Лекція № 1 інтерпретація даних гдс. Значення комплексних досліджень
Основне завдання геофізичних досліджень свердловин нафтогазових родовищ (ГДС) — виявлення продуктивних пластів, проведення літологічного розчленування розрізів та уточнення геологічної будови.
Геофізичні методи є основними при вирішенні завдань промислової нафтогазової геології. Комплекс методів ГДС складається у відповідності до завдань, які ставляться перед геофізикою. Ефективність вирішення поставлених задач визначається правильною інтерпретацією отриманих результатів. Методи промислової геофізики почали застосовуватися для контролю процесів, пов’язаних з експлуатацією свердловин і розробкою родовищ в 50-х роках. У даний час вони відіграють основну роль у вирішенні питань нафтогазової геології та геофізики. Першими ГДС були геотермічні дослідження (1906- 1913 р.р.) — Голубятніков Д.В. на родовищах Баку.
Електричний каротаж — Марсель та Конрад Шлюмберже – Франція. Електричний каротаж як спосіб геологічної інтерпретації був створений І.М. Губкіним, В.А. Сельським, Денисевичем В.Д., Б.М. Сухаревичем. Великий вклад в розвиток електричних методів внесли бакинські вчені А.І. Пародгенова і Д.В. Жабрева.
У 1948-1953 р.р. під керівництвом Г.Г. Доля було розроблено ряд ефективних модифікацій електричного каротажу (БК, ІК, МК).
У 1950-1960 р.р. — розроблені акустичні методи.
1955-1958 р.р. — селективний гама-гама каротаж. Паралельно розвивалися і інші геофізичні методи.
У даний час ядерно-фізичні методи дозволяють вирішити ряд основних геологічних завдань:
— геологічна документація розрізів свердловин і оцінка колекторських властивостей порід-колекторів, визначення їх ефективних товщин;
— контроль за розробкою нафтових і газових родовищ, визначення в розрізі водонафтового і нафтового, газорідинного контактів, виявлення переміщення контурів нафтоносності та джерел обводнення продуктивних пластів;
— контроль технічного стану свердловин — дослідження якості цементування обсадних колон, оцінка їх герметичності і виснаження;
— дорозвідка нафтогазових родовищ, виявлення в розрізах експлуатаційних свердловин додаткових продуктивних об’єктів, пропущених при бурінні;
Гама-каротаж — для оцінки глинистості та літологічного розчленування розрізу. Недоліки — низька інформативність методу при дослідженні виповнених геологічних розрізів породами поліміктового типу. ГК не розкриває при інтегральній реєстрації особливості розподілу окремих радіоактивних ізотопів (урану, торію, калію). Гамма-спектрометрія усовує ці недоліки.
Електричні дослідження — результатом таких досліджень є криві, що фіксують зміну уявного електричного опору із глибиною. Форма і вид кривих залежить від зондів, які використовують при геофізичних дослідженнях свердловин. Враховуючи те, що для співставлення геофізичних матеріалів при оперативних дослідженнях умови повинні бути рівнозначні, всі виміри необхідно проводити однаковими зондами (стандартним зондом). На кривій, отриманій за допомогою стандартного зонда, повинні наочно відмічатися всі пласти із уявним опором, відмінним від опору вміщаючих порід, границі пластів повинні виділятись достатньо точно.
Вплив свердловинних умов та проникнення бурового розчину в пласт не повинно значно впливати на його уявний електричний опір.
Умови та фактори, що обумовлюють необхідність проводити додаткові допоміжні геофізичні виміри:
— проникнення бурового розчину в добре проникні пласти, що мають низький пластовий тиск;
— значна різниця в мінералізації пластових вод і глинистого розчину;
— різка невідповідність кривої опору, знятої стандартним зондом від типової кривої електричного каротажу;
— різне відношення між довжиною стандартного зонда і потужностями пластів;
Для чіткого виділення в тонкошароватих розрізах пластів великого опору в якості додаткових зондів необхідно застосовувати 4 м, 8 м градієнт-зонди, або градієнт та потенціал зонди розміром відповідно 1 м та 0.25 м.
Якщо на кривій опору, знятою стандартним зондом співвідношення розміру та товщини пласта велике, слід використовувати градієнт зонди довжиною рівною (0.5-0.7) потужності пласта.
Для уточнення відбивки границь пластів слід використовувати 0.5 м зонди. Перехід від одного до іншого зонда В7.5А0.75М; М7.5А0.75В необхідно використовувати при проведенні БКЗ.
Підвищене проникнення бурового розчину в пласт відмічається значним перевищенням показів потенціал-зонда над показами градієнт-зонда. Однак у випадку, коли потужність пласта менша довжини градієнт-зонда, перевищення показів потенціал-зонда над показами градієнт-зонда спостерігається і при відсутності підвищеного проникнення бурового в пласти (пласти з великими опорами). В цьому випадку буває, що покази градієнт-зонда рівні показам потенціал-зонда. При БКЗ використання зондів (розмірами 0.5-8 м) дозволяє отримати інформацію про п, та питомий електричний опір зони проникнення.
Обробка результатів БКЗ проводиться на основі розробленої
Л.М. Альпіним теорії каротажу для методів визначення опорів у пластах необмеженої потужності і отриманих за її допомогою теоретичних розрахункових даних.
Результати розрахунку уявного опору представлені палетками теоретичних розрахункових кривих БКЗ, які виражають залежність уявного опору від різних факторів (питомий опір пласта, глинистого розчину і проміжного шару, діаметр свердловин, діаметр зони проникнення і довжини зонда).
При побудові кривих БКЗ прийняті наступні припущення:
— зонд розміщується на осі свердловини;
— відстань між однойменними електродами, потенціал зонда нескінченно велика;
— форма проникнення розчину в породу пласта циліндрична (кооксіальна) і має постійний опір;
Рисунок 1.1 – Зміна уявного опору у в залежності від відношення L/dc в
пластах обмеженої і необмеженої потужності при п=50р і р=вм
Розрізняють наступні випадки проникнення бурового розчину в пласт і відповідні їм криві БКЗ (Рис. 1.1).
1. Основний випадок — відсутність проникнення бурового розчину в пласт при номінальному діаметрі свердловини. Криві БКЗ для цього випадку — двошарові, зведені на палетку БКЗ-1 (двошарову). Для зручності користування ця палетка ділиться на дві частини БКЗ-1, для випадку пс, і палетку БКЗ-1б для випадку коли пс. Якщо фактичний діаметр свердловини більший ніж номінальний, то криві БКЗ (зміщені), а саме: представляють собою двошарові криві, зміщені вправо відносно осі опору на логарифмічному бланку палетки.
2. Понижаюче проникнення в пласт з утворенням циліндричного шару з опором, який є проміжним між питомим опором розчину і питомим опором незмінної частини пласта. В цьому випадку криві будуть пологі.
3. Підвищена проникність у пласт з утворенням циліндричного шару, питомий опір якого більший питомого опору розчину і незмінної частини пласта. Криві БКЗ в цьому випадку припідняті і при проникненні розчину в породу будуть тришаровими.