Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Результаты выполнения заданий представить в виде рисунков, таблиц.

Лабораторная работа 5

Тема. Микрозондирование нефокусированными и фокусированными зондами. Боковой и индукционный методы.

Цель. Ознакомление с МКЗ, БМК, БК, ИК

Теоретическая часть 1. Метод микрозондирования (МКЗ) заключается в детальном исследовании кажущегося сопротивления прискважинной части разреза зондами очень малой длины — микрозондами. В практике промыслово-геофизических работ для изучения разрезов скважин обычно, применяют потенциал - микрозонд А0.5М и градиент - микрозонд А0,025М₁0,025М₂. Радиус исследования градиент - микрозонда приблизительно равен его длине (3,75 см), а глубина исследования потенциал - микрозонда в 2,0 — 2,5 раза больше его длины, т. е. составляет 10—12 см. Кривые КС микрозондов в нефтяных и газовых скважинах регистрируются в интервале проведения БЭЗ в масштабе глубин 1: 200. Масштаб кривых 2,5 Омм/см. Малые размеры микрозондов позволяют определять границы отдельных пластов и прослоев разного сопротивления с точностью до 5—10 см по резким изменениям аномалий кривых КС. Кривые КС микрозондов можно рассматривать как симметричные относительно середины пластов.

Теоретические основы 2. Боковой каротаж. Для уменьшения влияния скважины и обеспечения более тесной связи эффективного сопротивления с истинным удельным сопротивлением пород применяется метод сопротивления экранированного заземления (СЭЗ). При измерении эффективного сопротивления этим методом в скважину опускается зонд, состоящий из основного токового А и двух или нескольких экранных электродов Э, однополярных с основным и расположенных по обе стороны от него на равных расстояниях. Экранные заземления препятствуют растеканию тока от электрода А по стволу скважины и направляют его в глубь исследуемых пород, что обеспечивает наиболее резкую зависимость сопротивления заземления RA, а следовательно, и эффективного сопротивления ρэф от удельного сопротивления пород, против которых расположено заземление электрода А. Радиус исследования трехэлектродного фокусированного зонда сравнительно небольшой и составляет 1—2 м. Недостаток трехэлектродного фокусированного зонда: невозможно увеличить радиус исследования путем изменения его размеров.

Теоретические основы 3. Микрокаротаж боковой каротаж (БМК) —разновидность каротажа сопротивления, при котором кажущееся удельное сопротивление измеряется микрозондом с фокусировкой тока. Зонд БМК состоит из основного токового электрода и окружающего его экранного электрода. Электроды крепятся к изоляционной пластине, которая прижимается к стенке скважины. При измерении через электроды пропускают токи одинаковой полярности. Потенциал обоих электродов сохраняется постоянным благодаря автоматическому регулированию силы тока экранного электрода. Сила тока основного электрода поддерживается постоянной. При такой конструкции микрозонда ток основного электрода фокусируется и распространяется перпендикулярно к оси скважины в виде цилиндрического пучка, что позволяет значительно снизить (по сравнению с микрокаротажем) влияние промежуточного слоя и тем самым повысить точность определения удельного сопротивления промытой части зоны проникновения. Данные БМК используются для детального расчленения разреза, выделения коллекторов (в комплексе с каротажем боковым), определения пористости, потенциальной нефтеотдачи пластов по измерениям параметров промытой зоны.

Теоретические основы 4. Индукционные методы основаны на изучении в скважинах переменного электромагнитного поля низкой и высокой частоты. Низкочастотными индукционными методами изучают электромагнитное переменное поле ультразвуковой частоты 20—60 кГц.

Индукционные методы применяются для исследования вторичного электромагнитного поля среды, э.д.с. которого прямо пропорциональна электропроводности горных пород. Вторичное электромагнитное поле возникает в окружающей среде за счет вихревых токов, которые индуцированы катушкой, питающейся от помещенного в скважину генератора переменного тока.

Простейший зонд индукционного метода может быть составлен из двух катушек (генераторной и измерительной), опущенных в скважину. Расстояние между серединами генераторной и измерительной катушек есть длина индукционного зонда L_и. Генераторная катушка зонда подключена к генератору переменного тока ультразвуковой частоты 20—60 кГц и питается стабилизированным по частоте и амплитуде током. Измерительная катушка зонда через усилитель и фазочувствительный элемент подключена посредством кабеля к регистрирующему прибору, расположенному на поверхности. Переменный ток, протекающий по генераторной катушке, создает переменное магнитное поле (прямое и первичное), которое, в свою очередь, индуцирует в среде, окружающей зонд, вихревые токи, формирующие вторичное переменное магнитное поле той же частоты, что и первичное.

Активный сигнал фиксируется на поверхности измерительным устройством в виде кривой, отражающей изменение электропроводности пород по разрезу скважины. Точкой записи кривой является середина расстояния между центрами генераторной и измерительной катушек. Единицей измерения электропроводности пород является сименс на метр (См/м) — величина, обратная ом-метру (Ом·м). На практике используют тысячную долю сименса на метр—миллисименс на метр (мСм/м).

Кривые для всех зондов обычного индукционного метода против одиночных пластов в случае равенства электропроводностей вмещающих пород симметричны относительно середины пласта. Границы пластов при их средней и большой мощности определяются по середине аномалии, где ее ширина соответствует истинной мощности пласта Характерными показаниями кривой против однородного пласта конечной мощности являются экстремальные значения эффективной электропроводности, против середины пласта — максимальные или минимальные.

Задание 1.

В папке с материалами ГИС найти микрозонды (МКЗ). В таблице 1 представить информацию о МКЗ, использованных при исследовании скважины.

Таблица 1

Шифр зонда	Название зонда	Длина зонд, м	Радиус исследования, м	Интервал записи, м	Скорость записи, м/час	Дата записи	Тип аппаратуры	Масштаб записи глубин	Масштаб записи кривой

Задание 2.

На планшете ГИС выделить проницаемый пласт (коллектор), глину, плотный пласт. В таблице 2 представить отчёты МГЗ и МПЗ против выделенных пластов.

Таблица 2

Кровля, м	Подошва, м	Толщина, м	Литология	МПЗ, Омм	МГЗ, Омм

Задание 3.

В папке с диаграммами по скважине найти диаграмму БК. В таблице 3 представить информацию о БК.

Таблица 3

Шифр зонда	Название зонда	Длина зонд, м	Радиус исследования, м	Интервал записи, м	Скорость записи, м/час	Дата записи	Тип аппаратуры	Масштаб записи глубин	Масштаб записи кривой

Задание 4.

На планшете ГИС выделить песчаник (коллектор), глину, плотный пласт. В таблице 4 представить отчёты БК против выделенных пластов.

Таблица 4

Кровля, м	Подошва, м	Толщина, м	Литология	БМК, Омм

Задание 5.

В папке с диаграммами по скважине найти диаграмму БМК. В таблице 5 представить информацию о БМК.

Таблица 5

Шифр зонда	Название зонда	Длина зонд, м	Радиус исследования, м	Интервал записи, м	Скорость записи, м/час	Дата записи	Тип аппаратуры	Масштаб записи глубин	Масштаб записи кривой

Задание 6

На планшете ГИС выделить песчаник (коллектор), глину, плотный пласт. В таблице 6 представить отчёты БМК против выделенных пластов.

Таблица 6

Кровля, м	Подошва, м	Толщина, м	Литология	БМК, Омм

Задание 7

В папке с диаграммами по скважине найти диаграмму индукционного каротажа (ИК). В таблице 7 представить информацию об ИК.

Таблица 7

Шифр зонда	Название зонда	Длина зонд, м	Радиус исследов., м	Интервал записи, м	Скорость записи, м/час	Дата записи	Тип аппаратуры	Масштаб записи глубин	Масштаб записи кривой

Задание 8

На планшете ГИС выделить песчаник (коллектор), глину, плотный пласт. В таблице 8 представить отчёты ИК против выделенных пластов.

Таблица 8

Кровля, м	Подошва, м	Толщина, м	Литология	ИК, мСм/м	ИК, Омм

Результаты выполнения лабораторной работы представить в виде таблиц.

Лабораторная работа 6

Тема. Гамма каротаж, гамма – гамма каротаж, нейтронный каротаж, акустический каротаж

Цель. Ознакомление с методами ГК, ГГК, НК, АК

Теоретические основы 1. Породообразующие минералы обусловливают радиоактивность осадочных горных пород. Среди осадочных пород пониженной радиоактивностью характеризуются хемогенные отложения (ангидриты, гипсы, каменная соль), а также чистые пески, песчаники, известняки и доломиты. Максимальной радиоактивностью обладают глины, глинистые и битуминозные сланцы, фосфориты, а также калийные соли. Радиоактивность других осадочных пород находится в прямой зависимости от степени их заглинизированности, а карбонатных отложений — от содержания терригенного материала (нерастворимого осадка). Заглинизированные пески, песчаники, известняки и доломиты, а также алевролиты и мергели характеризуются значениями радиоактивности, промежуточными между радиоактивностью чистых пород и глин. Радиоактивность карбонатных отложений, как правило, ниже и изменяется в меньших пределах, чем у песчано- глинистых пород.

Кривые ГМ. Интерпретация диаграмм гамма-метода начинается с расчленения разреза и выделения пород различной радиоактивности. Поскольку величина радиоактивности пород осадочного комплекса хорошо коррелируется с их глинистостью, то в песчано- глинистом разрезе по диаграммам метода естественного гамма-излучения можно выделять пласты с различным содержанием глинистого материала.

Конфигурации кривых зарегистрированных радиометром по стволу скважины, искажаются из-за наличия интегрирующей ячейки, вызывающей инерционность аппаратуры. Вследствие этого кривые на диаграммах ГМ получаются асимметричными относительно середины пласта и сдвигаются по направлению движения прибора, а максимальная интенсивность занижается, особенно в пластах ограниченной мощности (см. рис. 1).

Рис. 1. Конфигурация кривых ГК против пластов большой (а) и малой (б) мощности

Шифр кривых— υt_я в м/ч·с

Границы пласта повышенной радиоактивности можно определять с достаточной для практики точностью по точкам, соответствующим началу подъема кривой ГМ в подошве пласта и началу со спада в его кровле (рис. 1).

Теоретические основы 2. Методы рассеянного гамма-излучения основаны на измерении интенсивности искусственного гамма-излучения, рассеянного породообразующими элементами в процессе их облучения потоком гамма - квантов.

Интенсивность этого излучения зависит от плотности и вещественного состава горных пород (рис. 2).

Рис. 2. Общий вид зависимости интенсивности

рассеянного гамма-излучения от плотности горной породы.

Интенсивность рассеянного гамма-излучения, регистрируемая индикатором, зависит от плотности породы, длины зонда, активности и природы источника первичного гамма-излучения. По мере увеличения плотности рассеивающей среды интенсивность гамма-излучения сначала возрастает, достигая максимума, а затем падает (см. рис. 2). Повышение интенсивности регистрируемого излучения в области малых плотностей обусловлено увеличением количества рассеянных гамма – квантов в связи с ростом числа электронов в единице объёма породы и, следовательно её плотности. Последующее уменьшение интенсивности гамма- излучения связано с поглощением веществом части рассеянных гамма- квантов вследствие фотоэффекта.

Так как большая часть горных пород обладает плотностью свыше 2·10³ кг/м³, то измерение проводят по спадающей части кривой, т. е. с увеличением плотности пород интенсивность рассеянного гамма- излучения падает.

Точку записи при ГГМ обычно относят к середине расстояния между источником и индикатором. Кривые всех модификаций ГГМ по форме аналогичны кривым ГМ, и определение границ пластов, учет влияния инерционности измерительной аппаратуры осуществляются по тем же методикам, что и в гамма- методе. Плотностной гамма-гамма-метод позволяет расчленять геологический разрез, выделять различные полезные ископаемые, определять пористость пород. Кроме того, он применяется для решения некоторых технических задач.

Теоретические основы 3. Физические основы ННМ-Т. Сущность метода плотности тепловых нейтронов (ННМ-Т) заключается в исследовании интенсивности тепловых нейтронов по разрезу скважины на заданном расстоянии (длине зонда) от источника быстрых нейтронов, которые в результате замедления породообразующими элементами превратились в тепловые.

Плотность тепловых нейтронов определяется числом нейтронов, замедлившихся до тепловой энергии, числом нейтронов, поглотившихся в исследуемой среде,- а также длиной зонда. Регистрируемая интенсивность тепловых нейтронов в ННМ-Т зависит от замедляющей и поглощающей способности горной породы, т. е. от водородосодержания и наличия элементов с высоким сечением захвата тепловых нейтронов.

Водородосодержание оказывает на интенсивность тепловых нейтронов такое же влияние, как и на , т. е. при работе заинверсионными зондами с увеличением водородосодержания интенсивность понижается. Влияние элементов с высоким сечением захвата тепловых нейтронов на обусловлено величиной сечения захвата а также концентрацией в горной породе элементов-поглотителей. С повышением концентрации элементов с высоким сечением захвата плотность тепловых нейтронов падает. Благодаря этому ННМ-Т чувствителен к содержанию элементов-поглотителей тепловых нейтронов (хлора, бора, кадмия и др.).

Физические основы НГМ. Сущность нейтронного гамма-метода состоит в исследовании интенсивности искусственного гамма- поля, образовавшегося в результате поглощения (радиационного захвата) тепловых нейтронов породообразующими элементами.

Интенсивность гамма-излучения радиационного захвата зависит в основном от числа тепловых нейтронов, поглощаемых единицей объема горной породы, и длины зонда. Число нейтронов, поглощаемых единицей объема породы, пропорционально плотности тепловых нейтронов, которая зависит от замедляющих и поглощающих свойств горной породы. Замедляющие свойства среды зависят от водородосодержания, а поглощающие свойства — от водородосодержания и содержания элементов с высоким сечением захвата тепловых нейтронов в окружающей среде (хлора, бора, железа, марганца и др.).

Кривые НГМ. Интерпретация диаграмм нейтронного гамма- метода начинается с расчленения разреза и выделения пород с различным водородосодержанием. При этом необходимо учитывать, что в пластах высокого водородосодержания величина значительно зависит от поглощающих свойств пород, а в пластах низкого водородосодержания — от замедляющих свойств и энергии гамма- квантов, образовавшихся в результате взаимодействия нейтронов с элементами- поглотителями.

Отбивка границ пластов с разным водородосодержанием, производится так же, как в ННМ-НТ. Зарегистрированные амплитуды против пластов ограниченной мощности исправляют за искажающее влияние инерционности аппаратуры.

Интенсивность естественного гамма-излучения регистрируется гамма- методом обычно одновременно с НГМ, поэтому I_g может быть вычтена из I _n_g_рег. При этом следует учитывать различие чувствительности каналов ГМ и НГМ, которое устанавливается экспериментально. Остальные составляющие регистрируемой интенсивности учесть трудно, поэтому они исключаются не полностью. Для максимального их исключения при интерпретации данных НГМ обычно используют относительные единицы и единицы двойного разностного параметра— и

Теоретические основы 4. Физические основы акустических методов. Акустические методы исследования разрезов скважин основаны на определении упругих свойств горных пород по данным о распространении в них упругих волн. Акустические методы исследования разрезов скважин основаны на определении упругих свойств горных пород по данным о распространении в них упругих волн.

В акустических методах используются упругие волны различных частот f: инфразвуковые с частотами менее 16 Гц, звуковые с диапазоном частот от 16 до 2·10⁴ Гц и ультразвуковые с частотами более 2·10⁴ Гц.

Кривые ультразвукового метода. При определении глубин за точки записи кривых τ1(или Т₁), τ2(или Т₂), А₁, А₂ принимается середина расстояния между ближним и дальним излучателями и приемником, а за точки записи кривых ∆τ (или ∆Т), α () — середина расстояния между излучателями (у трехэлементных зондов с двумя излучателями); L – база зонда (расстояние между излучателями, либо расстояние между приёмниками). Пласты с аномальными упругими свойствами отмечаются на кривых ∆τ и α симметричной аномалией, максимум которой соответствует истинным значениям ∆τ и α пласта, если его мощность h больше длины зонда h≥ L. Литология разреза скважины определяется по значению с учетом данных других геофизических методов.

Задание 1

В папке с диаграммами по скважине найти диаграмму гамма- каротажа (ГК).

В таблице 1 представить информацию о ГК.

Таблица 1

Название метода

Интервал записи, м

Дата записи

Тип аппаратуры

Тип детектора

Тип ФЭУ

Скорость записи, м/час

Постоянная интегрирующей ячейки, с

Единица измерения

Количество импульсов в единице измерения

Радиус исследов., м

Масштаб записи глубин

Масштаб записи кривой

Задание 2

На планшете ГИС выделить песчаник (коллектор), глину, плотный пласт. В таблице 2 представить отчёты ГК против выделенных пластов.

Таблица 2

Кровля, м	Подошва, м	Толщина, м	Литология	ГК, мкР/ч	ГК, имп/мин

Задание 3

В папке с диаграммами по скважине найти диаграммы ГГК, НКТ, НГК. В таблице 3 представить информацию о ГГК, НКТ, НГК.

Таблица 3

Название метода

Интервал записи, м

Дата записи

Тип аппаратуры

Тип детектора

Тип ФЭУ

Скорость записи, м/час

Постоянная интегрирующей ячейки, с

Единица измерения

Количество импульсов в единице измерения

Радиус исследов., м

Масштаб записи глубин

Масштаб записи кривой

ГГК

НКТ

НГК

Задание 4

Найти диаграмму акустического каротажа (АК). В таблице 4 представить информацию об АК.

Таблица 4

Название метода	Интервал записи, м	Дата записи	Тип аппаратуры	Тип зонда	Скорость записи, м/час	Единица измерения кривых акустического каротажа	Радиус исследов., м	Масштаб записи глубин
Т₁ и Т₂	ΔТ(Δτ)	А₁ и А₂	α

Задание 5

По ГИС выделить песчаник (коллектор), глину, плотный пласт. В таблице 5 представить отчёты ГГК, НКТ, НГК, ГК против выделенных пластов.

Таблица 5

Кровля, м	Подошва, м	Толщина, м	Литология	ГГК, мкР/ч	ГГК, имп/мин	НКТ, усл.ед.	НКТ, имп/мин	НГК, усл.ед.	НГК, имп/мин	ГК, мкР/ч	ГК, имп/мин

Задание 6

На планшете ГИС выделить песчаник (коллектор), глину, плотный пласт. В таблице 6 представить отчёты АК против выделенных пластов.

Таблица 6

Кровля, м	Подошва, м	Толщина, м	Литология	ΔТ (Δτ), мкс/м	α, дБ/м

Результаты лабораторной работы представить в виде таблиц

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

Тема: Расчленение разрезов скважин на литологические разности, выделение коллекторов, оценка их характера насыщения

Цель: Ознакомление с расчленением разрезов скважин на литологические разности, выделением коллекторов, оценкой их характера насыщения

Песчано - глинистый разрез. Песчано - глинистый или иначе терригенный разрез обычно содержит пески, песчаники, глины, аргиллиты, глинистые песчаники, алевролиты, плотные песчано – алевролитовые прослои с карбонатным цементом. Реже в его состав входят: конгломераты, глинистые сланцы, мергели. Типичным примером песчано - глинистого разреза могут служить мезозойские отложения Западной Сибири. Такие разрезы разбуриваются на пресном буровом растворе. При минерализации бурового раствора меньшей, чем минерализация пластовых вод.

Глины, аргиллиты, заглинизированные песчаники и алевролиты в таких разрезах отмечаются:

положительными потенциалами собственной поляризации;
невысокими значениями ρк^МГЗ ≈ ρк^МПЗ;
повышенной естественной радиоактивностью;
минимальными показаниями интенсивности на диаграммах нейтронных методов заинверсионных зондов, ГГК-П;
высокими значениями интервального времени;
увеличенным диаметром скважины.

Песчаники (незаглинизированные) впесчано - глинистом разрезе отмечаются:

отрицательными потенциалами собственной поляризации;
невысокими значениями ρк^МГЗ < ρк^МПЗ (положительными приращениями на МКЗ);
промежуточными показаниями на диаграммах радиоактивных методов ГМ, НГК, НКТ, ГГК-П, диаграмме интервального времени ΔТ;
уменьшенным диаметром скважины по сравнению с номинальным (наличием глинистой корочки на стенке скважины).

Плотные песчано – алевролитовые прослои с высоким содержанием карбонатного цемента (15-45 %) впесчано - глинистом разрезе отмечаются:

отрицательными потенциалами собственной поляризации;
высокими значениями кажущихся сопротивлений (значительно выше, чем в песчаниках и глинах);

высокими значениями ρк^МГЗ ≈ ρк^МПЗ;

наименьшими показаниями на диаграммах ГК, ΔТ;
наибольшими показаниями на диаграммах НГК, НКТ, ГГК-П;
диаметром скважины равным номинальному.

Угли. Основные признаки углей в терригенном разрезе Западной Сибири:

- низкие показания ГК (в других регионах показания могут быть высокими), НК, ГГК-П (в единицах плотности);

- высокие показания КС, ΔТ;

- величина потенциала собственной поляризации (СП) может быть положительной и отрицательной.

Теоретическая часть 2. Выделение пород - коллекторов, вмещающих промышленные скопления нефти, газа и погребенных вод, - одна из основных задач геофизических исследований нефтяных, газовых и гидрогеологических скважин. Необходимо четко представлять какие породы могут быть коллекторами и какими петрофизическими параметрами они характеризуются.

Коллекторами называются породы, способные содержать в себе жидкость или газ и отдавать их. Коллекторы – это пористые и одновременно проницаемые породы. Пористость характеризует способность пород содержать жидкость или газ.

Проницаемость — это способность породы пропускать через себя жидкость или газ под действием перепада давления. Коллекторами являются пески, песчаники, алевролиты, пористые известняки и доломиты, трещиноватые породы. Непроницаемые породы являются неколлекторами. К ним относятся глины, аргиллиты, плотные известняки и доломиты, гипс и ангидрит.

Предпосылкой выделения коллектора геофизическими методами является его отличие от вмещающих пород—неколлекторов — по проницаемости, пористости, глинистости. Признаки коллектора делятся на прямые и косвенные качественные признаки и косвенные количественные.

Прямые качественные признаки коллекторов являются наиболее надежным способом их выделения в разрезах скважин. Они основаны на доказательстве подвижности пластовых флюидов. Таким доказательством является установление факта наличия проникновения в пласты фильтрата ПЖ и формирования (или расформирования) зон проникновения.

Признаками проникновения по данным ГИС являются:

· сужение диаметра скважин, зафиксированное на кривой кавернометрии, вследствие образования глинистой корки;

· положительные приращения на микрозондах при невысоких значениях их показаний;

· радиальный градиент сопротивлений, измеренных зондами с разной глубинностью исследований;

· изменение показаний методов ГИС, выполненных по специальным методикам и фиксирующих формирование или расформирование зоны проникновения.

Косвенные качественные признаки коллекторов обычно сопутствуют прямым признакам и характеризуют породы, которые по своим емкостным свойствам и чистоте минерального скелета могут принадлежать к коллекторам. К этим признакам относятся:

· аномалии на кривой самопроизвольной поляризации ПС (отрицательные, если удельное сопротивление ПЖ больше сопротивления пластовой воды, и положительные при их обратном соотношении);

· средние показания на кривой гамма - каротажа (ГК), нейтронного метода (НК), интервального времени пробега продольной упругой волны (ΔТ);

· показания ядерно - магнитного каротажа (ЯМК), превышающие фоновые;

· затухание упругих волн, создаваемое трещинами и кавернами, при акустическом каротаже.

Выделение коллекторов по количественным критериям. Выделение коллекторов с использованием количественных критериев основано на следующих предпосылках:

1) в исследуемом разрезе породы-коллекторы отличаются от вмещающих пород-неколлекторов значениями фильтрационно-емкостных свойств, а, следовательно, и значениями геофизических характеристик, отражающих эти свойства;

2) граница между коллекторами и неколлекторами на статистическом уровне характеризуется граничными значениями фильтрационно-емкостных характеристик.

Выделение коллекторов проводят сравнением измеренных значений фильтрационно-емкостных или геофизических характеристик с найденными граничными значениями. Граничное значение каждого параметра определяют раздельно для коллекторов с различной насыщенностью (газ, нефть, вода).

Количественные критерии, определяющие на статистическом уровне границу "коллектор-неколлектор", устанавливаются двумя принципиально различными способами:

· статистическими, определяющими количественный критерий по результатам статистической обработки данных по коллекторам и неколлекторам в разрезе базовой скважины или нескольких скважин;

· корреляционными с оценкой численных значений количественных критериев из данных сопоставления различных фильтрационно-емкостных и геофизических характеристик пород.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒