Тонкослоистые пласты

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Акустический каротаж

Компенсированная акустическая система с двумя источниками.

Когда на один из источников подается импульс, звуковая волна распространяется по скважине, и срабатывают оба приемника.

Временной интервал между срабатываниями обоих приемников фиксируется.

Скорость звука в акустическом зонде и буровом растворе меньше, чем в пласте. Следовательно, зная интервал между срабатываниями приемников, можно рассчитать путь, пройденный звуком в пласте вдоль стенки скважины.

∆t = (UT-R4 – UT-R2)+(LT-R1 – LT-R3)

( 2 x 2ft)

Ослабление акустической волны

Время запаздывания за счет ослабления волны

Пороговый

триггер

Источник

Увеличение времени срабатывания

Ослабление акустической волны происходит в зонах трещиноватости и газонасыщенности

Пороговый

триггер

72

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Акустические свойства (в пористой среде)

-Состав породы

-Пористость

-Размер зерен, их тип и распределение

-Тип и степень цементации

-Размер пор

-Плотность поровой жидкости, вязкость и насыщенность

-Давление скелета породы и давление в порах

-Сжимаемость породы и другие упругие свойства

Взаимосвязь пористости и акустической скорости

73

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

глине, мкс/cм

74

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Эволюция акустического метода

•Эмпирическое отношение для определения пористости по обычному АК:

•Φs = 5/8 (∆t – ∆tma / ∆t)

•Скорость распространения волны не меняется в матрице и флюиде

•Можно найти соответствие между пористостью из АК и пористостью Φtotal из нейтронно-плотностного кросс-плота в песчано-глинистых интервалах.

•Зонды с длинной базой источник – приемник.

•∆t в неизмененной зоне

•Разделение продольных, поперечных волн и волны Стоунли

•Дипольные акустические зонды

•Направленное измерение времени распространения поперечной волны

•Низкочастотный анализ волны Стоунли

•Анизотропия и выделение трещин.

75

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Запись акустического зонда большой длины

прямая поперечная Стоунли

картридж

приемники

источник

Пример записи восьмиканального акустического зонда

Обработка времени прихода волны

Время вступления

Продольные Поперечные

График зависимости величины запаздывания от времени обнаруживает две области. Первая область– это продольная волна, вторая – поперечная волна. В рыхлых формациях это разделение может не быть явным, существуетразброс относительно среднего времени

76

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Дипольный зонд, регистрирующий поперечные волны

1)Стандартный зонд с длинной базой источник - приемник STC

-Dt продольных волн

-Преобразование поперечных волн

-Волна Стоунли

2)Направленный диполь для регистрации времени распространения поперечной волны

Волна Стоунли. Частота 2кГц

Vp/Vs

Продольные волны мкс/фут

График зависимости Vp/Vs от

DT

77

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Резюме: АК

•АК может быть использован для определения пористости при отсутствии данных плотностного и нейтронного каротажа

•Эмпирическая формула для пористости по акустическому каротажу близка к пористости, полученной по плотностному каротажу.

•Отличие пористости, полученной по акустическому каротажу, от пористостей, полученных другими методами свидетельствует о изменении механических свойств пласта или пластовых флюидов

•Акустический метод совместно с нейтронным позволяет выделять газ.

•Акустический метод совместно с плотностным является хорошим индикатором глин

Преимущества:

-применим в очень неровных скважинах

-может иметь большую скорость регистрации

-позволяет получить информацию о вторичной пористости (по разнице между пористостью по ГГК-П – НК и по АК)

Недостатки:

-необходимо знать литологию для вычисления пористости

-показания сильно зависят от неуплотненности глинистых песчаников

Нейтронный каротаж

Зонд излучает в породу нейтроны высокой энергии

Нейтроны сталкиваются с ядрами атомов породы и замедляются

Наиболее интенсивные замедлители – водород и хлор

При каждом столкновении нейтроны теряют энергию (скорость)

Скорость нейтронов падает до такой степени, что они могутбыть захвачены ядром

Ядра, захватившие нейтроны, излучают гамма-лучи

Вода - H2O и нефть - CnH2n+1 заполняют поры породы.

Поэтому определить пористость можно просто, посчитав атомы водорода H.

78

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Принцип определения пористости нейтронным методом

Нейтронный каротаж

Методы нейтронного каротажа: ННК-Т, ННК-НТ, НГК

Нейтроны высоких энергий (несколько МэВ) по выходе из источника замедляются до тепловых (в среднем 0.025 эВ). Наиболее интенсивный замедлитель – водород. Тепловые нейтроны характеризуются большой вероятностью захвата их ядрами атомов горной породы. При захвате теплового нейтрона испускаются гамма-квантырадиационного захвата.

Нейтронные свойства пород характеризуются длиной замедления и длиной диффузии. Длина замедления уменьшается с увеличением суммарного водородсодержания среды. Наименьшие длины замедления наблюдаются в породахс большим водородсодержанием.

Диффузионная длинаубывает с увеличением водородсодержания и содержания в породах элементов с аномально высокими ядерными сечениями захвата. В осадочных породах и пластовыхводах наиболее распространенным из этихэлементов является хлор.

79

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Нейтронный каротаж

• На основе данных о нейтронах, поглощенных породой, диаграмма фиксирует пористость

• Пористость рассчитывается через отношение количества выпущенных

В чистых неглинистых песчаниках w=φ.С учетом глины φN= φ + wshVsh

При НК регистрируется скорость счетаимп/мин, результат представляется в усл.ед.

1 усл.ед. соответствует показаниям в воде

Нейтронный каротаж

Измерения ННК-Т приведены в условных единицах.

Для преобразования в пористость необходимо:

1.Выбрать опорную скважину

2.Выбрать опорные пласты с фиксированными значениями пористости

3.Произвести пересчет данных ННК-Т изусловных единиц в пористость, пользуясь линейной зависимостью

4.Нормализовать все изучаемые скважины к опорной

80

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Выбор опорных пластов

Нормализация показаний ННК-Т с определением пористости

81