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

или карбонатных пород At*K в зависимости от выполнения следующих условии:

3.Исправляют коэффициент пористости иа влияние нефтегазо­ носное™ коллектора.

4.Определяют объемную глинистость Сг л песчаника по формуле (183), если условие (186) не выполняется. При этом используют вели­

Глава XI

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ КАРОТАЖА

В настоящее время автоматизированные системы оперативной интерпретации геофизических исследований скважин находятся в стадии широкого промышленного опробования и внедрения. Опыт

данных, а также необходимость расширения круга задач, решаемых прп помощи ЭВМ.

В процессе разведки месторождений и особенно к моменту ее завершения накапливается значительный объем геолого-геофизиче­ ских материалов: данные геофизических исследований скважин и анализа керна, результаты испытания скважин и др. Возникает необходимость обработки и обобщения этих данных с целью усовер­ шенствования методов интерпретации данных каротажа, подсчета запасов нефти и газа, проектирования доразведки и разработки месторождения, а также с целью получения материалов для решения региональных задач. Указанный круг задач решается системой сводной интерпретации.

Важной особенностью геофизических исследований скважин является высокая оперативность использования их результатов в гео­ логической разведке. Полученная при каротаже информация ока­ зывает непосредственное влияние на дальнейший ход бурения и завершения скважин, а также на закладку следующих скважин на разведываемой площади. В связи с этим одной из основных задач автоматизированных систем обработки геофизических исследований скважин является ускорение выдачи заключений о скважине.

210

Эта задача становится еще более значительной в связи с повыше­ нием темпов бурения и необходимостью прогнозирования зон с ано­ мально высоким пластовым давлением (АВПД), а также разбуриваемости и продуктивности вскрываемых пород (пластов) с целью опти­ мизации процесса бурения (выбора режима бурения, определения интервала отбора керна, создания лучших условий вскрытии нефте­ газоносных пластов и т. п.). Полное решение этих вопросов возможно только на базе комплексной обработки и интерпретации геофизиче­ ских и геохимических исследований. Большое значение приобретает проведение каротажа (электрического, плотностного, гамма-гамма- каротажа и др.) в процессе бурения. Использованпе результатов прогнозирования для управления бурением скважин требует еще большей оперативности их получения.

Повышение оперативности интерпретации и выдачи заключения по данным геофизических и геохимических исследований может быть достигнуто следующими путями:

1)передачей информации непосредственно с буровой в вычисли­ тельный центр и обработкой ее на больших ЭВМ;

2)созданием периферийных малых вычислительных центров непосредственно в районе разведки или на буровой («мпни-центры») ;

3)обработкой данных непосредственно на буровой при помощи

видно, лучшие результаты (более высокую геологическую эффектив­ ность) можно получить при интерпретации данных каротажа на больших ЭВМ, так как в этом случае возможно применение сложных алгоритмов, требующих большой скорости вычислений. Однако реализация этого направления затрудняется отсутствием оператив­ ной и надежной системы передачи информации непосредственно с бу­ ровой. Создание такой системы связи в короткие сроки, по-видимому, мало вероятно. Поэтому для повышения оперативности интерпретации данных каротажа в настоящее время целесообразно создать перифе­ рийные малые вычислительные центры и системы обработки на бу­ ровой.

На актуальность разработки устройств обработки на буровой показывают исследовательские и опытно-экспериментальные работы, проведенные в США. Фирмой «Шлюмберже» созданы и опробованы скважинные вычислители, позволяющие в процессе каротажа транс­ формировать измеряемые величины в удобную для интерпретации

определенных по данным электрического и акустического каротажа), вычислить пористость по акустическому каротажу и записать эти параметры одновременно с исходными геофизическими величинами (ПС, КС и др.) на одну ленту [2]. Ведутся работы по использованию геофизических исследований скважин для оптимизации режима бурения.

31. СВОДНАЯ И Н Т Е Р П Р Е Т А Ц И Я

Сводная интерпретация является частью общей системы обра­ ботки и интерпретации 'промыслово-геофизических данных. Она представляет собой как бы следующую за оперативной интерпрета­ цией ступень и поэтому должна обеспечивать преемственность ее результатов.

Сводная интерпретация промыслово-геофизических данных со­ стоит из следующих этапов:

1) сбора геолого-геофизических данных;

кодирования данных и передаче (ввод) их в систему хранения. Гео­ физическая информация и результаты ее обработки поступают на

осуществляются информационно-поисковой системой ИПС. Информа­ ционно-поисковая система является основным элементом, без нее невозмояша организация сводной интерпретации геолого-геофизи- ческой информации на ЭВМ. Информационно-поисковая система должна обеспечить запись, хранение, поиск и ввод в ЭВМ следующей информации: программ, промыслово-геофизических данных, равно­ мерно расквантованных для каждого продуктивного пласта, резуль­ татов оперативной интерпретации и геологических данных (керн, результаты испытаний и др.). Хранение информации желательно организовать по продуктивным горизонтам (пластам), являющимся объектом самостоятельного подсчета запасов.

Вопросы хранения геофизических и геологических данных раз­ работаны недостаточно. Имеющиеся средства хранения (перфокарты, перфолента и магнитная лента) не обеспечивают требуемые надеж­

ботанный во ВНИИГеофизике вариант технологической схемы свод­ ной интерпретации показан на рис. 82. Схема включает следующие этапы.

1. Прием информации и ввод ее в информационно-поисковую систему. Геологические данные поступают периодически по мере получения их при разведке месторождений. Поэтому ввод и сорти­ ровка этих данных в ИПС производится порциями по мере поступле­ ния их в вычислительный центр.

2. Проведение оперативной интерпретации данных каротажа по скважинам.

3. Уточнение положения продуктивных горизонтов. Целью этого этапа является выделение продуктивных горизонтов (пластов), под-

212

лежащих исследованию, уточнение положения их границ. Границы горизонтов могут уточняться полуавтоматическим способом с исполь­ зованием заданных приближенно глубин границ.

4. Определение ВНК, эффективных мощностей. Положение ВНК определяется для каждой скважины по кривым кажущегося сопро­ тивления с учетом переходной зоны нефтегазоносных пластов и по другим геофизическим данным (НГК, опробователи пластов). С этой же целью могут быть использованы материалы оперативной интер­ претации (таблица данных сводной интерпретации СИ). Для контроля

A3

Рис. 82. Технологическая схема сводной интерпретации.

1 — переход к следующему этапу; 2 — запись (пересылка) результатов; 3 — вызов информации.

полученных данных о ВНК может быть использовано положение ВНК, определенное по результатам испытания пластов в скважинах. Эффективную мощность Ннг определяют суммированием мощностей прослоев коллектора, лежащих выше ВНК в интервале продуктивного горизонта (пласта).

5. Определение кп и £п . с р . Пористость пласта (средневзвешен­ ную кп в интервале пересечения пласта каждой скважиной и средне­ взвешенную &п .с р по пласту) определяют по керну и геофизическим

пласта (средневзвешенный в интервале пересечения пласта скважиной

213

где 5 — площадь залежи; определяется по структурной карте внутри контура нефтегазоносное™.

9.Оценка результатов подсчета. Сопоставляют результаты под­ счета запасов нефти и газа двумя вариантами и по величине расхо­ ждения оценивают полученные результаты. Вычисляют вероятную погрешность определения запасов нефтц и доверительный интервал величины запасов.

10.Построение карт. По результатам сводной интерпретации строят структурные карты, карты изопахнт (общих и эффективных мощностей продуктивного пласта), пористости, нефтегазонасыщен­ ности и др. Алгоритмы построения карт должны обеспечивать про­ гнозирование п определение положения сбросов, а также нахождения координат точек изолиний.

11.Построение корреляционных схем и профилей. По промыс- лово-геофизичеекпм данным производят корреляцию разрезов сква­ жин, выделяют опорные и стратиграфические горизонты, форшіруют таблицы для построения корреляционных схем и геологических

разрезов и профилей при помощи графопостроителей. Корреляция разрезов скважин представляет одну из самых трудных задач, и осуществление ее при помощи ЭВМ автоматическим способом вызы­

в виде таблиц, карт, профилей, колонок по форме, наиболее близкой к применяемой. Для построения карт, профилей и корреляционных схем можно использовать двукоординатные графопостроители типа «Атлас». Цитологические колонки могут быть построены регистра­ тором Н024. Однако построение карт и особенно профилей и корре­ ляционных схем при помощи устройства «Атлас» занимает много времени (—1—2 ч на профиль), поэтому необходимо разработать специальные устройства представления результатов сводной интер­ претации в графической форме.

214

32. П Е Р И Ф Е Р И Й Н Ы Й М А Л Ы Й В Ы Ч И С Л И Т Е Л Ь Н Ы Й ЦЕНТ Р (МВЦ)

геологической разведки, преобразование ее к виду, удобному для хранения и передачи на основной вычислительный центр, и обмен информацией с основным вычислительным центром и геологоразве­ дочной организацией.

2. Контроль качества геофизических данных.

3.Оперативная интерпретация данных каротажа с целью вы­ дачи предварительного заключения о скважине.

4.Прогнозирование АВПД, разбуриваемости пород и вскрытия продуктивного пласта по геофизическим и геохимическим исследова­ ниям скважин.

5.Оформление промыслово-

1.Прием геофизической

3.Уплотнение, сортировку и перезапись исходных геофизиче­ ских и геологических данных для долговременного хранения в си­ стеме сводной интерпретации (подсчета запасов).

4.Передачу результатов предварительной обработки и интерпре­ тации данных каротажа в ВЦ (ГО) и прием результатов оперативной

геофизических данных осуществляется сравнением воспроизведен­ ных по цифровым данным кривых с каротажными диаграммами, записанными на буровой. Качество каротажных диаграмм проверяют обычным способом.

215

вычислительных устройств (машин), применяемых в них. Внедрение малогабаритных универсальных вычислительных машин (М-6000и др.) позволяет рекомендовать проектирование периферийных МВЦ иа их основе. В этом случае для оснащения МВЦ потребуется разработка только периферийных устройств ввода и вывода геофизических дан­ ных, возможно блока оперативной памяти.

Основной задачей МВЦ является оперативная интерпретация данных каротажа — выделение коллекторов и оценка характера их насыщения. Поэтому выбор алгоритмов заключается в анализе возможности реализации в МВЦ алгоритмов, разработанных для оперативной интерпретации при помощи больших ЭВМ. Учитывая небольшое быстродействие и память машин, рекомендуемых для МВЦ, не следует на первом этапе стремиться реализовать все разработанные алгоритмы. Например, можно обойтись без детальной обработки данных Б К З и других зондов по сопротивлению и ограничиться поправками на влияние скважины.

Из анализа алгоритмов систем «КАРОТАЖ» и ГИК-2 следует, что с применением машины М-6000 можно реализовать следующие алгоритмы:

1)литологическое расчленение и выделение коллекторов по диагностическим кодам («КАРОТАЖ»);

2)определение характера насыщения пластов по критериям для чистых и глинистых коллекторов («КАРОТАЖ»);

3)оценка нефтегазоиосности по геохимическим данным («КАРО­ ТАЖ»);

4)приближенное поточечное вычисление knj, Сгл,- и &н;- и построе­ ние кривых этих параметров (ГИК-2).

Так как в системе оперативной интерпретации данных каротажа при помощи МВЦ не предусмотрено строгое определение удельного сопротивления пород, то целесообразно осуществить трансформацию кривых КС с исправлением на влияние скважины (что особенно важно для градиент-зондов).

Технологическая схема интерпретации

На основе изложенного выше можно предложить функциональную схему интерпретации данных каротажа на МВЦ (рис. 84). Функцио­ нальная схема интерпретации составлена в предположении, что исходная геофизическая информация вводится в вычислительную машину МВЦ (или специализированные вычислительные устройства) порциями, содержащими геофизические величины, измеренные на одной глубине (точке). Это вызвано небольшой памятью малых ЭВМ и стремлением унифицировать системы обработки на МВЦ и буровой.

Информация считывается с перфолент П х и П 2 устройствами СУг и СУ 2 или с магнитной ленты M устройством СУмЕсли в процессе измерений на буровой данные каротажа не были согласованы по глубине, то это согласование производится в блоке согласования глубин БСГ и все геофизические величины а-п в точке і заносятся

<-216

в запоминающий регистр ЗУ. Обработка и интерпретация данных каротажа производится поточечно, поэтому информация ЗУ хранится только до считывания данных следующей точки £ - j - 1. Тактовые сигналы для считывания подаются многоканальным регистратором результатов интерпретации типа Н 0 2 4 или датчиком циклов, если результаты интерпретации записываются другим устройством. Преду­ сматривается трансформация кривых КС градиент-зондов, т. е. запись кривой КС в виде последовательности (33). Результаты транс­ формации заносятся в ЗУ или на перфоленту ПЛ.

ным по разным геофизическим величинам, например АК, НГК и КС,

217

шие с матриц MOJIj и МОЛо, и выдает окончательные индексы ли­

7. Комбинированный код перфорируется на перфоленту ПЛ и

Для хранения данных каротажа, а также для передачи их по каналу с небольшим быстродействием необходимо компактное пред­ ставление данных. С этой целью можно использовать уплотнение информации при помощи адаптирующего устройства АУ. Хранение данных каротажа, по-видимому, целесообразно организовать в пе­ риферийных вычислительных центрах. Возможно, что уплотнение данных целесообразно будет производить в ВЦ, затем передавать пх в периферийный МВЦ. При подсчете запасов эти данные могут быть запрошены вычислительным центром и переданы ему из МВЦ.

Для решения задач прогнозирования необходимо:

1) получение корреляционных связей между физико-механиче- скпмн свойствами, характеризующими разбуриваемость пород в рай­ оне, и геофизическими величинами, а также между оптимальными параметрами бурения и показаниями геофизических приборов;

2)предсказание физико-механических свойств вскрываемых по­ род и определение оптимальных параметров бурения по результатам каротажа в процессе бурения с применением полученных ранее корреляционных связей;

3)предсказание подхода к продуктивному пласту по данным газового каротажа с использованием результатов электрического каротажа в процессе бурения.

Указанные задачи также могут быть выполнены малой ЭВМ приблизительно по той же схеме (см. рис. 85).

33.И Н Т Е Р П Р Е Т И Р У Ю Щ И Е УСТРОЙСТВА Д Л Я К А Р О Т А Ж Н Ы Х СТАНЦИЙ

Обработка данных каротажа на буровой осложняется тем, что для ее реализации расширяется комплекс аппаратуры каротажных станций. Это значительно усложняет работу оператора и может привести к снижению производительности каротажных работ. По­ этому интерпретирующие устройства должны быть по возможности просты и надежны. В связи с этим круг задач, предъявляемый для решения в процессе каротажа, должен быть ограничен. Указанныезадачи можно разделить на две группы.

218

К первой группе относятся следующие задачи, связанные с пред­ ставлением измеряемых величин в виде, удобном для дальнейшего использования:

1) преобразование и запись измеряемых величин в заданном масштабе (логарифмическом, гиперболическом 1/ау7, в относительных и других единицах);

фициента затухания упругих колебаний и других параметров при акустическом каротаже, выделение различных волн.

Перечисленные операции и вычисления можно выполнить уни­ версальным (общим для станции) вычислителем, или рассредоточить в аппаратуре соответствующих видов каротажа, например, вычисле­ ние относительных /нгкАЛ> и приведенных Л/нгк . АУгк величин {двойной разностный параметр) в аппаратуре радиоактивного каро­ тажа.

Ко второй группе относятся следующие задачи, связанные с ин­ терпретацией каротажных данных:

1)исправление кажущихся удельных сопротивлений на влияние •скважины;

2)построение литологической колонки;

3)оценка нефтегазоносности пластов коллектора;

4)приближенные вычисления пористости и нефтенасыщенности по кажущимся величинам (КС, ГК, НГК и др.) и запись их на одной ленте; частным случаем этой задачи является запись нормализован­ ных кривых Б К и НГК.

Чтобы выполнить эти операции, следует совместить цифровые

.данные по глубине в процессе каротажа, а также определить макси- мум-максиморум и минимум-миниморум каротажных' кривых перед измерением (например, при спуске прибора на забой). Последнее необходимо для определения граничных значений и А; -2 , а также

.для правильного выбора масштаба записи.

Технологическая схема обработки

Технологическую схему обработки и интерпретации данных

говой форме и преобразуется аналого-цифровым преобразователем АЦП. Возможны различные частные варианты ввода информации

вводится; если точки записи величин A - j ( не смещены по глубине,

219