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

18.В Ы Д Е Л Е Н И Е ПЛАСТОВ И ОТБИВКА И Х ГРАНИЦ Д Л Я О П Р Е Д Е Л Е Н И Я

УД Е Л Ь Н О Г О С О П Р О Т И В Л Е Н И Я

Автоматический способ выделения пластов н отбігокл их границ

Ввиду сложного характера изменения удельного сопротивления пород по разрезу скважин необходимо определить понятие «пласт», т. е. выяснить критерии однородности. Определение понятия «пласт» н установление критерия выделения пласта в разрезе сква­ жин по геофизическим данным зависят от вида каротажа и от того, для какой задачи интерпретации выделяются пласты.

Рассмотрим эту задачу применительно к этапу определения удель­ ного сопротивления пластов. При этом будем предполагать, что удельное сопротивление пластов определяется по Б К З , обработка которого наиболее трудна по сравнению с обработкой результатов измерений другими комплексами зондов каротажа сопротивлений.

что степень неоднородности пласта, состоящего из прослоев с раз­ личными удельными сопротивлениями, разделенных плоско-парал­ лельными границами, можно охарактеризовать величиной коэф­ фициента анизотропии [16]

где /іц — мощность прослоев (с текущим номером ц.); — удельное сопротивление прослоев; Нк п — мощность пачки из к прослоев.

Очевидно, что среду можно считать однородной и прослои объ­ единить в пласт, если А.2 мало, и наоборот. В соответствии с этим за критерий возможности объединения прослоев в пласт (критерий одно­ родности) можно принять некоторое значение коэффициента анизо­ тропии Хг, которое будем называть граничным. Комбинацию про­ слоев следует считать пластом, если для них удовлетворяется условие

За граничное следует взять наибольшее значение коэффициента анизотропии, при котором для составленного из прослоев пласта удовлетворяются следующие условия [47]:

1) при отсутствии проникновения раствора в пласт точки для всех зондов располагаются на двухслойной кривой зондирования; полученное при этом удельное сопротивление приближенно равно продольному удельному сопротивлению пласта;

120

2) определенные по продольному удельному сопротивлению зна­ чения пористости и нефтенасыщенности близки к средним значениям их в пласте, т. е. отличаются от них на величину, не превышающую допустимую погрешность (5—10%).

Следуя второму из указанных условий, найдем величину гранич­ ного значения Я,г. Для этого установим погрешность определения пористости и нефтенасыщенности по продольному удельному сопро­ тивлению различных комбинаций прослоев, предполагая, что всепрослои или часть из них являются коллекторами. Коэффициент пористости /сп комбинации прослоев, являющихся коллекторами, равен средневзвешенному значению коэффициентов пористости от­ дельных прослоев:

где р п в — удельное сопротивление пластовой воды; m — показа­ тель степени пористости, который будем принимать равным двум.

При определении же коэффициента пористости по продольному удельному сопротивлению его величина оказывается равной

Из выражений (55) и (56) следует, что относительная погреш­ ность е п определения пористости по продольному удельному сопро­ тивлению

Легко показать, что погрешность е„ определения нефтенасыщен­ ности нефтеносного пласта по продольному удельному сопротивле­ нию меньше погрешности е п определения пористости. Поэтому этот случай не приводится.

Рассмотрим чередование прослоев водоносного коллектора с про­ слоями плотных пород, предполагая, что прослои коллектора имеют одинаковое удельное сопротивление р и а прослои плотных пород р 2 . Относительная погрешность определения пористости кп прослоев коллектора в этом случае

••-1 -/т^+-йг"&- <58>

где Нг — суммарная мощность прослоев коллектора; Нг — то же„ прослоев плотных пород.

12t

Аналогичным образом для чередования нефтенасыщениых кол­ лекторов и глинистых прослоев получим относительную погрешность определения нефтенасыщенности прослоев коллектора:

(53) и (59) и (53) были получены граничные значения А.г для рассмот­ ренных случаев чередования прослоев. Кривые зависимости е п и

дования прослоев коллектора с разной пористостью значительно •больше величин X?, приведенных на рис. 46.

Если заранее не известно, с какой из рассмотренных комбинаций прослоев имеем дело, то в качестве критерия для объединения про­ слоев в пласт необходимо использовать наименьшие из граничных значений Я?.. Такими являются граничные значения, получаемые из относительной погрешности оценки коэффициента кн нефтенасыщен­ ности пласта с прослоями глин, удельное сопротивление которых ниже удельного сопротивления прослоев коллектора.

Величина Аг значительно изменяется в зависимости от отноше­ ния Н2/Нп k и поэтому,, выясняя граничное значение коэффициента анизотропии при объединении прослоев в пласт, необходимо учи­

422

сопротивлению пласта становится затруднительной. В качестве кри­ терия однородности пласта можно принять граничное значениекоэффициента анизотропии, являющееся наименьшим для чередо­ вания прослоев нефтеносного коллектора и плотных пород низкого удельного сопротивления в интервале Нй = (1 - j - 0,5)НП к-

Если принять допустимую погрешность определения коэффици­

величины удельного сопротивления прослоев обычно неизвестны. Поэтому коэффициент анизотропии пласта не может быть определен. В этом случае степень неоднородности группы прослоев можно оце­ нить по величине кажущегося коэффициента анизотропии

' « - ( І ^ Р - ) ( І ^ - Р = г ) - <">

Выражение (61) получено из уравнения (53) путем замены удель­ ных сопротивлений двух соседних прослоев максимальными и мини­ мальными экстремальными значениями кажущихся удельных со­ противлений. Соответственно с этим в качестве критерия возможно­ сти объединения прослоев в пласт будем пользоваться граничным значением А.к.г кажущегося коэффициента анизотропии:

Чтобы установить соответствие между величинами истинных и кажущихся коэффициентов анизотропии и их граничными значе­ ниями, на электрической сеточной модели ЭКСМ для разных комби­ наций прослоев были сняты кривые сопротивления различными зондами, вычислены значения Х% и сопоставлены с величинами А,2. Из сопоставления установлено, что значение кажущейся анизо­

=1,03.

Пе р е х о д н а я з о н а . Большие трудности возникают в опре­ делении положения границ пластов с плавным изменением удельного сопротивления пластов в сторону вмещающих пород (см. рис. 42, в). Эту задачу приходится решать при определении положения водонефтяного (ВНК) и газо-водяного (ГВК) контактов в переходной зоне продуктивных пластов. Для получения признаков выделения переходной зоны и критериев определения положения ВНК и ГВК

123

124

Здесь z m a x — глубина максимума кривой KG; z0 — глубина точки касания кривой КС и прямой линии, проведенной через точку

точки в 2—3 раза выше минимума p m i n на кривой КС против ниже­

иz0, р0 (моделью переходной

тельное отклонение At кривой КС

в переходной зоне достигает 0,42. Однако, учитывая, что переходная

вать по положению ВНК в ней — на 1—1,5 м выше нижней границы переходной зоны [43]. В этом случае удельное сопротивление, полу­ ченное по данным БКЗ , будет близко к продольному удельному сопротивлению предельно нефтенасьгщенной части и переходной зоны пласта. Коэффициент нефтенасыгценности, оцененный по этому удельному сопротивлению, мало отличается (не более 6%) от сред­ него коэффициента нефтенасьпценности предельно нефтенасыщенной

часто наблюдается значительное смещение характерных точек на кривых сопротивления, снятых зондами различной длины, например,

125

максимумов на кривых, полученных большим и малым градиентзондами (см. рис. 42, г). В связи с этим при определении границ пластов необходимо проводить сопоставление кривых КС, записан­ ных зондами малого и большого радиуса исследования. При интер­ претации данных бокового каротажного зондирования для выделе­ ния пластов целесообразно применять малый градиент-зонд с АО — = 0,8-^-1 м и большой градиент-зонд с АО = А^-8 м. В комплек­ сах разнотипных зондов в качестве зонда с большим радиусом иссле­ дования можно использовать зонд индукционного каротажа.

Таким образом, с учетом изложенного выше выделение пластов и установление их границ по кривым КС, записанным зондами Б К З

идругим комплексом зондов, сводится к следующему.

1.Расчленение разреза по кривой КС, зарегистрированной зон­ дом с небольшой глубиной исследования. Оно состоит из двух этапов:

а) выделения отдельных однородных прослоев по характерным точкам кривой;

б) объединения прослоев с близким значением удельного сопро­

Для поиска характерных точек целесообразно применить способ математического моделирования.

2.Расчленение разреза по кривой КС, записанной зондом с боль­ шой глубиной исследования, и сопоставление границ пластов, полу­ ченных по обеим кривым.

3.Уточнение границ пластов ,с плавным изменением удельного сопротивления по кривой КС, записанной большим зондом, в интер­

вале 2 т а х С учетом указанных этапов и приемов выделения пластов и от­

бивки их границ составлены программы для отбивки границ пластов по кривым К С В программе, разработанной АзВНИИГеофизикой и АзИНефтехимом (система ПГ-1), поиск характерных точек (экстре­ мумов) осуществляется аналитическим способом [33, 37]. Для выде­ ления существенных экстремумов (объединения прослоев в пласт) использованы критерии (47) и (48). Расчленение разреза произво­ дится по кривым КС всех зондов БКЗ . Полученное при этом множе­ ство границ разбивается на группы. Глубины границ, составляющих группы, соответствуют экстремуму одного знака и мало различаются между собой по величине (меньше заданного значения е). Глубины границ пластов zv определяются средним значением глубин Zj, вхо­ дящих в группу (/ — номер зонда). Уточнение положения границ пластов с плавным изменением сопротивления не производится.

126

чину ô до экстремума R (ô) или до точки с глубиной zp, задаваемой интерпретатором.

Отіивна границы

а; m — длина модели.

2. В точке с Z[ — zp отбивают границы и передают управление в блок проверки знака экстремума и zp.

ill

11.Отбивают кровлю пласта при условии Ц ]>ХК . г или наличии признака границы zp.

12.Указанные в пунктах 10 и 11 операции производят в интервале между соседними существенными минимумами. В интервале минимум— минимум обычно выделяют два (низкого и высокого сопротивления) или три пласта (низкого, высокого и промежуточного сопротивления).

13.Уточняют глубину подошвы пласта путем анализа кривой КС

винтервале исследования минимум—минимум.

14.Определяют глубины подошв zn ѵ пластов, мощности и суще­ ственное значение сопротивления р ѵ в интервале минимум—минимум.

ния к подошве (например, в переходной зоне) производят по кривой КС, записанной зондом с большим радиусом исследования (большим градиент-зондом, индукционным зондом 6Ф1 и др.). При этом на ЭВМ выполняют следующие операции (рис. 49).

величине отклонение исследуемой кривой от модели переходной зоны. При выполнении этого условия глубину. z_4 точки л 4 т а х запи­ сывают в ячейку R (z0) хранения z0 и снова проверяют первое усло-