Настоящее время.

Комплексные ГИС включают ряд методов:

• Электрические

Электрический каротаж - наиболее развитой и разветвленный вид каротажа. Его назначение - дифференциация разрезов скважин по электрическим свойствам и определение этих свойств.

Методы электрического каротажа:

• метод КС (кажущихся сопротивлений) -измерение удельного сопротивления горных пород;

• Боковой каротаж (БК) — использующий, в отличие от метода КС, зондовые установки с фокусировкой тока.

• различные виды токовых каротажей ТК- наиболее простой из электрических методов с искусственным возбуждением поля; имеет две распространенные разновидности: БТК (боковой токовый каротаж) и МСК (метод скользящих контактов);

• резистивиметрия - метод определения удельного сопротивления бурового раствора в скважине;

• микрокаротаж — вариант метода КС с зондовыми установками очень малого размера, прижимаемыми к стенке скважины; очень эффективный метод выделения коллекторов в разрезе скважины;

• Индукционный каротаж ИК-измерение удельной проводимости горных пород при помощи катушек индуктивности.

• методом самопроизвольной поляризации (ПС) – метод измерения и интерпретации естественных электрических потенциалов горных пород в скважинах.

• Магнитные

Метод ГИС, основанный на изучении магнитной восприимчивости горных пород. При проведении M. к. наиболее простым датчиком служит катушка индуктивности c ферромагнитным сердечником, при передвижении к-рой её индуктивное сопротивление меняется пропорционально магнитной восприимчивости пород.

• Радиоактивные

К ним относятся различные виды каротажа основанные на изучении естественногго гамма-излучения и взаимодействия вещества горной породы с наведенным ионизирующим излучением.

• Гамма-каротаж (ГК) — один из комплексов методов исследований скважин радиоактивными методами. ГК исследует естественную радиоактивность горных пород по стволу скважин.

• Нейтронный каротаж. Сущность нейтронных методов каротажа сводится к облучению горных пород нейтронами и регистрации либо, вторичного гамма-излучения возникающего при радиационном захвате нейтрона ядром вещества породы-метод НГК (нейтронный гамма-каротаж), либо потока нейтронов первичного излучения дошедших до детектора-методы ННК (нейтрон-нейтронный каротаж).Оба метода можно использовать при определении водородосодержания в породе, её пористости.

• Гамма-гамма каротаж (ГГК) основан на измерении характеристик гамма-излучения, возникающего при облучении горных пород внешними источниками гамма-излучения.

• Акустические

Акустическим каротажом (АК) называют методы изучения свойств горных пород по измерениям в скважине характеристик упругих волн ультразвуковой (выше 20 кГц) и звуковой частоты. При АК в скважине возбуждаются упругие колебания, которые распространяются в ней и в окружающих породах и воспринимаются приемниками, расположенными в той же среде.

Вертикальное сейсмическое профилирование позволяет изучать геологическое строение и физические свойства околоскважинного пространства с использованием волн различных типов - продольных, поперечных, обменных, на основе анализа характеристик этих волн, скоростей их распространения, затухания, пространственной поляризации, характера анизотропии горных пород.

• Термические

Измерение и интерпретация температурного режима в скважине с целью определения целостности колонны, зон цементации и рабочих горизонтов скважины. Производится скважинным термометром.

• Механические

Основаны на измерении и регистрации времени бурения определённого интервала ствола скважины (1,0; 0,5; 0,2 м). Механический каротаж характеризует процесс разрушения горной породы (при неизменной технологии бурения).

• Физико-химические (геохимические)

Газовый каротаж - измерение содержания углеводородных газов в буровом растворе, выходящем из скважины на поверхность в процессе бурения скважины.

К ГИС относят также изучение технического состояния скважины, опробование пластов, отбор проб и взрыв-прострелочные работы.

Просто кому интересно.

Коротко об этимологии (происхождении) термина "каротаж". Он происходит от французского la carotte — морковка. Именно так французские буровики называли столбик керна, извлекаемого из скважины. Сам процесс извлечения керна они называли caxottage. Затем это слово стали применять и для обозначения процесса документирования разреза по керну. Поэтому, когда французские геофизики предложили свой метод документации разрезов по электрическому сопротивлению, его по аналогии назвали электрическим каротажем. Однако, во французском языке слово "каротаж" имеет еще и другой смысл, означающий "мелкое мошенничество". По этой причине позднее французы стали использовать другой термин "des diagraphies" — в дословном переводе диаграммирование", что ближе отражает сущность этих методов.

А налогичный термин существует в английском языке - "well logging" - скважинное диаграммирование. В немецком языке каротаж обозначается как "bohrlochmessung" - измерения в буровых скважинах, что наиболее полно соответствует ГИС по смыслу. Тем не менее, в русском языке прижился термин "каротаж".

Схема электрического исследования скважины методами кажущегося сопротивления и самопроизвольной поляризации (по В. Н. Дахнову):

а — разрез скважины (КС — каротажная станция;

К — кабель; А, М, N и В — электроды; 1 — глины;

2 — пористые водоносные пески или песчаники;

3 — пористые нефтеносные пески или песчаники;

4 — плотные песчаники;

5 — гипсы);

6 — диаграммы кажущегося сопротивления (ρ_k) и самопроизвольной поляризации (U_сп).

Разбаловка:

1. Знание основых понятий – 5 баллов

2. Развитие ГИС в истории – 3 баллов

3. Знание современных методов ГИС без объяснения – 4 баллов

4. Объяснение современных методов ГИС – 7 баллов

5. Дополнительные вопросы – 1-2 балла.

6. Моделирование неустановившегося течения газа по линейному закону фильтрации.

Количество газа, извлеченного из пласта за некоторый промежуток времени, равно изменению запасов газа в пласте за тот же промежуток времени. Это условие в дифференциальной форме можно записать так:

(1)

где Q — приведенный к атмосферному давлению дебит газовой сква­жины;

t — время;

Ω — объем порового пространства пласта, принимаемый нами при решении рассматриваемых в настоящей главе задач постоянным;

—- средневзвешенное по объему давление.

П ри рассмотрении неустановившейся фильтрации газов буквами р, , р_к и р_с мы будем обозначать отношение соответствующего абсо­лютного давления к атмосферному давлению (р_ат). Следовательно, величины р, , р_к и р_с являются безразмерными, показывающими число атмосфер соответствующего абсо­лютного давления.

Рассмотрим, что происходит при вскрытии скважиной пласта, схема которого изображена на рис. 1. Начиная с момента вскрытия газовой залежи, по мере отбора газа, падение давления распространяется от скважины к границам залежи .

Рис. 1. Горизонтальное сечение гидродинамически совершенной скважины и плоско-радиального потока жидкости к ней.

С момента вскрытия пласта до достижения фронтом депрессии кон­тура питания пройдет некоторое время. Общее количество газа, извле­ченное из залежи в течение этого времени, равно объему «воронки депрессии». Поскольку этот объем воронки депрессии мал по сравнению с запасами газа им можно пренебречь и принять, что после вскрытия пласта влияние скважины мгновенно достигает контура.

При одинаковых граничных условиях среднее давле­ние р при неустановившейся фильтрации газа будет еще меньше отли­чаться от контурного, чем при установившейся фильтрации.

Исходя из этого, подставим вместо входящего в дифференциаль­ное уравнение (1) истощения газовой залежи среднего давления контурное давление р_к. Тогда вместо уравнения (1) получим:

         (2)

Эксплуатация газовых месторождений производится в течение дли­тельных промежутков времени. Значит, изменения во времени давления в пласте и дебита скважин происходят относительно медленно. Это позволяет рассматривать неустановившуюся радиальную фильтрацию газов, как непрерывную последовательность стационарных состояний, т. е. считать что в каждый момент времени дебит газа и распределение давления в пласте такие же, как и при установившейся фильтрации при тех же граничных условиях.

Чтобы найти интересующие нас изменения во времени дебита газа Q и пластового давления р_к нужно проинтегрировать уравнение (2), для чего должны быть известны начальные и граничные условия.

В качестве начального условия принимают постоянство давления в пласте в начальный момент времени, т. е.

при t = 0 р = р_к = р_н.           (3)

Граничные условия на контуре скважины определяются условиями отбора газа и могут быть следующими.

1.         Давление на скважине р_с в процессе разработки газовой залежи поддерживается постоянным, что может быть достигнуто соответствую­щим регулированием дебита скважины. Это условие выражается в виде:

р_с= const.     (4)

2.         Дебит скважины является заданной функцией времени, т, е.

Q = Q (t)        (5)

Это условие справедливо, когда количество добываемого газа опре­деляется запросами потребителей, причем динамика потребления газа во времени известна. Частным случаем условия (5) является эксплуатация скважины при постоянном дебите газа, т. е.

Q = const.      (6)

1. Неустановившаяся радиальная фильтрация газа в случае эксплуатации скважин при поддержании постоянного забойного давления (р_с = const)

Ив уравнения (2) дебит скважины равен:

(7)

С другой стороны, формулу дебита газа Q можно представить в виде:

,    (8) где (9).

Приравнивая уравнения (7) и (8), имеем:

 

Интегрируя полученное уравнение в пределах от 0 до t и от р_н до р_к, находим:

(10)

Обозначим постоянные N1, N2 и переменную ε : (11)

(12)

получим:

(13)

Обозначим через τ - безразмерное время, связанное со временем t условием

(14) и, подставив в (13), получим

Выразим величину ε из (14)

(15)

Из (12) выразим p_к и подставим в нее (15)

(15.1)

В итоге, подставив в формулу (8) формулу (12), получим

(16)

Обозначим через Q*безразмерный дебит, связанный с дебитом Q условием :

(17) получим (18),

в которую подставив (15) получим зависимость между безразмерным дебитом Q* и безразмерным временем г в виде:

(19).