КР 2 Ответы

Теоретические вопросы

1.Глубинность исследований и вертикальная разрешающая способность различных методов каротажа

,Параметры глубинности (Rис— глубина, с которой поступает основной сигнал) и вертикальной разрешающей способности (ВРС) различаются для российских

приборов (где Rисобычно определяется как глубина поступления 90-95% сигнала) и зарубежных (50% сигнала).

oГлубинность исследования ( ис): Для российских приборов это глубина, с которой приходит 90–95% сигнала, для иностранных — 50%.

▪ГК: 6 см.

▪ГГКп: 4 см.

▪ГГКс: 2 см.

▪2ННКт: 16 см.

▪ИК: от 24 до 348 см (до 4 м на сверхнизких частотах).

oВертикальная разрешающая способность (ВРС): Минимальная мощность слоя, свойства которого могут быть детектированы.

▪ГК: 15–23 см.

▪ГГКп: 38 см.

▪ГГКс: 15 см.

▪2ННКт: 63 см.

oОбщая закономерность: Чем больше глубинность метода, тем меньше его вертикальная разрешающая способность, и наоборот.

2.Виды индукционного каротажа, их применение для задач геонавигации

oИндукционный каротаж (ИК) измеряет удельную проводимость (сопротивление) пласта, что позволяет определить водо-, нефтеили газонасыщенность.

oМногозондовый ИК: Может включать различные комбинации зондов (например, 3 компенсированных зонда с 2 частотами дают 12 кривых).

oПрименение в геонавигации: Используется для корреляции фактических и синтетических кривых сопротивления.

oГлубинные азимутальные электромагнитные методы (картографы границ) позволяют измерять сопротивление пород сверху и снизу от прибора, определять расстояние до контрастных границ и ВНК на расстоянии до 30 метров («проактивная» геонавигация).

oАзимутальный индукционный каротаж (резистивиметр): Позволяет получать данные по азимутам (секторам), формируя имидж сопротивления.

oГлубинный азимутальный каротаж (Картографы границ): Специализированные многозондовые системы (например, GeoSphere, Periscope), позволяющие картировать границы пластов на расстоянии до 30 метров.

3.Влияние различных факторов на электрическое сопротивление горных пород

oКоличество воды: Зависит от пористости и коэффициента водонасыщенности.

oСвойства воды: Удельное сопротивление воды определяется её соленостью и температурой.

o Геометрия пор.

oНасыщение углеводородами: Нефть и газ обладают высоким сопротивлением по сравнению с пластовой водой.

oЛитология и глинистость: Глины часто обладают проводимостью за счет ионного обмена, что снижает общее сопротивление породы.

oТемпература: С повышением температуры подвижность ионов увеличивается, а сопротивление уменьшается.

4.Влияние различных факторов на естественную радиоактивность горных пород

oКонцентрация изотопов: Основной вклад вносят калий-40, торий-232 и

уран-238/235.

oЛитология: Глины обычно обладают высокой радиоактивностью из-за содержания радиоактивных изотопов в глинистых минералах.

oМинеральный состав: Присутствие полевых шпатов, слюд, глауконита или тяжелых минералов может повышать показания ГК даже в чистых песчаниках.

oМощность пласта: С уменьшением мощности пласта (менее 30–40 см) показания ГК занижаются.

oСкважинные условия: В интервалах кавернообразования показания ГК занижены.

5.Показания приборов ГГКп для различных веществ и горных пород Метод измеряет плотность (/). Типичные значения:

oПесчаник: 2.65

o Известняк: 2.71 o Доломит: 2.87 o Ангидрит: 2.98

o Галит (соль): 2.03

o Глина (сланец): 2.30 – 2.70 o Вода: 1.00

o Нефть: 0.80

Газ: 0.20 Высокая плотность соответствует низкой пористости и низким показаниям прибора (в импульсах), и наоборот.

Теория датчика плотности

•Датчики плотности LWD измеряют количество гамма-квантов через окна с низкой плотностью в лопасти на утяжеленной бурильной трубе

•«Ребро детектора» прижимается к стенке скважины за счет вращательного действия бурильной колонны.

•Ребро обычно не остается в контакте 100% времени, создавая

6. Формула вычисления глинистости по показаниям гамма-каротажа Сначала

Где ( ) — показания в пласте, п ( ) — в чистых породах, гл ( ) — в глинах. В упрощенном виде гл = .

Глинистость отложений позволяет судить об объёмном содержании глин в

коллекторах и как следствии их качестве.

7. Влияние солей на показания приборов ГГКп и ННК

oГГКп: Поскольку соль (галит) не имеет пористости, прибор показывает чистую плотность соли — 2.03 г/см³.

oННК: В пластах соли отсутствует флюид и, следовательно, водород. Поэтому нейтронная кривая показывает значения, близкие к нулю.

oПримечание: Минерализованный буровой раствор (содержащий хлор) увеличивает показания НГК, так как хлор при захвате нейтронов активно излучает гамма-кванты.

8.Значение акустических видов каротажей для бурения скважин

oОценка пористости (включая вторичную — каверны и трещины) и литологии.

o Определение проницаемости и тренда изменения пластового давления. o Контроль качества цементирования (АКЦ).

Применяется преимущественно в карбонатных разрезах, где интерпретация других методов может быть затруднена.

• Акустический каротаж (АК) – сильно дорогая, сложная интерпретация,

используется в карбонатных породах (для оценки пористости и вторичной пористости (каверны и трещины))

•Имидж плотности

•Имидж сопротивления

•Каверномер

9.Перечислите и обоснуйте методы каротажей, имеющих возможность записывать имидж

oИмидж плотности (на основе ГГКп): Основан на регистрации плотности по секторам при вращении прибора. Имеет более низкое разрешение.

oИмидж сопротивления (на основе БК/электрических методов): Имеет высокое разрешение. Позволяет детально изучать трещиноватость (проводящие и непроводящие трещины), разломы и вывалы стенок.

oАзимутальный ГК: 8 азимутально ориентированных кривых ГК интерполируются для создания 360-градусного изображения ствола.

oОбоснование: Имиджи позволяют точно оценивать углы падения пластов, выявлять микрослоистость и тектонические нарушения, что критично для точной посадки скважины в пласт и проводки в тонких коллекторах.

10.Влияние расположения ствола скважин и пласта горной породы на форму имиджа

oГраницы пластов отображаются на имидже в виде синусоид.

oАмплитуда синусоиды напрямую зависит от угла пересечения пласта стволом скважины: чем меньше угол между стволом и пластом (более пологое пересечение), тем выше амплитуда синусоиды на развертке имиджа.

oПри бурении параллельно напластованию границы выглядят как прямые линии (верх/низ), при пересечении под углом 90° — как горизонтальные линии.

11.Формула вычисления угла между стволом скважины и пластом горной породы по имиджу В источниках указано, что углы падения ( ) вычисляются по планарным элементам, выделенным на имидже. Для двухсекторного имиджа угол наклона определяется в вертикальной плоскости сечения вдоль траектории. Конкретная математическая формула в явном виде в текстах не приведена, но метод основан на анализе параметров синусоиды.

(ЛЕКЦИЯ 5 ЕСЛИ КОМУ ПИСАТЬ ПО БОЛЬШЕ)

12.Влияние вертикального смещения пластов на синтетические кривые каротажей

oВертикальное смещение (сдвиг поверхностей модели вверх или вниз) используется для первичного сопоставления синтетики с фактом.

oЕсли фактический пласт залегает глубже, чем в модели, синтетическая кривая будет «опережать» фактическую по глубине, и для корреляции

потребуется сдвиг всех поверхностей вниз. (ФАЙЛ Geostrringg)

13. Влияние геологического сдвига на синтетические кривые каротажей

oРазломы и сдвиги приводят к прерыванию пластовых границ на имиджах и резкому расхождению синтетических кривых с фактическими.

oНаличие разлома часто меняет углы залегания и петрофизические свойства, что требует перестройки структурной модели разреза для восстановления корреляции.

14.Влияние угла наклона пластов на синтетические кривые каротажей

oИзменение угла залегания структуры приводит к нарастающему расхождению между синтетикой и фактом по мере углубления скважины.

oДля компенсации этого влияния в ПО используется функция «Излом поверхностей» или поворот структуры на определенный угол (вверх — отрицательное значение, вниз — положительное), что позволяет добиться совпадения кривых.

oПри бурении под углом к напластованию, вертикальная мощность пласта (Hверт) преобразуется в мощность по стволу (hствола).

o hствола=Hверт/cos(θ), где θ— угол между нормалью к пласту и стволом.

oЧем больше угол падения при бурении по восстанию или падению, тем «растянутее» выглядят пласты на синтетических кривых (по глубине MD). Если моделировать без учета угла, произойдет рассинхронизация мощностей.

15.Методика повышения эффективной длины скважины с применением наддолотных модулей и картографов границ

oНаддолотные модули (НДМ): Измеряют параметры (ГК, инклинометрия) непосредственно у долота, минимизируя «мертвую зону» (расстояние от долота до стандартных датчиков 11–28 м). Это позволяет корректировать траекторию до того, как долото выйдет из пласта.

oКартографы границ: Используют глубокий азимутальный электромагнитный каротаж для обнаружения границ коллектора на расстоянии до 30 м.

oМетодика: Проактивная навигация позволяет заранее видеть приближение кровли/подошвы или ВНК и менять зенитный угол, удерживая ствол в наиболее продуктивной части пласта, что максимизирует эффективную длину горизонтального участка.

Задача

Для заданного разреза (продуктивные нефтенасыщенные песчаники с газом, остальное — глины) диаграммы будут вести себя следующим образом:

•ГК (Гамма-каротаж): В продуктивном песчанике — минимальные значения

(отклонение кривой влево). В глинах — высокие значения (отклонение вправо).

•ИК (Индукционный каротаж - 4 вида): В нефтегазонасыщенном песчанике —

высокие значения сопротивления (пики вправо). В глинах — низкие значения

(из-за связанной минерализованной воды). Разные виды ИК (зонды разной глубинности) могут показать зону проникновения фильтрата.

•ННК (Нейтрон-нейтронный каротаж): В песчанике — высокие значения

(отклонение вправо), так как там меньше водорода, чем в глине; при наличии газа значения будут максимально высокими («газовый эффект»). В глинах — низкие значения (влево) из-за высокого водородосодержания.

•ГГК (Плотность): В песчанике плотность составит около 2.65 г/см³, но при наличии газа значения плотности будут существенно снижены. В глинах значения будут в диапазоне 2.3–2.7 г/см³.

Азимутальный ГК: При проводке внутри пласта все сектора показывают низкую активность. При приближении к границе с глиной (сверху или снизу) соответствующие азимутальные датчики зафиксируют рост радиоактивности еще до пересечения границы долотом.

Для решения задачи по отображению диаграмм каротажа для нефтегазонасыщенного пласта песчаника среди глин, можно составить следующую схему, основываясь на петрофизических закономерностях из предоставленных источников.

Ниже приведено описание того, как должны выглядеть кривые на планшете (в качестве визуального примера в источниках можно ориентироваться на Рис. 18 «Типичные кривые ГИС» и Рис. 49 «Результат корреляции»).

Схема расположения кривых (пример решения)

2.На самом разрезе (сечении) пласт песчаника будет выделен светлым цветом (если заливка по ГК) или ярким цветом (если заливка по сопротивлению), а окружающие глины — темным.

3.Траектория при входе в пласт (посадка на кровлю) должна сопровождаться падением ГК и резким ростом сопротивления.

Пример рисунка: Вы можете представить это как пять параллельных колонок (треков). В центральной части, где траектория пересекает "цветной" пласт песчаника, кривые ГК и ГГКп уходят влево (минимум), а ИК и ННК — вправо (максимум). Это классический признак коллектора с углеводородами.

•