Автоматизированная интерпретация данных геофизических исследований

Протокол работы программы записывается в базу данных сис­ темы KVNGIS в виде файла с именем, например, K202.47.pr, где К - начальная буква названия месторождения (например, Кустовское), 202 - номер интерпретируемой скважины, 47 - номер протокола, рг - расширение (протокол) файла (табл. 9).

Таблица 9

Протокол К. 202.47.pr результатов автоматической литолого­ стратиграфической интерпретации данных ГИС по скв. 202 Кустовского месторождения (девонские терригенные отложения) Разрез скважины 202. Начальный шаг усреднения - 2.

Количество шагов сглаживания - 8 . Диаграммы ГИС: ГК, НГК, ГЗЗ, КВ, БК

Время работы программы: 20 мин 34 с

При вводе начальных и конечных глубин интервалов интерпре­ тации эталонной и интерпретируемой скважин необходимо учитывать, что количества точек, описывающие диаграммы ГИС по скважинеэталону и скважине - объекту интерпретации, не могут отличаться друг от друга более чем в 1,3 раза (одно из ограничений программы). Чтобы избежать этого, можно произвольно указывать глубины сопос­ тавляемых интервалов скважин.

Следует отметить, что применение более современных компь­ ютеров (например, Pentium последней модификации) для интерпре­ тации данных ГИС в автоматическом режиме системы KVNGIS уменьшает время обработки в несколько раз.

ГЛАВА 16. Интерпретация данных ГИС

ВИНТЕРАКТИВНОМ РЕЖИМЕ

Винтерактивном режиме система KVNGIS [31, 32] позволяет выполнять следующие действия:

-создавать и сопровождать базы данных комплекса;

-формировать на экране монитора планшеты кривых ГИС с ли­ тологической и стратиграфической колонками и колонкой характера насыщения продуктивных пластов;

-выделять пласты, определять их литологический состав, ха­ рактер насыщения и стратиграфическую принадлежность;

-оценивать значения физических характеристик продуктив­ ных пластов по геофизическим параметрам;

-выделять пласты, определять их литологический состав, харак­ тер насыщения и стратиграфическую принадлежность;

-оценивать значения физических характеристик продуктив­ ных пластов по геофизическим параметрам;

-строить петрофизические зависимости по данным исследова­ ний керна и диаграммам ГИС;

-осуществлять корреляцию геологических разрезов скважин.

Следует отметить, что комплекс программ KVNGIS, работаю­ щих в интерактивном режиме, охватывает пять из восьми структурных

уровней (см. рис. 3 и табл. 2), каждому из которых соответствуют кон­ кретные иерархически построенные материальные объекты (от образ­ ца горной породы до нефтяной или газовой залежи).

База данных комплекса обеспечивает хранение кривых ГИС, данных исследования керна, результатов качественной и количест­ венной интерпретации. Ниже рассматриваются способы и методы решения ряда геологических задач при «ручной» и компьютерной интерпретации данных ГИС с целью наглядной демонстрации пре­ имуществ последней.

Определение границ пластов горных породу их литологиче­ ского состава и стратиграфической принадлежности. Определе­ ние глубин залегания кровли и подошвы пластов, слагающих разрез изучаемой скважины, осуществляется по конфигурации кривой ГИС, которая зависит от типа и размера измерительной установки, мощно­ стей и физических характеристик пластов горных пород, характера их чередования, диаметра скважины, сопротивления пластовой жидкости и т.п. Чаще всего границы пластов выделяются по кривым кажущихся сопротивлений (КС) электрометодов.

Так, подошва мощного пласта высокого сопротивления четко отбивается подошвенным градиент-зондом в вершине резкого макси­ мума КС. Кровля пласта располагается в точке, где КС достигает минимальной величины. Мощному пласту высокого сопротивления соответствует симметричная запись потенциал-зонда и зонда бокового каротажа (БК). Пласты низкого сопротивления также хорошо выделя­ ются на диаграммах КС и индукционного каротажа (ИК). Для отбивки границ пластов нередко используются диаграммы ПС, ГК, НГК и дру­ гих методов ГИС. Таким образом, при расчленении разреза по каро­ тажным данным стремятся выделять его естественные подразделе­ ния - слои, отчетливо отличающиеся один от другого, а границы ме­ жду слоями проводят в местах резкого изменения физических свойств.

Классификация осадочных горных пород по литологическому составу основывается на различии их физических свойств. Методы ГИС позволяют регистрировать некоторые параметры горных пород, которые, однако, нельзя отождествлять с традиционными физиче­ скими свойствами пород.

Такими параметрами являются кажущееся удельное сопротив-. ление, радиоактивность, скорость распространения продольной вол­ ны и т.п. Нередко при геологической интерпретации данных ГИС используют не только абсолютные значения тех или иных парамет­ ров, но и их соотношения (AIv А/,,г, Аис). Эффективность литологиче­ ского расчленения по каротажным данным зависит от информатив­ ности используемых геофизических методов, правильно выбранного комплекса ГИС и набора выделенных в разрезе скважины литологи­ ческих разновидностей горных пород. В результате исследований установлено, что при вертикальном масштабе записи геофизических кривых 1:200 возможно уверенно выделять пропластки пород по ли­ тологическому признаку мощностью до 0,2 м, а при масштабе 1:500до 0,5 м. Количество литологических разновидностей определяется совместно по оптимальному комплексу ГИС с привлечением данных по керну, шламу, испытанию пластов и гидродинамическим исследо­ ваниям. Особое внимание при классификации горных пород следует обратить на аномальные показания геофизических методов в том или ином литологическом классе пород.

Известно, что при разведке нефтяных месторождений не всегда удается добиться полного выноса керна из скважины. Обычно лито­ логическое описание разреза скважин по керну имеет фрагментар­ ный характер, и в таких случаях весьма перспективным является изу­ чение разрезов скважин по шламовым данным, получаемым по всему разрезу и увязанным с материалами промысловой геофизики. При условии обеспечения относительно точной привязки по шламу уста­ навливается вещественный состав и физические параметры пластов. Привязка шлама по глубине может быть также осуществлена при сопоставлении литологического описания преобладающих в интер­ вале разновидностей горных пород с каротажной характеристикой против интервала, к которому оно относится.

К известным методам определения вещественного состава пород относятся определение карбонатности, гранулометрический анализ, ли- толого-петрографическое описание разреза по шлифам. По ядернофизическим методам определяется суммарная естественная радиоак­

В дополнение можно отметить некоторые нюансы. Так, на больших глубинах, где глины сильно уплотнены, глинистые породы нередко характеризуются более высоким сопротивлением, чем во­ доносные пески.

Отличить глины от аргиллитов и глинистых сланцев по каро­ тажу можно лишь там, где они встречаются совместно, в одних и тех же скважинах.

Алевролиты по геофизическим характеристикам то не отлича­ ются от песчаных пород, то вплотную примыкают к глинам. Извест­ няки и доломиты, как таковые, по кривым ГИС неотличимы. Только исследования известняков и доломитов микрозондами дают возмож­ ность отличить пористые разности от плотных. Соотношение значе­ ний НГК в ангидрите и гипсе, определенных в одной и той же сква­ жине, может служить эталоном для количественной интерпретации. Плотные, но сильно загипсованные доломиты, известняки, ангидри­ ты и песчаники характеризуются пониженными значениями на диа­ граммах НГК, что делает их похожими на карбонатные высокопо­ ристые породы.

Решение задачи определения границ, литологического состава и стратиграфической принадлежности пластов горных пород на пер­ сональном компьютере начинают с формирования на экране монитора ПЭВМ планшета ГИС. В общем случае планшет кривых ГИС может состоять из колонок глубин, литологии, стратиграфии и характера насыщения коллекторов, от одного до четырех полей с диаграммами ГИС. В каждом из полей может располагаться до трех каротажных кривых. Можно увеличить или уменьшить масштаб изображения по глубине, подобрать цвет для каждой из отображаемых кривых, сни­ мать значения показаний по каждой из кривых ГИС для определен­ ных глубин. Планшет с экрана может быть выведен на принтер (см. рис. 24 и рис. 36).

Выделить пласты по кривым ГИС можно «ручным» спосо­ бом, отмечая с помощью «мыши» кровлю и подошву выделяемого пласта и вводя его литологическое название, выраженное в терминах

— -

0.0.4

П » Т 1 7

l i U r . i J

ш а

компьютера: 7 - известняк; 2 - песчаник; 3 - песчаник алевритистый; 4 - аргил­ лит; 5 - алевролит глинистый; 6 - песчаник известковистый; 7 - известняк доломитистый; 8 - глинисто-карбонатная порода; 9 - алевритисто-карбонат- ная порода; 1 0 - глинисто-терригенная порода; 77 - нефтенасыщенный кол­

лектор; 1 2 - водонасыщенный коллектор

содержащегося в базе данных системы KVNGIS справочника лито-, логических наименований (см. рис. 25). Дополнительно для пла­ стов-коллекторов вводятся сведения о характере насыщения (нефтега­ зонасыщенный коллектор или водонасыщенный). Всего по одной скважине может быть выделено до 100 пластов горных пород, которые в процессе работы можно переименовывать и удалять. Информация по отдельному пласту может быть просмотрена и скорректирована.

Стратиграфическая индексация выделенных пластов горных пород выполняется после литологического расчленения разреза скважины и основывается на известных пользователю системы KVNGIS результатах геологических исследований. О возрасте пород судят по обнаруженным в образцах керна органическим остаткам, исходя из имеющихся у пользователя сведений о сводном стратигра­ фическом разрезе территории, на которой находится рассматривае­ мая скважина. Решение задачи установления границ между страти­ графическими горизонтами сопряжено с определенными трудностя­ ми, так как лишь в очень редких случаях изучение фаунистических остатков дает возможность непосредственно и точно установить такие границы. Чаще возраст пород удается определить только в отдель­ ных точках и интервалах разреза скважины. Поэтому стратиграфиче­ ские границы устанавливаются в основном по результатам литологи­ ческого расчленения. Стратиграфический индекс пласта выбирается из содержащегося в базе данных справочника индексов основных стратиграфических подразделений (см. рис. 28).

Построение петрофизических зависимостей и количест­ венная интерпретация данных ГИС. При количественной интер­ претации промыслово-геофизических данных на экран ПЭВМ выво­ дится информация о наличии месторождений (в кодах) в базе данных системы, о наличии скважин (даются их номера), по каждой из кото­ рых можно узнать, какие интервалы ее разреза и для каких методов ГИС оцифрованы. При выборе кривых, предназначенных для опре­ деления геофизических параметров, их можно преобразовать или сгладить. Обычно на планшет выводятся две кривые ГИС (например, диаграммы ГК и НГК, АК и НГК и т.п.), содержащие информацию,