Влияние зоны проникновения

На величину ρ_к сильно влияют характер и глубина проникновения D фильтрата промывочной жидкости в пласт. На рис. 39, а дана зависимость отношения Ркзсл/Ркгсл кажущихся сопротивлений, полученных различными зондами ЭК в среде с проникновением (трехслойной) и без проникновения (двухслойной) от D/d_c.

Зависимость отношения ρ_{к 3 сл}/ρ_{к 2 сл} от диаметра зоны проникновения D названа радиальной характеристикой зондов электрического каротажа (ЭК и ЭМК), показывающей степень влияния зоны проникновения на величину ρ_к, замеренную различными зондами. Для зондов большой длины эта зависимость близка к единице.

Как видно из рис. 39, а, влияние зоны проникновения для всех зондов снижается с увеличением их радиуса исследования (длина зонда) и возрастает с увеличением отношения D/d_c; наибольшее влияние ЗП оказывает на показания псевдобоко

вого зонда БКм и снижается для зондов БК-3 и БКб семи- и девятиэлектродных зондов большой глубины исследования.

На показания БК большое влияние оказывает повышающее проникновение. При D/d_c≥4 значение ρ_к завышается в несколько раз, а при D/d_c>8 — почти полностью определяется сопротивлением зоны проникновения ρ_зп. Это влияние возрастает с увеличением отношения ρ_зп/ρ_п и уменьшением мощности пласта.

Понижающее проникновение меньше сказывается на показания зондов бокового каротажа. Это вызвано тем, что в случае понижающего проникновения ρ_зп<ρ_п падение потенциала на участке ρ_зп мало по сравнению с падением потенциала в интервале, соответствующем рш где происходит преобладающее падение потенциала.

Другой важной характеристикой зондов ЭК и ЭМК является зависимость ρ_к от мощности пласта h, названная вертикальной характеристикой зондов, показанная на рис. 39, б. Из рисунка видно, что для зондов БК при мощности пласта h>4d_c показания ρ_к против пластов ограниченной мощности мало отличаются от ρ_к^∞ для пластов неограниченной мощности. Следовательно, зонды БК имеют лучшую вертикальную характеристику по сравнению с другими зондами электрического каротажа.

Для одновременного замера нескольких кривых бокового каротажа разной глубинности применяются скважинный прибор Э9, а также аппаратура БКС-2. Измерения разноглубинными установками бокового каротажа в комплексе с боковым

микрокаротажем дают возможность более надежно выделять в разрезе коллекторы по наличию в них зоны проникновения ПЖ и оценивать характер их насыщенности

Обработка и интерпретация кривых бк

Интерпретация кривых БК ведется вручную или с помощью ЭВМ попластовым способом. Основной задачей, решаемой при этом, является определение удельного сопротивления пласта. решению этой задачи предшествуют выделение границ пластов и определение существенных значений ρ_к. В эти значения вводят поправки за влияние скважины d_c, ограниченной мощности пласта h и сопротивления вмещающей среды ρ_вм.

Трехэлектродный бк

По одной кривой БК удельное сопротивление может быть определено только при отсутствии проникновения фильтрата ПЖ в пласт. Наличие или отсутствие проникновения фильтрата легко установить в случае минерализованной ПЖ (ρ_с<0,2 Ом·м). Для этого замер в скважине производят двумя зондами БК-3 и БМК. Если ρ_БК≈ρ_БМК, то проникновение отсутствует. При ρ_БК>1,3 ρ_БМК имеет место понижающее проникновение. В наиболее простом случае, когда проникновение отсутствует, определение удельного сопротивления пласта ρ_п производят по ρ_к с внесением поправок за диаметр скважины d_c. Исправление ρ_к за влияние скважины d_c производят с помощью палетки (рис. 40, а).

Пример. Известно: ρ_к= 10 Ом·м, ρ_с = 1 Ом·м, ρ_к/ρ_с = 10, d=0,2 м. Получаем: ρ_к1/ρ_к=l,2; ρ_к1= 10-1,2= 12 Ом·м.

Исправленное ρ_к1 за влияние d_c против пласта большой мощности ρ_к1 = ρ_п.

В случае ограниченной мощности пласта h<4d_c на показания зонда БК оказывают влияние вмещающие породы ρ_вм. Вычисление поправки за ограниченную мощность пласта и влияния ρ_вм производится с помощью палетки (рис. 40,6). Палетка рассчитана для зависимостей ρ_к2/ρ_к1 от h при различных значениях отношений ρ_к1/ρ_вм, ρ_к2 — исправленное ρ_к1 за влияние ρ_вм и А. При отсутствии проникновения ПЖ в пласт ρ_к2 = ρ_п.

Пример. Известно: ρ_к1 = 12 Ом·м, ρ_вм=б Ом·м, ρ_к1/ρ_вм=2; h=4 м. Получаем: ρ_к2/ρ_к1= 1,1, ρ_к2= 12-1,1 = 13,2 Ом·м.

При расчете палетки исходили из условий, что зонд БК расположен против середины пласта, ρ_вм подстилающих и покрывающих пород равны, их мощности значительны.

Если вмещающая среда представлена достаточно мощными и однородными по сопротивлению породами, за величину ρ_вм принимают ρ_{к. ср} толщ пород мощностью 5—10 м, расположенных выше и ниже пласта. Для неоднородных по сопротивлению вмещающих отложений величина ρ_вм принимается в качестве средневзвешенной значений ρ_{к i}, отсчитанных на кривой сопротивления против сравнительно однородных пропластков:

где h_i — мощность прослоя; z_i — расстояние между серединой пласта, для которого вводится поправка, и серединой соответствующего пропластка вмещающих пород; ρ_к; — существенное значение кажущегося сопротивления прослоя; h_i/z_i² — взвешивающий коэффициент.

Палетки для введения поправок за d_c, h и ρ_вм рассчитаны для однородных пластов мощностью более 1 м, но применимы и для приближенных расчетов к неоднородным пластам мощностью более 1 м. В тех случаях, когда поправки становятся большими (50—100%), достоверность результатов интерпретации резко снижается.

При наличии проникновения фильтрата ПЖ в пласт комплекс применяемых зондов электрического каротажа зависит от типа изучаемого разреза и минерализации ПЖ. В общем случае определение ρ_п проницаемого пласта с проникновением в него фильтрата ПЖ осуществляется с помощью трехслойных палеток БК-3, представляющих собой совокупность кривых зависимости ρ_к/ρ_с от ρ_п/ρ_с с шифром ρ_зп/ρ_с составленных для заданных D, d_Cy ρ_вм и h (рис. 41).

Для определения удельного сопротивления пластов с помощью указанных палеток необходимо располагать сведениями о зоне проникновения и ее параметрах (ρ_зп и D). В связи с этим БК применяется совместно с БКЗ или в комплексе с двумя градиент-зондами длиной 1—4 м.

Интерпретация данных БК и показаний двух градиент-зондов осуществляется следующим образом. Предполагая, что пласт не имеет зоны проникновения, по показаниям трех зондов определяют условные удельные сопротивления пласта: по боковому каротажу р'_пБК/ρ_с c помощью палеток (см. рис. 40), по малому и большому градиент-зондам с помощью палеток БКЗ-1 либо ЭКЗ (см. рис. 33)—соответственно р'_{п. м}/ρ_с и р'_{п. б}/ρ_с. При отсутствии зоны проникновения условные удельные сопротивления пласта, полученные разными зондами, практически мало разнятся между собой. В этом случае сопротивление вычисляется как среднее значение всех условных удельных сопротивлений: ρ_п/ρ_с≈(р'_пБК/ρ_с + р'_{п. м}/ρ_с + р'_{п. б}/ρ_с). Повышающему проникновению соответствует неравенство р'_{п. м}/ρ_с≥р'_пБК/ρ_с>р'_{п. б}/ρ_с, понижающему — р'_{п. м}/ρ_с≤р'_пБК/ρ_с≤р'_{п. б}/ρ_с.

При наличии зоны проникновения отношения р'_{п. м}/ρ_с принимается за приближенное значение ρ'_зп/ρ_с Для оценок величины ρ_зп по показаниям малых зондов пользуются палетками(палетки ρ_зп составлены для малых градиент- и потенциал-зондов ρ_к/ρ_с = f(ρ_зп/ρ_с), см. рис. 55).

Дальнейшая интерпретация сводится к оценке D и ρ_п с помощью трехслойных палеток БК-3 (см. рис. 41). Величина D определяется методом приближенных расчетов. Сначала ρ_п находят по палеточным кривым с D/d_c = 2. Для этого показания обоих градиент-зондов обрабатывают по трехслойной теоретической палетке БКЗ с шифром D/d_c = 2 и ρ'_зп/ρ_с близким по величине к р'_{п. м}/ρ_с а показания БК — по трехслойным кривым БК-3.

Интерпретация заканчивается, если условные значения р'_пБК/ρ_с, р'_{п. м}/ρ_с и р'_{п. б/}ρ_с различаются между собой менее чем на 40%. При этом считают, что величины ρ'_зп/ρ_с и D/d_c = 2 соответствуют параметрам зоны проникновения. При повышающем проникновении за удельное сопротивление пласта ρ_п принимают р'_{п. б}, при понижающем — р'ПБк. При несовпадении или расхождении искомых величин (р'_пБК/ρ_с, р'_{п. м}/ρ_с и р'_{п. б}/ρ_с)" более чем на 40% расчет повторяется с использованием следующей по порядку трехслойной палетки D/d_c = 4 для того же значения ρ'_зп/ρ_с = const до достижения необходимого совпадения искомых величин.

На практике для оценки ρ_п, ρ_зп и D по БК пользуются и другими, менее громоздкими методами. Удельное сопротивление пласта ρ_п определяют по трехслойной палетке БК-3, задаваясь наиболее вероятной глубиной зоны проникновения D. В случае породы с межзерновой пористостью для оценки D можно использовать следующие практически установленные данные [1]:

Расчет ρ_п для достаточно мощного пласта с понижающим проникновением производят по приближенной формуле

где ρ_к1 соответствует р_БК, исправленному за влияние скважины; j— псевдогеометрический фактор, определяемый по палетке зависимости j от D (рис. 42,а).

Уравнение (11.13) и график (см. рис. 42, а) получены для d_c = 0,2 м. Для других d_c рассчитывается D_прив = 0,2D/d_c. Для пластов с h≥4 м и D≤8 при понижающем проникновении возможная погрешность в определении ρ_п составит примерно 20%, D-до 100%.

Пример. Известно: ρ_к1=220 Ом·м; ρ_зп=100 Ом·м, D=1 м, ρ_зп<ρ_п. По рис. 42, а получаем j=0,4, подставляя известные величины в (11.13), определяем 220 = 0,4·100+0,6ρ_п, ρ_п = 180/0,6=300 Ом·м.