравнительно высокая естественная радиоактивность глин и низкая песчаников.

Дополнительным признаком коллектора будет являться расхождение показаний МБК и БК.

Выше перечисленные методы могут применяться для большинства поставленных задач. В дополнении к ним для определения характера насыщения коллектора водонефтяного, газонефтяного и газоводяного контактов необходимо будет применение методов акустического каротажа (АКШ), высокочастотного индукционного зондирования (ВИКИЗ), плотностного гамма-каротажа (ГГП), нейтронного каротажа (НКТ).

В проектируемый комплекс ГИС будут входить методы:

- стандартный каротаж;

- боковое каротажное (электрическое) зондирование (БК3, БЭ3);

- индукционный каротаж (ИК);

- боковой каротаж (БК);

- микрозондирование (МКЗ);

- микробоковой каротаж (МБК);

- кавернометрия (КВ);

- радиоактивный каротаж (ГК, НКТ, НГК);

- акустический каротаж (АК);

- плотностной гамма-гамма каротаж ( ГГК-П);

- резистивиметрия;

- инклинометрия;

- цементометрия (ОЦК, АКЦ).

а) БКЗ+ПС+резистивиметрия для изучения радиального градиента УС вдоль диаметра зоны проникновения;

б) МБК+микрокавернометрия (МКВ) для определения УС промытой зоны, толщины глинистой корки с целью уточнения местоположения границ коллектора;

в) БК для изучения зоны проникновения и уточнения границ пластов;

г) ИК для определения электропроводности пластов при слабопроводящей промывочной жидкости;

д) кавернометрия (KB) и профилеметрия (ПР) для определения кавернозности ствола скважины;

е)       ВИКИЗ дляизмерения кажущегося удельного сопротивленияс помощью 5 электромагнитных зондов и потенциала самопроизвольной поляризации ПС.

ж) ГГП для определения пористости пласта;

з) ГК, НКТ для определения насыщенности коллектора  водонефтяного контакта, пористости и др.;

е)АКШ для выделения высокопористых участков разреза, газонасыщенных участков коллектора, газонефтяного контакта и др.

Для контроля технологического состояния скважины будут применены следующие методы: акустическая цементометрия (АКЦ), плотностная цементометрия (Ц-8-12), инклинометрия, для уточнения привязки - магнитолокация муфт (МЛМ).

 Данный комплекс составлен на основании обязательного комплекса ГИС применяемого в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, с учетом опыта ранее проводимых работ ГИС на Самотлорском месторождении.

2.4. Методика и техника проведения работ

Геофизические исследования в скважинах проводят  по   общепринятой схеме проведения работ.

Эталонирование и настройку аппаратуры будет осуществлять на базе экспедиции, а метрологическую поверку аппаратуры на скважине перед началом каротажа.

Стандартный каротаж будет включать запись потенциал-зондом (ПЗ) А 0,5М6N или А 0,5М11N с одновременной записью кривой потенциалов собственной поляризации (СП). Масштаб записи кривой потенциал-зонда 2,5 Омм/см; СП- 12,5 мВ/см. Применяемая аппаратура Э-1 и К-3.

Боковое каротажное зондирование (БКЗ) будет выполняться последовательными градиент-зондами  размерами АО=0,45; 1,05м; 2,25м; 4,25м и одним обращенным зондом (ОГЗ) размером 2,25м. Масштаб записи кривых КС_2,5Омм/см. Применяемая аппаратура - Э.1, К-3.

Индукционный метод (ИК). Масштаб записи ИК 25 мСим/м/см, аппаратура ИК-100, ПИК-1М, КАС, АИК-М, зонды 4ФО,75; 4И1; 6Ф1.

Боковой каротаж (БК).  Запись будет проводиться в логарифмическом масштабе с модулем 6,25 см. скорость записи и аппаратура такие же, как и при КС.

Микрозондирование (МКЗ). В эксплуатационных скважинах микрозондирование будет выполняться при угле наклона ствола в интервале детальных исследований не более 150. Запись будет проводится микроградиент-зондом А0,025М0,025N и микропотенциал-зондом А0,05М. Масштаб записи 2,5Омм/см. Аппаратура Э-2, МДО.                                                                                                                                                                                                                                

 Микробоковой метод (МБК). Масштаб записи 2,5Омм/см, аппаратура Э-2, К-3.

Кавернометрия (КВ.) Запись КВ будет проводиться в скважинах с углами наклона ствола в интервале детальных исследований не превышающих 150. Масштаб записи 2см/см.

Радиометрические исследования включают гамма-метод (ГК), и нейтронный метод (НМ). Запись кривых ГК будет проводиться аппаратурой ДРСТ-1, ДРСТ-3, РКС-3. Скорость регистрации 350-800м/ч при постоянной времени интегрирующей ячейки 6-12с.

Акустический каротаж (АК). Запись будет проводится аппаратурой АКШ со скоростью до 2000 м/ч, масштаб записи кривых A1 и А2 - 0,5 В/см, lg(A1/A2) - 2 дБ/см; T1 и Т2- 50 мкс/см, ΔT - 20 мкс/м/см.

Гамма-гамма-плотностной метод (ГГК-П). ГТП будет проводиться аппаратурой СГП-2. Источник гамма-квантов – Cs-137. Детектор гамма-квантов - сцинтилляционный счетчик NaJ (25x30, 25x40). Постоянная интегрирующей ячейки τ = 6 мс. Масштаб записи 0,1 г/см3/см. Скорость регистрации -200 м/ч.

Резистивиметрия. Будет проводиться аппаратурой КЗ со скоростью записи 2000 - 2500 м/ч, масштаб записи 1,0-2,0 Ом•м/см.

Инклинометрия. Будет проводиться по указанию технологической службы прибором ИОН с непрерывной записью или прибором ИМММ с записью через 20 м.

Плотностная цементометрия. Будет проводиться аппаратурой ЦМ - 8/12 в интервале обсаженного ствола кондуктора и технической колонны, при исследованиях в эксплуатационной колонне будет использована аппаратура СГДТ-НВ. Запись будет проводится со скоростью 200 м/ч.

Акустическая цементометрия.  Будет проводиться прибором АКЦ или УЗБА с записью ФКД со скоростью до 2000 м/с.

2.4.1. Физические основы методов ГИС

Электрические методы

Методы потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС)

Методы потенциалов самопроизвольной поляризации горных пород основаны на изучении естественных электрических полей в скважинах. Естественные поля возникают в результате электрической активности диффузионно-адсорбционного, окислительно-восстановительного, фильтрационного и электродного характера. Диаграммы методов ПС характеризуют изменения соответствующих потенциалов - диффузионно-адсорбционных, фильтрационных, электродных в зависимости от глубины скважины.

Физические основы метода ПС

Главную роль в формировании   естественных   электричес­ких полей в скважине, заполненной буровым раствором на вод­ной основе, играют потенциалы диффузионного происхождения. Исследования методом СП проводят, регистрируя диаграм­му изменения по разрезу скважины разности потенциалов меж­ду электродом М, перемещающимся по стволу скважины, и электродом N, расположенным на земной поверхности близ устья скважины.

Измерение в скважине потенциала самопроизвольной поляризации UПС сводиться к замеру разности потенциалов между электродов М, перемещаемым вдоль ствола скважины, и электродом N, находящимся на поверхности вблизи устья скважины. (рис.2.3.).

Потенциал электрода N практически сохраняется постоянным, и разность потенциалов между электродами М и N:

.

Разность потенциалов между перемещаемым М и неподвижным N электродами указывает на изменение электрического потенциала вдоль ствола скважины. Причина этого – наличие в скважине и около нее самопроизвольно возникающего электрического поля.

Кривая потенциалов самопроизвольной поляризации (кривая ПС) обычно записывается одновременно с кривой сопротивления или с другими кривыми.

Кривая ПС показывает изменение потенциала электрического поля у электрода М с глубиной. Точка записи ∆UПС относится к электроду М. Разность потенциалов ПС измеряется в милливольтах.

Наибольшее распространение получили методы, основанные на диффузионно-адсорбционной активности. В качестве нуля на диаграммах условно выбирают положение, соответствующее положительному максимальному отклонению,- линию глин. Отсчет берут справа налево. Следовательно, амплитуда ПС в чистых глинах равна нулю.

Метод ПС является одним из основных электрических методов при исследовании разрезов нефтегазовых скважин. Он включен также в обязательный комплекс исследований инженерно-геологических и гидрогеологических скважин. Для изучения рудных и угольных скважин используют методы гальванических пар (МГП) и электродных потенциалов (МЭП).

Методы кажущегося сопротивления (КС)

Петрофизические основы методов КС. Как известно, элек­трическая проводимость горных пород может иметь электрон­ный и ионный характер. Удельное электрическое со­противление горных пород с ионной проводимостью зависит, главным образом, от количества содержащейся в них воды и степени ее минерализации, т. е. от коэффициента пористости породы и удельного сопротивления пластовой воды, кото­рое приблизительно обратно пропорционально ее минерализа­ции.

В нефтегазонасыщенных породах только часть порового про­странства занята водой, поэтому их удельное сопротивление больше, чем у пород водонасыщенных. Это увеличение оцени­вают параметром насыщения

Рн= ρнп/ρвп,

где ρнп — удельное электрическое сопротивление нефтенасыщенной породы; ρвп — удельное электрическое сопротивление водонасыщенной породы. Полезные ископаемые с электронной проводимостью (руды, графит, антрацит) идентифицируют по минимумам удельного сопротивления, а их содержание оценивают по соответствую­щим корреляционным зависимостям.

Кажущееся электрическое сопротивление. Выше среда счи­талась однородной. Практически же она всегда имеет границы, искажающие вид поля. Например, наличие скважины, удельное сопротивление в которой ρс<ρп, деформирует поле. Кажущееся удельное электрическое сопротивление среды можно рассматривать как истинное удельное электрическое сопротивление однородной фиктивной среды, в которой при дан­ных геометрических размерах зонда, т. е. при данном коэффи­циенте зонда k и данном токе I, создается такая же разность потенциалов ΔU, как в изучаемой неоднородной среде.

В общем случае ρп = ρк из-за влияния скважины, вмещаю­щих пород, зоны проникновения и т. д. Суть метода КС за­ключается в том, чтобы зарегистрировать одну или несколько диаграмм ρк и, воспользовавшись методами интерпретации для учета влияния названных выше факторов, определить истин­ное значение удельного электрического сопротивления ρп.

Зонды КС применяют для литологического расчленения раз­резов, выделения полезных ископаемых-—руд, водоносных и нефтегазоносных коллекторов.

Боковое каротажное зондирование

В общем случае зна­чение ρк, как уже говорилось, зависит не только от ρп, но и от длины зонда L, его расстояния до границы пласта , мощности пласта, диаметра скважины, диаметра зоны проникновения, сопротивления скважинной жидкости ρс и некоторых других параметров. Изменяя длину зонда, можно изменять степень влияния того или иного фактора на значение ρк. Например, для зонда очень малых размеров, в силу его малости и уда­ленности от стенок скважины, влияние ρп будет несуществен­ным и ρк ≈ ρс. Для большого зонда влияние ρп будет значи­тельно сильнее. Чем больше  длина зонда L (или отношение L/dс), тем сильнее влияние ρп и меньше влияние ρс.

Начиная с определенной оптимальной длины зонда L1, ρс, практически перестает влиять на показания, и для пласта с h>>L, можно считать ρк = ρп.  Даль­нейшее увеличение длины зонда не изменяет картины. Если увеличить шунтирующее влияние скважины, увеличив ρп  и сохранив прежнее ρс, то для выполнения условия ρк ≈ ρп  по­требуется зонд большей оптимальной длины L2. Семейство графиков, отражающих зависимость от длины зонда L, называют палеткой. Шифр графика — отношение ρп/ ρс =μ, — именуют его модулем. При значениях μ >20 применять зонды оптимальной длины, как пра­вило, не удается, так как они оказываются соизмеримы с мощ­ностью пластов или больше нее. Однако для определения ρп достаточно провести измерения ρк несколькими' зондами разной длины, меньшей чем оптималь­ная. Полученные при этом точки с координатами lgρк —lgL ля­гут на тот график палеточного семейства зависимостей lgρк / ρс —lgL/dс, модуль которого μ, соот­ветствует искомому значению ρп. Определив μ, легко можно найти ρп: ρп = μ/ ρс. Такую методику на­зывают боковым каротажным зондированием (БКЗ).

Существуют альбомы палеточных зависимостей, предназ­наченные для интерпретации ма­териалов в пластах большой и ограниченной мощности, а также при наличии зоны проникновения. Разработаны алгоритмы и программы, автоматизирующие процесс интерпретации БКЗ. Методом БКЗ исследуют разрезы с целью детального изучения пластов и получения их количе­ственных характеристик (в первую очередь коэффициента пористости  и коэффициента нефтенасыщенности). Обычно БКЗ проводят только в продуктивном участке разреза.

Боковой каротаж

Каротаж сопротивления обычными зондами неэффективен в случае тонкослоистого разреза со значительной дифференциа­цией пластов с низким и высоким сопротивлениями и скважины, заполненной высокоминерализованным глинистым раствором. Из-за утечки тока в пласты с низким сопротивлением в пер­вом случае и из-за утечки тока по скважине во втором случае регистрируют кажущиеся сопротивления пород, намного отли­чающиеся от истинных. Основное отличие бокового каротажа (метода экранированных зондов) от каротажа сопротивления с обычными зондами состоит в том, что в рассматриваемом ме­тоде осуществляется фокусировка тока, выходящего из цен­трального электрода, вследствие чего влияние скважины и вме­щающих пород сказывается на результатах измерений значи­тельно меньше.

Боковой каротаж (БК) проводят трех-, семи- и девятиэлектродными зондами с автоматической фокусировкой тока.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19