Интерпретация
.pdfАбсолютная величина амплитуды на диаграмме СП может быть зарегистрирована с погрешностью, связанной с неточиостью
в установке масштаба. В связи с этим для повышения точности в
разрезах, где р. = const, часто используют относительную ампли
туду
СХ.сп = АВ/АВоп = [-kспlg(рф/Рв)]/[-kспопlg(рф/Рв)] =kсп/kспоп· (33)
В качестве АВоn обычно принимают АВтах (см. формулу
(24))- максимальную амплитуду между линиями чистых глин и
чистых песчаников. В этом случае выражение для сх.сп обращает
ся в формулу (26) и О :s: сх.сп :s: 1.
Поправка v может вводиться в сх.сп после вычисления относи
тельной амплитуды. Такое иреобразование диаграммы имеет
смысл, если разрез сложен преимущественно пластами большой
ТОЛЩИНЫ, ПОСКОЛЬКУ ДЛЯ ЭТИХ УСЛОВИЙ V ~ 1. В ЭТОМ случае на
диаграмме СП можно строить шкалу относительных амплитуд
сх.сп (см. рис. 52). Для удобства построения такой шкалы исполь
зуют масштабный треугольник (см. рис. 76).
Пример З7. Совместно проинтерпретировать диаграммы СП и
КС, представленные на рис. 52. Определить величину статиче
ской амплитуды СП для пластов 1 и Il; dc = 0,3 м; Рр = 5 Ом·м;
Рвм = 5 Ом·м.
Обработку осуществляем в следующем Порядке:
1. Подошву пласта 1 находим по точке AUcпrp = АUсп/2, по
скольку удельные сопротивления пласта и вмещающих пород
отличаются мало.
2. Границы пласта II находим по точкам перегиба кривой СП,
ПОСКОЛЬКУ Рп > Рвм·
3.Литологическую характеристику пород приближенно опре деляем по табл. 14.
4.Подошву пласта II1 находим по точке АUсп/2 (Рп ~ Рвм).
Кровли пластов 1 и II1 и прилегающие к ним заглинизированные
интервалы находим по точкам перегиба, поскольку Рп > Рвм·
5.Статическую амплитуду воданасыщенного коллектора 1 оп
ределяем из соотношения АВ = АUсп/Vсп. Для нахождения ·"сп
требуется знать параметры зоны проникновения и сапротиме
ния пласта. |
|
, По |
данным интерпретации БЭЗ Рэп/Рр ~ 5; D/dc < 2, Рп = |
= 0,5 |
Ом·м. Вычислим отношение h/dc = 9/0,3 = 30 для нижней |
части пласта 1 и Рп/Рр = 0,5/5 = 0;1. По палетке (см. рис. 53) на ходим Vсп = 1. Следовательно, АВ = АUсп = 115 мВ при отсЧете
от ~линии глин• и 95 мВ - при отсчете от глин, залегающих в
подошве пласта.
130
6. Статическую амплитуду СП для пласта известняка 11
определим таким же способом. ·По диаграмме стандартного потенциал-зонда В7,5АО,75М определим отношения рк/рр =
= 250/5 = 50, AM/dc = 0,75/0,3 = 2,5, h/dc = 4,8/0,3 = 16.
По палетке потенциал-зонда для пластов ограниченной мощ
ности находим Рп/Рр = 60. По палетке «сп =f(h/dc) |
|
|
|
определим |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vсп = 0,71. При АUсп |
= 57 мВ искомая статическая амплитуда |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АЕ = 57/0,71 = 80 мВ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
7. Шкалу «сп строим между ли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
!;l-КС(ВО,25А2,25М) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
нией глин и линией чистых песчани |
|
,; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ков |
(минимальные показания |
кри |
|
|
|
= |
|
|
|
|
§1!! |
|
-сп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
~~о |
10 |
|
|
:zo |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
вой СП). Для этого на полоску бу |
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
о |
50 |
100 |
|
|
р,.,Ом·м |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
маги снимаем длину этой шкалы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
ш |
|
|
|
|
|
|
{ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t+ |
~- |
|
||||||||||||||||||||||
которая делится равномерно с нуж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
||||||
ной |
подробностью в относительных |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
~ |
1 |
|
|
|
$;' |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
единицах от О на линии глин до 1 на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
линии. чистых песчаников. С помо |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
щью такой подвижной шкалы, кото |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
рую можно сделать также из про |
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IY |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
зрачной пленки, с диаграммы сни |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г'"::! |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
s" |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
мают |
отсчеты |
непосредственно |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
«сп· Если для данного района извес |
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
тен вид связи относительной ампли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/.с |
::. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
туды с |
относительной глинистостью |
|
|
|
|
.2!!. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-, |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
.22!!. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
«сп |
= /(Т\r1J) |
(см. |
рис. 48, б}, шкала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|||||||||||||||||
«сп |
в |
свою |
очередь |
может |
быть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L.-- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
трансформирована в шкалу Т\r • |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
_ |
.... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IV |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~~= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|||||||||
|
Задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l!!м |
|
|
|
|
|
|
~~, |
|
|
|
|
- |
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
_67. |
Определить границы пластов |
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
\... |
|
|
|
|
|
:::> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
и построить литологическую колон |
|
|
|
|
|
|
lli!! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
ку по диаграммам стандартной элек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
трометрии, изображенным на рис. 91. |
|
|
|
|
|
|
!Ш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Сделать вывод о соотношении мине |
|
|
|
|
|
|
Ш!! |
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
рализации (удельных сопротивле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
!!2!] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
;:1' |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
ний) пластовых вод и бурового рас |
|
|
|
|
|
|
|
|
"( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
твора. Отметить стрелками направ |
|
|
~ |
|
|
|
|
|
{' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~~~ |
|
|||||||||||||||||||
ление диффузии и знаки скачков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
IIl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|||||||||||||||||||||
потенциалов |
на |
границах |
пластов |
и |
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
||||||||||||||||||
скважины, если |
известно, |
что |
воды |
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.т! |
|
|
|
|
'::: |
|
|
|
|
|
.> |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Рис. 54. Диаrраммы СП и КС в терригеином |
|
|
|
|
|
|
Ш!! |
|
|
(~ |
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
разрезе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<" |
~ |
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
PptB |
=1,76 Ом·м; d. =298 мм |
|
|
|
|
|
|
|
12511 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
131
по разрезу имеют постоянный химический состав и минера;:иза
цию. Определить значения статических амплитуд СП и cxcn,
пользуясь приближенным методом оценки Рп·
Обратить внимание на трудность разделения плотных nород и
нефтенасыщенных песчаников по данным стандартной электро
метрии (КС и СП). Продолжить составление табл. 14, внеся в
нее показания микрозондов. Определить статическую амплитуду СП - !J..E в нефтяном и плотном пластах.
68. ~о стандартной диаграмме, nриведеиной на рис. 54, по
строить литологическую колонку, отметить пласты, где минера
лизация пластовой воды выше, ниже и равна минерализации бу
рового раствора. Отметить интервалы, где качественная интер
претация диаграмм стандартной электрометрии может оказаться
неоднозначной. Предложить способы, позволяющие исключить эту неоднозначность. Определить величину статической ампли туды СП для пластов 1-IV.
Пр и м е чаи и е. Разрез рассматриваемой скважины представлен песчаниками
иrлииами. Диаrрамма СП записана в обратной полярности, что отмечено на
•масштабной стрелке•.
69. Определить границы пластов и построить литологиче
скую колонку по данным комплекса электрических методов (см.
рис. 103).
•
Глава 111
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДИАГРАММ РАДИОМЕТРИИ СКВАЖИН
§ 11. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ДИАГРАММ
Теоретические кривые интенсивности излучения против пла стов ограниченной толщины для всех методов радиометрии
практически симметричны относительно середины пласта, если
подстилающие и покрывающие породы обладают одинаковыми
свойствами [5]. При регистрации диаграмм интенсивности излу-
. чения 1 в скважинах наблюдаются искажения теоретических
форм кривых в пластах ограниченной толщины за счет инерци
онности измерительного канала.
В связи с этим на форму кривой интенсивности 1 против
тонкого пласта влияют скорость регистрации диаграммы v и
постоянная времени интегрирующей ячейки т, включенной на выходе измерительного канала. Для учета влияния этих фак торов на амплитуду аномалии и форму кривой используются
расчетные зависимости v = MjM.., = f(h, v, т) (рис. 55). Здесь
М.., = /.., - Iвм - амплитуда, полученная при неограниченной тол
щине пласта либо при бесконечно малой скорости перемеще
ния скважинного снаряда; М =1- lвмрегистрируемая ампли
туда.
С удовлетворительной для практики точностью определяют
границы пластов по данным радиометрии по точкам, соответст
вующим началу подъема и началу спада кривой против пласта повышенной интенсивности излучения (рис. 56).
Поправка v, позволяющая привести показания против пласта
к условиям бесконечной толщины (или бесконечно малой скоро
сти регистрации диаграммы), является амплитудной поправкой,
поэтому ее вводят в амплитуду М =1 - lвм• где в качестве lвм бе
рут показания против нижнего пласта, поскольку регистрация
диаграмм осуществляется при движении скважинного снаряда
снизу вверх. Если отклонения кривойотсчитываются от нулевой
133
v
1,0~----~---r~~--r-~~---=--~~--~~~~~~
0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1 2 3 4 6 8 10
h, м
Рис. 55. Кривые зависимостей v =/(h).
Шифр кривых - vт, (м/ч)·с.
м. •• =740 фА/кr
Рис. 56. ПpимepiiiUI форма aиoм8JIJDI ив диаграмме rамма-метода против маета
повышеиной радиоактивности:
vт =4800 (м/ч)·с; 1- rлииа (пласт повышеиной радиоактивности); 2- иэвес':'Ияк
(пласты поиижеиной радиоактивности) [14]
линии (или какой-либо условной нуЛевой линии), исправленную
интенсивность Излучения рассчитывают по формуле
/"' = (1- I....)/v + 1.... = ljv - 1....(1 - v)jv. |
(34) |
Пример 38. Вычислить величину наблюденной амплитуды Ыr
и начертить примерную форму кривой ly против пласта глин,
залегающего в известняках, если /"' = 7,4·103 фА/кг, толщина
пласта h = 2,5 м, |
постоянная времени интегрирующей ячейки |
't = 12 с, скорость |
регистрации диаграммы v = 400 мjч, т = |
= 400·12 = 4800 (мjч)·с.
На основании рис. 55 для h = 2,5 м имеем v = 0,8; hФ = 2,7 м; z = 0,56 м (hФ и z по данным [5]). Примерная форма кривой /r для данных условий изображена на рис. 56.
При непрерывной регистрации на диаграммах радиометрии
отмечаются мелкие аномалии (иззубренность), созданные стати
стическими флуктуациями. При этом рассмотренная выше ин
тенсивность Ir, характеризующая пласт, будет представлять собой
среднее значение, отклонения от которого составляют ~дорожку•
статистических флуктуации. Ширина этой ~дорожки• определя ется величиной среднеквадратичного отклонения при данных параметрах регистрирующей аппаратуры и скорости регистрации
[5]. Интерпретации подлежат аномалии, амплитуды которых не менее чем в 2 раза превышают ширину ~дорожки• статистиче
ских флуктуации.
§ 12. МЕТОД ЕСТЕСТВЕННОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ (ГМ)
ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД
И ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Разрезы нефтяных и газовых скважин обычно бывают пред
ставлены горными породами осадочного комплекса. Их радиоак
тивность обусловлена наличием весьма малых количеств радио
активных элементов - урана, тория, актиния, продуктов их рас
пада, а также изотопа калия 40К. Эти элементы находятся в оса
дочных, породах в рассеянном состоянии.
Абсолютная радиоактивность элементов оценивается числом
распадов, происходящих в единицу времени в данном веществе.
За единицу радиоактивности в системе СИ принят беккерель
(Бк), равный одному распаду в секунду [13]. Кроме того исполь
зуется единица кюри (Ки), равная такому количеству вещества, в
135
котором в одну секундJ' происходит столько же распадов, сколь
ко в 1 г радия- 3,7·101 распадов в секунду.
Интенсивность гамма-излучения вещества характеризуется величиной радиевого у-эквивалента. Интенсивность гамма-поля измеряется мощностью экспозиционной дозы, которая является мерой ионизирующего действия гамма-излучения в данной точке
поля; единица экспозиционной дозы - кулон на килограмм
(Кл/кг). Мощность дозы - отношение экспозиционной дозы ко
времени, в течение которого измеряется ионизирующее действие
излучения. Единица мощности дозы в системе СИ - ампер на
килограмм (А/кг). В практике используют единицу дозы рентген
(1 Р = 2,58·10-4 Кл/кг) и единицу мощности дозы микрорентген в час (1 мкР/ч = 7,166·10-14 А/кг= 71,66 фА/кг).
Общая концентрация .qy различных радиоактивных элементов
в породах измеряется числом пикаграмм-эквивалентов радия или
урана на 1 г породы (1 пг-экв Rа/г). Кроме весовоГо выражения
концентрации радиоактивных элементов используется объемная
концентрация ky = qf5п (пг-экв Rа/см3), где 8п - объемная плот
ность породы.
В табл. 15 приведела радиоактивность qr некоторых пород,
слагающих разрезы нефтяных и газовых скважин, по данным [5, 6, 15]. Большинство пород нефтяных и газовых месторождений
обладает относительно низкой гамма-активностью, это - хемо
генные породы (исключая обогащенные калием), чистые (не::-ли
нистые) кварцевые пески и песчаники, известняки, доломиты. Из
всех осадочных пород наиболее радиоактивными являются rли
ны, поэтому величина радиоактивности других, менее активных
пород, достаточно тесно связана с их глинистостью [6]. Исклю
чение составляют лишь аномальные скопления радиоактивных
элементов в некоторых типах обломочных пород.
Для терригеиных и карбонатных пород характерны практиче ски линейные зависимости между удельной объемной гамма-
Таблица 15
Радиоактивность некоторых rорных пород осадочного комплекса
Порода |
q." |
Порода |
qy, |
|
пг-экв Ra/r |
пг-экв F:ajr |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Глинаглубоководная |
10,0-50,0 |
Алевролит |
1,1-1,9 |
|
Глина темная с орrанически- |
4,1-11,0 |
Известняк |
0,05-0,8 |
|
ми остатками, битуминозная |
2,6-5,0 |
Доломит |
0,06-0,8 |
|
Глина светлая песчанистая |
Камеиная соль |
0,5-2,0 |
||
Мергель |
0,6-1,8 |
Ангидрит |
0,5 |
|
Песчаник кварцевый |
0,2-1,0 |
Гипс |
0,06-0,6 |
|
Песчаник полимиктовый |
1,0-3,0 |
Калийная соль |
5,0-9,:> |
|
|
|
|
|
136
активностью породы qуп и радиоакТивностью входящих в нее компонентов при условиях постоянства удельной гамма-актив
ности последних и при незначительном изменении их плотно
стей. В этом случае qуп определяется как сумма гамма-активно
стей входящих в нее компонентов - qy =I: qy~:
qуп = ( 1 - krл. - ku)qya + krл.qrrя + kuqyз - для терригеиных пород;
qуп = ( 1 - kво - ku)qyp + kвоqуво + kuqyз - для карбонатных пород,
где qусю qrrл.• qуз, qYP, qуво - удельная массовая гамма-активность
скелета породы, глинистой фракции, заполнителя емкостного
пространства, растворимой части и перастворимого остатка; kr"' kao и ku - объемная глинистость, объемная концентрация перас
творимого остатка в твердой фазе породы и коэффициент порис
тости пород.
Исходя из этих соотношений, можно определить возможности
прим_енения ГМ в той или иной конкретной ситуации. В случае если qya(qyp) » qyrл(qуво) и qya(qyp) » qуз, по показаниям ГМ есть
возможность оценить содержание твердой части породы, харак теризующейся высокой удельной радиоактивностью. В некото
рых осадочных обломочных породах встречаются акцессорные
или другие рассеянные минералы, характеризующиеся высокой
естественной радиоаКтивностью, а именно, высоким содержа
нием урана, тория или калия. Их присутствие даже в незначи
тельных количествах может привести к значительному увеличе
нию интенсивности гамма-излучения в чистом неглинистом пес
чаном коллекторе. Высокая радиоактивность обломочной части
пород отмечается в слюдистых, полимиктовых, глауконитовых
песчаниках, естественная радиоактивность которых связана с
присутствием радиоактивного изотопа калия (Фертл, 1983). На личие соединений урана отмечено в кремнистых аренитах и
фосфатных песчаниках, а также в керогенах нефтематеринских
пород. В карбонатных породах увеличение радиоактивности свя
зано с процессами вторичной доломитизации, в ходе которой
возможно привнесение вместе с магнием солей радия и мно гократное увеличение активности породы. Кроме того, в неко торых карбонатных породах отмечены проницаемые зоны, харак
теризующиеся высокими концентрациями урана при низких
концентрациях калия и тория. Проницаемость этих зон связана с системой естественных трещин, на поверхность которых вы
падали в осадок радиоактивные соли из мигрировавших раство
ров.
При qуз » qya(qyp) и qуз » qrrл(qyвo) естественная радиоактив
ность обусловлена высокой гамма-активностью заполнителя ем
костного пространства. В ряде случаев отмечена высокая радио-
137
активность пластовых вод, обогащенных соединениями урана и радия, а также некоторых битумов, радиоактивность которых
также связана с наличием урана.
В случае qyr11(qyв0) » qycк(qyp) и qyr11(qyвo) » q.,., т.е. когда уде.аь
ная радиоактивность глинистого материала существенно превы
шает радиоактивность скелета породы и заполнителя емкостного пространства породы, есть возможность оценить глинистость
терригеиной породы или содержание верастворимого остатка в
карбонатах.
Регистрация диаграмм радиометрии обычно производится в
скважинах, заполненных промывочной жидкостью. Оценка ра
щюактивности глинистого раствора может быть произведена,
если известна радиоактивность глин, из которых готовится рас
твор. Очевидно, что при размешивании глины в воде концентра
ция радиоактивных элементов с~изится во столько Р'\,З, во сколь
ко уменьшится доля объема, занимаемого глинистым материалом
в растворе, по сравнению с глиной. |
' |
Обычно для определения радиоактивности промывочной жидкости нет необходимых данных, поэтому предложенный путь дает лишь приближенную оценку.
СВЯЗЬ ИНТЕНСИВНОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ,
РЕtиСТРИРУЕМОГО В СКВАЖИНЕ, С РАДИОАКТИВНОСТЬЮ
ГОРНЫХ ПОРОД
Интенсивность естественного гамма-излучения, регистрируе
мого прибором, помещенным в изучаемую однородную и безгра ничную среду, пропорциональна ее объемной радиоактивности k., и обратно пропорциональна коэффициенту поглощения гамма квантов породой: !у = C'k.,/JJ.. При выражении радиоактивности
'пород в весовой форме qrп = k.,/'&п, где 'Оп - плотность породы,
кr/м3. Поскольку коэффициент поглощения пропорционален
плотности пород, !у = Сk.,/'&п. Если измерения ведутся в среде с
мало меняющейся плотностью (например, для осадочных пород
'Оп = (2,4+2,7)103 кr/м3), интенсивность !у пропорциональна объ
емной радиоактивности.
Постоянные С' и С зависят от особенностей измерительного прибора и типа применяемых индикаторов.
Кроме излучения, приходящего от окружающего пространст
ва, прибором регистрируется фоновое излучение JФ (прибора и
космического фона). Поэтому
(35)
Измеряемая в скважинах интенсивность естественного гамма излучения зависит от свойств сред, окружающих скважинный
прибор (промывочная жидкость, колонна, цемент, породы), от их
радиоактивностей qy;, объемов (толщина кольца ~i), коэффициен
тов поглощения J.1i и расположения этих сред относительно при
бора. Вид функции Ir =f(qy;, dc, ~. IJ.) изучен только для некото
рых частных случаев, не охватывающих всех параметров,
влияющих на излучение в скважине.
В общем случае, когда изучается неоднородная среда, изме
ряемая в необсаженной скважине интенсивность гамма-излуче ния с некоторой степенью приближения представляется суммой
излучений от отдельных частей пространства:
(36)
Здесь Fp, Fnc, Fп - геометрические факторы соответствующих
сред - раствора, глинистой корки, породы; Qyp, Qrnc, Qуп - их ра
диоактивности. Для обсаженных скважин выражение аналогично
формуле (36), но включает еще зависимости от параметров ко
лонны и цементного кольца, что усложняет зависимость. По скольку общего решения для связи интенсивности излучения,
регистрируемого нецентрированным прибором в скважине про
извольной конструкции, не имеется, для решения обратной зада чи при интерпретации диаграмм ГМ используются различные способы введения эмпирических поправок, учитывающих влия ние отдельных факторов с разной степенью достоверности [13].
Введением этих поправок стремятся привести влияние сред, от
деляющих прибор от пласта, к одинаковым ус.t.Iовиям. В резуль
тате учета всех влияний показания метода против исследуемого пласта приводятся к условию стандартной скважины одинаково
го диаметра dc = dв, и тогда в формуле (36) первый и второй члены вместе с фоном являются для всех пластов константой. В
последнем случае формула (36) приобретает вид
Ir = CFuQyп + const = С:Qуп + const. |
(37) |
Поскольку вклад скважины в регистрируемое излучение при
таком учете оказывается некоторым постоянным, полученная в результате исправленная интенсивность излучения отражает из менение радиоактивности пород Qуп, которая и определяется в
процессе интерпретации.
Поправки, вводимые в Ir, обычно обозначаются символом 11 с
индексом, указывающим, влияние какого параметра учитывается
данной поправкой, например, поправки на диаметр скважины Тld
и эксцентриситет Тlэ· Они могут вводиться постепенно или в виде
одной комплексной поправки. Величина 11r представляет собой
139