Лабораторная работа 7

Тема. Определение удельного сопротивления мощных пластов в случае U – эквивалентности кривых БКЗ. Интерпретация трёхслойных кривых зондирования мощных пластов в случае проникновения, понижающего сопротивление пласта в зоне проникновения. Интерпретация кривых зондирования в пластах ограниченной толщины

Цель. Ознакомиться с палетками БКЗ- U. Ознакомление с интерпретацией трёхслойных кривых зондирования в случае проникновения, понижающего сопротивление пласта. Ознакомление с интерпретацией кривых зондирования в пластах ограниченной толщины по палеткам ЭКЗ.

Теоретические основы 1. Определение удельного сопротивления пластов в случае U – эквивалентности кривых БКЗ. При совмещении фактической кривой зондирования с двухслойной палеточной находится модуль левой ветви или отношение ρ_зп/ρ_р. Последнее позволяет выбрать группу соответствующих палеток трехслойных кривых с таким же или близким модулем ρ_зп/ρ_р. Из данной группы палеток подбирается та, которая лучше всего совпадает с фактической кривой зондирования. Параметры зоны проникновения ρ_зп/ρ_р и D/d_с в этом случае определяются по соответствующим модулям выбранной палетки трехслойных кривых. Для определения ρ_зп необходимо величину ρ_зп/ρ_р умножить на ρ_р. При определении параметров зоны проникновения такими способами величины ρ_зп и D получаются близкими к действительным, если значения ρ_зп/ρ_р и D/d_с при повышающем проникновении выше, чем приведенные в таблице 1.

Таблица 1.

ρзп/ρр	8	20	60	100	200
D/dс	2	3	5	6	8

Если значения ρ_зп/ρ_р и D/d_с не превышают этих величин, наблюдается эквивалентность кривых зондирования, и параметры зоны проникновения, найденные по палеткам трехслойных кривых, могут не соответствовать действительным. Это обусловлено тем, что при повышающем проникновении, когда ρ_р <ρ_зп >ρ_п, величина параметра

⁽¹⁾

может оставаться постоянной при ρ_п = const, но различных сочетаниях ρ_зп/ρ_р и D/d_с. Величина U носит название: параметр U-эквивалентности. Когда U = const, то форма кривой БКЗ при различных сочетаниях ρ_зп/ρ_р и D/d_с остаётся постоянной при ρ_п = const. Отсюда следует, что параметр U-эквивалентности определяет конфигурацию кривой БКЗ при повышающем проникновении, когда ρ_р <ρ_зп >ρ_п. Кривые БКЗ называются U-эквивалентными, если они накладываются на палетки с разными сочетаниями ρ_зп/ρ_р и D/d_с, но при этом U = const и ρ_п = const.

Эквивалентность (U) кривых зондирования наблюдается при неглубоком проникновении фильтрата глинистого раствора в пласт. При неглубоком проникновении фильтрата глинистого раствора в пласт для интерпретации трехслойных кривых зондирования могут быть использованы палетки «U-эквивалентности». Такая палетка (рис. 1) выбирается по отношению ρ_к большого зонда (АО = 4.25 м или АО = 8.5 м) к ρ_р. Это отношение ρ_к/ρ_р принимается за ρ_п/ρ_р, по которому выбирается нужная палетка для интерпретации. При совмещении левой ветви фактической кривой зондирования с палеточной (рис. 2) определяется параметр U, по которому может быть вычислен диаметр зоны проникновения D, если известно удельное сопротивление зоны проникновения ρ_зп, полученное независимым способом (например, по диаграммам экранированных микрозондов, но не по палетке БКЗ -1). Искомая величина ρ_п устанавливается по правой ветви кривой зондирования путём смещения вниз фактической кривой зондирования вдоль линии диаметра скважины так, чтобы правая ветвь расположилась параллельно палеточным. Правая асимптота к фактической кривой зондирования, позволяет уточнить удельное электрическое сопротивление (УЭС) пласта. Получаемое значение ρ_п ≈ ρ_к. Поэтому основная функция палеток U – эквивалентности – это оценка значения параметра U. При известном значении параметра U и величине ρ_зп из уравнения (1) можно найти диаметр (D) зоны проникновения. Сведения о величине D необходимы при определении УЭС пластов по палеткам индукционного и бокового методов.

Рис. 1. Пример палетки БКЗ-U

Рис. 2. Пример интерпретации трехслойной кривой зондирования по палеткам

U-эквивалентности

1 – интерпретируемая кривая; 2 – палеточные кривые; совмещение с палетками левой и правой ветвей кривой зондирования

Определение УЭС пластов требует много времени. Однако в некоторых случаях можно избежать трудоёмкий процесс определения УЭС пластов по палеткам и принять значения УЭС равными показаниям кажущихся сопротивлений с диаграмм одиночных оптимальных зондов.

1. В пластах-коллекторах, имеющих небольшую зону проникновения, определение ρ_п возможно по диаграммам зондов большого размера, особенно если ρ_зп > ρ_п ≈ρ_вм. При этих условиях, как следует из сопоставления фактических кривых с теоретическими трехслойными БКЗ, кажущееся сопротивление правой ветви кривой зондирования стремится к истинному удельному сопротивлению пласта. В связи с этим, если размер зонда достаточно велик АО ≈ 4-8 м и зона проникновения не влияет на показания больших зондов, можно принимать ρ_к = ρ_п.

2. В изотропных неколлекторах, для которых наблюдается двухслойная кривая зондирования, по диаграммам малых зондов можно определить ρ_п. Для таких определений можно использовать палетки двухслойных кривых для потенциал- и градиент - зондов. При определении ρ_п по палетке двухслойных кривых для градиент - зондов вычисляют отношения: ρ_к,._опт/ρ_р и AО/d_c для мощных пластов или ρ_к,._max/ρ_р и AО/d_c для пластов средней толщины. Наносят на палетку точку, соответствующую этим координатам находят модуль кривой μ, проходящей через эту точку. Затем определяют сопротивление пласта по формуле

ρ_п = μρ_р.

Задание 1.1. Определить сопротивление пласта и параметры его зоны проникновения (пример №25 из учебника Латышовой М.Г. за 1981 г.). Данные в таблице 2.

Ход выполнения задания.

1. Строятся точки кривой и проводится интерпретация (таким же образом, как в предыдущих примерах, приведённых в лабораторной 5). По выбранной группе палеток трехслойных кривых устанавливается, что интерпретируемая кривая совмещается с палеточными кривыми модуля

Полученные параметры зоны проникновения очень близки к тем, при которых наблюдается эквивалентность кривых зондирования. Это подтверждается достаточно хорошим совмещением интерпретируемой кривой с палеточными кривыми модуля _.

2. Для интерпретации используется палетка Вычисляется отношение Величина ρ_к получена с наибольшим зондом, Выбирается палетка

3. Строится левая ветвь интерпретируемой кривой и сопоставляется с палеточными кривыми, как показано на рисунке 2. Крест интерпретируемой кривой должен совпадать с крестом палетки. Находится U-28.

4. Бланк смещается до согласования правой ветви интерпретируемой кривой с палеточными кривыми, как показано на рисунке 2 и интерпретируемая кривая достраивается. По положению правой асимптоты соответствующей палеточной кривой, снесенной на бланк, находится ρ_п = 2 Омм.

5. Для определения диаметра зоны проникновения требуется независимо установить ρ_зп по данным микрометодов или оценить его с помощью петрофизических данных. При известном значении ρ_зп уравнение (1) разрешается относительно D.

Таблица 2

Теоретические основы 2. Интерпретация трёхслойных кривых зондирования в случае проникновения, понижающего сопротивление пласта . Кривая рассматриваемого типа сопоставляется с двухслойной палеткой. По точкам, соответствующим малым зондам, находится модуль левой ветви интерпретируемой кривой или примерное значение ρ_зп/ρ_р. По нему выбирается группа палеток трехслойных кривых с равным или близким модулем Из них последовательным сопоставлением определяется наиболее подходящая палетка (или две ближайшие палетки). Величина ρ_п находится по пересечению фактической кривой зондирования с кривой А палетки. Отношение устанавливается по модулю палетки, с которой совместилась интерпретируемая кривая, или интерполяцией между двумя ближайшими палетками.

При неглубоких проникновениях и высоком сопротивлении пласта за зоной проникновения в этом случае, как и в предыдущем, отмечается эквивалентность (А - эквивалентность) кривых зондирования. В связи с этим для правильного определения параметров зоны проникновения необходимо независимо выяснить ее сопротивление.

Для интерпретации кривых данного типа можно использовать сводную палетку двухслойных кривых, применяя ее только к правой ветви. В этом случае скважина и зона проникновения объединяются в фиктивную первую среду. Правая ветвь кривой зондирования рассматривается как эквивалентная двухслойная кривая для фиктивной первой среды с сопротивлением и второй среды с сопротивлением Поскольку сопротивление первой среды в значительной степени зависит от зоны проникновения, то диаметр фиктивной среды зависит от диаметра зоны проникновения D, поэтому Следовательно, при совмещении правой ветви кривой зондирования с двухслойной палеткой требуется использовать фиктивный крест, расположенный правее и выше действительного. Это эквивалентно смещению креста фактической кривой зондирования влево и вниз относительно креста палетки. Поле, в пределах которого смещается крест фактической кривой зондирования на сводной палетке, представляет собой палетку Сплошные и пунктирные линии являются соответственно линиями равных значений

При использовании этой палетки следует сначала совместить фактический крест кривой зондирования с крестом двухслойной палетки и определить модуль палеточной кривой, проходящей через точки, соответствующие малым зондам. В первом приближении этот модуль принимается равным отношению интерпретируемой кривой. Далее фактический крест смещается по той кривой палетки ЭК - 2, которая имеет тот же модуль до тех пор, пока правая ветвь кривой зондирования не согласуется с двухслойными кривыми палетки. Удельное сопротивление пласта определяется по пересечению правой ветви с кривой А палетки. Для более уверенного нахождения диаметра зоны проникновения необходимо независимо определять

Задание 2.1. Определить сопротивление пласта и параметры его зоны проникновения (пример №26 из учебника Латышовой М.Г. за 1981 г.). Данные в таблице 2.

Ход выполнения задания.

1. Строятся точки интерпретируемой кривой и крест бланка совмещается с крестом двухслойной палетки (рис. 3, а). Интерпретируемая кривая сечет палеточные, переходя от низких к более высоким модулям. Это является признаком трехслойной кривой зондирования для случая

2. По данным малого зонда находится

3. Для интерпретации используется сводная палетка. На ЭК-2, построенной в левом нижнем углу сводной палетки, выбирается кривая модуля ρ_зп/ρ_р =40. Крест интерпретируемой кривой смещается по выбранной кривой палетки ЭК-2 вниз и влево до совмещения правой ветви с двухслойной палеткой (см. рис. 3, б).

4. В результате интерпретации получаются следующие данные:

Рис. 3. Пример интерпретации трехслойной кривой зондирования по сводной палетке

а — первой совмещение; б — второе совмещение; 1 — интерпретируемая кривая;

2 —палеточные кривые; цифры у кривых в круглых скобках — ρ_зп/ρ_р; цифры у кривых в квадратных скобках D/d_с