vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Резюме: ГК
Естественная гамма-активность связана с содержанием U, Th, K.
U, Th, K сконцентрированы в глинах
Показания в глинах увеличиваются, в песчаниках – уменьшаются
Лучший индикатор глинистости
ГК спектрометрический выделяет из общего сигнала отдельные вклады U, Th, K. Улучшает оценку глинистости
Глубинность - 10-15 см.
ГК измеряет естественную радиоактивность и линеен для каждого радиоактивного минерала. Криволинейные связи с другим индикатором глинистости Vshale является показателем наличия как минимум двух радиоактивных минералов в пласте в различных пропорциях.
Th/K (торий/калиевое) отношение гамма-спектрометрического каротажа (NGT) является индикатором наличия глин и минеральных изменений в пласте, но не является абсолютным показателем типа глин.
Определение глинистости пород по данным ГИС |
Методы определения глинистости |
Метод ПС |
Метод ГК |
Метод ГГК-С |
Используются традиционно |
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Определение глинистости пород по данным ГИС
Оценка качественного состава глинистой фракции пород по комплексу методов ГИС
Ре – показания гамма-гамма метода селективного 
Th/K – торий-калиевое отношение
К- концентрация калия
Оценка пластовых свойств и оперативный анализ каротажных диаграмм
Определение пористости горных пород по данным ГИС
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
Определение пористости горных |
|
|
пород по данным ГИС |
|
|
Методы определения |
|
|
|
пористости |
|
|
Гамма-гамма метод |
Акустический |
Нейтронные |
|
метод |
методы |
|
|
Гамма-гамма каротаж
плотностной –ГГК-П селективный – ГГК-С
Принцип измерения |
Взаимодействие гамма квантов с |
|
веществом: |
|
1. Комптоновское рассеяние |
2. Фотоэлектрический эффект
Gamma-ray
E
порода |
3. Образование электрон-позитронных пар |
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Измерения плотности и фотоэлектрического эффекта
|
|
|
|
|
|
Область фотоэлектрического эффекта |
|
|
|
Низкий заряд ядра |
|
|
|
(Информация о плотности и заряде ядра) |
|
|
|
Средний заряд ядра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высокий заряд ядра |
|
|
Область комптоновского рассеяния. |
|
|
|
|
|
|
|
|
(Только информация о плотности) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Энергия 662 КэВ
Эффект
барита
Различия в спектре для пластов с постоянной плотностью но различным Z (атомные номера)
Плотностная модификация
|
Количество электронов в единице |
|
|
объема вещества |
|
|
|
|
|
1. Величина измеряемого гамма-излучения |
|
Ne = |
N * |
Z |
|
* pb |
|
|
определяется в основном электронной |
|
|
|
|
плотностью среды, окружающей прибор, и не |
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
зависитот изменений ее вещественного состава. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N -число Авогадро (6.02*1023) |
|
|
|
Z -заряд ядра |
|
|
|
|
|
|
2. Для элементов, составляющих горные |
A -атомный вес |
|
|
|
|
|
породы, отношение 2Z/A (Z<30) является |
Pb -плотность вещества |
|
|
|
|
достаточно постоянным и практически |
|
|
|
|
равно 1. Соответственно, число электронов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в единице объема пропорционально |
|
|
2Ne |
|
|
|
|
2Z |
плотности среды. Исключение составляет |
pe = |
|
pe |
= pb * |
водород (2Z/A= 1,98) |
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
N |
|
|
Рe-электронная плотность |
|
|
|
|
|
|
Чем больше плотность – тем больше |
|
рассеяние. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Принцип работы зонда ГГК
Глинистая корка
Пласт плотности ρ
Дальний детектор
Ближний детектор Источник
Источник : Cs137 0.66 mev
Глубина исследования - около 13 см Скорость исследования - 400 м/ч Вертикальное разрешение – 26 см
Типичные значения плотности
Порода |
Плотность зерен, г/см3 |
Песчаник |
2.55-2.69 |
Карбонатизир. песчаники |
2.65-2.72 |
Известняк |
2.70-2.76 |
Доломит |
2.75-2.90 |
Гипс |
2.32-2.40 |
Ангидрит |
2.96 |
Пресная вода |
1.00 |
Соленая вода (200г/л) |
1.15 |
нефть |
0.85 |
Натуральный газ |
0.0008 (увелич. с давлением) |
Воздух (сухой) |
0.0012 (увелич. с давлением) |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Вычисление пористости по ГГК-П
ρb = φ ρ f + (1 −φ
φ= ρm − ρb
ρm − ρ f
Для нефти: φT=0.9 · φD Для газа: φT=0.7 · φD
|
• ρb – объемная плотность |
) ρm |
• |
пласта (читается по диаграмме) |
ρf – плотность флюида в порах |
|
• |
(фильтрат бурового раствора) |
|
ρm – плотность зерен |
|
• |
(матрицы) |
|
φ - пористость |
|
• |
(1-φ) матрица |
φT – истинная пористость
φD – вычисленная пористость по плотностной диаграмме
Типичная диаграмма ГГК-П |
|
Западная Сибирь |
|
ГК |
150 |
0.2 |
ИК |
ГГК-П |
АК |
0 |
200 |
1.95 2.95 5 |
мкс/см 1.6 |
ПС |
40 |
0.2 |
SNC |
|
|
-160 мВ |
200 |
|
|
каверномер |
0.2 |
MLLCF |
|
|
15 |
40 |
200 |
|
|
3262 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграмма |
|
|
|
|
|
плотностного |
|
|
|
|
|
каротажа |
|
3292 |
|
|
|
|
|
3322 |
|
|
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Селективная модификация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вероятность |
фотоэлектрического |
поглощения |
Эмпирическое |
|
|
|
|
зависит |
от |
характеристики |
сечения |
|
|
|
|
выражение |
|
|
|
|
взаимодействия σе. Она |
измеряется |
в |
|
|
|
|
барнах 1 барн=10-24 см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Фотоэлектрический |
индекс |
Pe |
|
|
|
|
|
определяется отношением: |
|
|
|
|
|
|
|
Pe |
индекс |
фотоэлектрического |
|
|
|
|
|
поглощения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σе сечение взаимодействия (барн) |
|
|
|
|
∑Ai, ZiPi |
|
Z - атомный номер (число электронов) |
Для смеси |
Pe = |
|
К – |
коэффициент, зависящий |
от |
минералов |
∑Ai, Zi |
|
|
|
|
энергии |
при |
которой |
наблюдается |
|
|
|
|
|
|
|
фотоэлектрическое |
поглощение |
|
|
|
|
|
(безразмерный) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схематическое изображение показаний Pe для различных литологических разностей.
|
|
|
|
|
|
|
глина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песчаник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Известняк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Доломит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песчаник |
|
|
Газ |
|
|
|
|
20% пористости |
|
|
Нефть |
|
|
|
|
|
|
Вода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уголь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Галит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глина+сидерит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глина+каверна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Барит (за шкалой) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неуплотненные глины Глина
Уплотненные глины
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Типичный набор диаграмм ГИС
Северное море
ГГК – П
Песчаник – 2.65 г/куб.см Известняк – 2.71г/куб.см Доломит – 2.87 г/куб.см
ГГК – С
Значения Ре фактора: Песчаник – 1.8 Известняк – 5.0 Доломит – 3.0
Данные ГГК-С
Номограмма для определения типов глин по данным гамма спектрометрии и селективному гамма гамма методу
Концентрации К, %
Отношение Th/K
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Резюме: ГГК-П
•Регистрирует плотность породы
•Глубинность – 10 см; вертикальное разрешение – 90 см; скорость каротажа – 550 м/час
•Формула перевода плотности в пористость точная; необходимо знание типа матрицы и плотности флюида
Преимущества:
-лучший метод пористости в неуплотненных породах;
-получает эффективную пористость даже при наличии сланцев или глин;
-может работать в «пустой» скважине
Недостатки:
-должен иметь низкую скорость каротажа
-тяжелые минералы (пирит) – причинвысоких показаний плотности
Резюме: ГГК-С
•Назначение – прогноз литологии коллекторов
•Основан на принципе фотоэлектрического эффекта
•Глубинность – 10 см; вертикальное разрешение – 80 см; скорость каротажа – 550 м/час
Преимущества:
- определение литологииколлекторов, включая качественную характеристику глин.
Недостатки:
-Добавки барита в буровой раствор не допускаются из-за большого фотоэлектрического фактора
-Влияние скважины для селективного каротажа сказывается в большей степени, чем для других методов радиоактивного каротажа.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Акустический каротаж
|
|
|
|
Волна |
|
|
Волна |
Волна |
бурового |
|
|
сжатия |
Рэлея |
раствора |
|
E1 |
E3 |
|
|
T0 |
E2 |
|
|
|
50 |
|
|
|
|
µsec |
|
|
|
Распространение акустических волн
Время, мкс/м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продольная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
объемная волна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продольная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
головная волна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поперечная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
головная волна |
|
В покое |
|
|
Продольные |
|
Поперечные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поперечная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скважина |
|
|
|
|
|
Продольная |
|
|
|
|
объемная волна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
волна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Головные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
волны |
|
|
Пласт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поперечная |
|
Длина волны |
|
|
Волна-помеха |
|
|
|
волна |
|
Точечный сферический источник
