книги из ГПНТБ / Сохранов Н.Н. Машинные методы обработки и интерпретации результатов геофизических исследований скважин

Рис. 41. Блок-схема алгоритма контроля качества.

X — знак присваивания; величина, записанная слева от знака присваивания, полагается равной

значению арифметического выражения, записанного справа от знака.

рым можно уверенно выявить зонд с плохим качеством измерений.

не согласуются с показаниями других зондов. При этом показания счетчиков непересечений (несогласий) для соответствующих зондов п} увеличиваются на единицу (если это не самый большой зонд для рассматриваемого пласта); кроме того, увеличивается на единицу показание поп счетчика числа опорных пластов, против которых вы­ явлено по одному некачественному замеру КС.

Для исправления показаний выявленных таким образом зондов с ошибочными значениями кажущихся удельных сопротивлений

анализ полученных результатов. В случае, когда число опорных пла­

111

Глава VII

РАСЧЛЕНЕНИЕ РАЗРЕЗА СКВАЖИН

17. Р А С Ч Л Е Н Е Н И Е РАЗРЕЗА СКВАЖИН ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ Д А Н Н Ы М

Математической основой расчленения разреза скважин по гео­ физическим данным является изученность формы кривых, получен­ ных при решении прямых задач каротажа для различных моделей пласта. Выделение пластов и отбивка их границ в этом случае заклю­ чается в анализе формы кривых (изменения геофизических величин

Рис. 42. Форма кривых против различных пластов.

мам кривой КС малого гра- дпсит-зопда; 2— пласт высокого сопротивления, выделспный по кривым КС малого и большого

по разрезу; рис. 42). Для однородных одиночных пластов этот ана­ лиз сводится к нахождению на кривой характерных точек (макси­ мумы, минимумы, точки перегиба и др.), положение которых соот­ ветствует границам пластов (прослоев).

Вопрос о форме кривых против одиночных пластов достаточно хорошо изучен для большей части методов каротажа, что значи­ тельно облегчает задачу. Однако однородные пласты (рис. 42, б) встречаются в разрезе редко. Обычно пласты содержат большое число

прослоев или вообще представляют тонкослоистые пачки. В резуль­ тате влияния прослоев и неоднородности пластов каротажные кри­ вые имеют сложную форму с большим числом характерных точек. Кроме того, на кривых наблюдается много отклонений и экстрему­ мов, созданных помехами измерений и неточностями преобразования их в цифровую форму.

Отбивка границ пластов по всем характерным точкам привела бы к излишне дробному расчленению разреза, усложняющему интер­ претацию данных каротажа. Например, при интерпретации данных

определить их удельные сопротивления. Поэтому при отбивке границ пластов необходимо отмечать только существенные характерные точки, которые соответствуют границам пластов и прослоев, подле­ жащих исследованию как отдельные объекты. При этом естественно допустить некоторое изменение свойств пород по пласту н наличие прослоев, не очень сильно отличающихся по своим свойствам от пород, слагающих пласт.

Большие трудности возникают в определении границ пласта, если имеется плавное изменение свойств его по направлению к вме­ щающим средам (рис. 42, в). В этом случае, например, на кривых сопротивления, снятых градиент-зондами, границы пласта отби­ ваются не в точках максимума и минимума, а в точках излома кривой (переходная зона нефтегазоносных пластов). Чтобы найти эти точки и, следовательно, отметить границы пласта, необходимо в алгоритм отбивки границ включить анализ формы кривых между соседними экстремумами (монотонности кривой).

Таким образом, расчленение разреза скважин (выделение пластов и отбивка их границ) по промыслово-геофизическим данным можно свести к следующим этапам:

1)нахождение характерных точек (экстремумов, точек перегиба) кривых, соответствующих однородным прослоям и пластам;

2)выделение среди них существенных путем объединения в пласт отдельных прослоев с близкими значениями исследуемого физи­ ческого свойства;

Аналитический способ

В аналитическом способе [26, 27] отбивки границ характерные точки выделяются путем анализа разности геофизических величин àdj; в соседних точках (градиента кривой при постоянном шаге квантования):

114

где / — порядковый номер (шифр) интерпретируемого геофизи­ ческого параметра.

Положение характерных точек определяют по смене знака этой разности (точки экстремумов кривых кажущегося сопротивления, снятых градиент-зондами) и по максимуму абсолютного его значения (точки перегиба кривых ПС, гамма-каротажа, кажущегося сопро­

аг геофизической величины, соответствующими границам пластов (граничные или уровенные значения), определяемые формулой

где Кг и Кг — коэффициенты, зависящие от вида каротажа и гео­ метрических параметров пласта и вмещающих пород.

Критериями выделения существенных характерных точек — объединение прослоев, мало отличающихся по величине исследу­ емого параметра, — в аналитическом способе могут служить следу­ ющие выражения [26, 27, 37]:

вании опыта обработки данных каротажа по району. В некоторых случаях вместо максимумов и минимумов используют максимум-

точек в последовательности чисел а/ 7 применяется во всех програм­ мах отбивки границ пластов. Программы отбивки границ пластов аналитическим способом опробованы на ряде месторождений с пес- чано-глинистым разрезом. Выделение пластов этим способом по кри­ вой ПС обычно дает хорошие результаты (рис. 43, II). Однако при отбивке границ по кривой КС не всегда получают удовлетворитель­ ные результаты. Это связано с тем, что в сложном разрезе трудно

подобрать значения х, л, С и К в критериях определения суще­ ственных характерных точек. Указанное обстоятельство является. иедостатком аналитического способа.

Рис. 43. Отбивка границ пластов по кривой ПС способом моделирования границ

(/) и аналитическим способом с выделением ЦІ) и без выделения (111) сущест­ венных характерных точек.

Математическое моделирование

В способе математического моделирования [46] границ пластов характерные точки выделяют взаимной корреляцией последователь­ ности чисел а/ 7 , представляющих интерпретируемую кривую, с по­ следовательностью чисел ап!]-, изображающих модель кривой на границе пласта. В качестве модели ат]- обычно используют последо­ вательность чисел

Экстремумы функции взаимной корреляции, определяемой для этой модели по формуле (36), располагаются между точкой перегиба кривой и следующим за ней экстремумом. Поэтому выделение пла­ стов этим способом сводится к следующему:

1)вычисляют функцию взаимной корреляции для последователь­ ности чисел а,-,- интерпретируемой кривой и последовательности чисел a„,j модели границы пластов, перемещая каждый раз модель на один шаг квантования по глубине;

2)вблизи экстремума функции взаимной корреляции на интер-

116

претируемой кривой (последовательности а; 7 ) находят характерные точки. Поиск характерных точек осуществляется аналитическим способом.

Математическое моделирование границ обладает следующими существенными преимуществами перед аналитическим способом:

1) помехи измерения, иззубренности кривой, погрешности пре­ образования и флуктуации кривой практически не оказывают влия­

Существенным преимуществом отбивки границ пластов методом математического моделирования является также то, что он может быть применен для уточнения границ пластов с плавным изменением геофизической величины к границе. Для этого участок кривой между­ соседними экстремумами поочередно коррелируют с наиболеее ве­ роятными моделями a„,j. При расчленении разреза по кривым КС

И Т

величине функции взаимной корреляции кривой с моделью можно установить характер кривой в исследуемом интервале монотонности, а следовательно, уточнить положение границы пласта:

1)коррелируемость кривой с вогнутой гиперболой (R (б) >>0,95) означает, что в исследуемом интервале находится пласт низкого сопротивления и максимум <зт а х является существенным;

2)коррелируемость кривой с выпуклой гиперболой указывает на пласт высокого сопротивления и необходимость перенесения гра­ ницы пласта из максимума в точку А, удаленную на наибольшее расстояние от прямой, проведенной через максимум и минимум иссле­

дуемой кривой;

3) коррелируемость кривой с прямой линией определяет нали­ чие переходной зоны.

Указанные выше преимущества математического моделирования при отбивке границ пластов позволили широко использовать его для расчленения разреза скважин по каротажным кривым. На его основе во ВНИИГеофизике составлены алгоритм и программа автомати­ ческой отбивки границ пластов по кривым КС (см. следующий раздел).

118

Полуавтоматический способ

Полуавтоматический способ отбивки границ пластов заключается в том, что интерпретатор намечает примерное положение границ пластов; расположенные вблизи этих отметок характерные точки принимаются за существенные и соответствуют границам пластов..

Рис. і5. Результаты обработки данных БКЗ па ЭВМ.

V—7' п I — 7 — соответственно кровли и подошвы выделенных пластов.

Примерные границы пластов отмечаются интерпретатором на диаграмме (см. рис. 12 и 45). При преобразовании диаграмм в цифро­ вую форму преобразователем Ф001 эти отметки наносятся на перфо­ ленту (перфокарту). Глубины границ могут задаваться также табли­ цей. Отмеченные числа находятся ЭВМ и вблизи них определяются характерные точки, которые принимаются за существенные (границы пластов). По этому способу составлены алгоритм и программа полу­ автоматической отбивки границ пластов при интерпретации Б К З (см. ниже).

119>