Задачи, решаемые методом КС

1. Отбивка границ пластов, определение их мощности.

2. Выделение коллекторов.

3. Определение пористости и проницаемости.

4. Оценка характера насыщения и коэффициентов газо-, нефте-, водонасыщения.

Недостаток КС: определение кажущегося сопротивления ρ_к, которое может значительно отличаться от истинного ρ_п.

Боковое электрическое (каротажное) зондирование БЭЗ (БКЗ).

БЭЗ представляет исследование разреза комплектом однотипных зондов КС разной длины или глубины исследования для определения истинныхУЭС пород ρ_П.

Комплект обычно включает один кровельный градиент-зонд и пять подошвенных градиент-зондов.

Например: 1) N 0,5 М 4,0 А и 1) А 8,0 М 1,0 N 2) А 4,0 М 0,5 N ;

3) А 2,0 М 0,5 N ; 4) А 1,0 М 0,1 N ; 5) А 0,4 М 0,1 N ;

Кровельный и подошвенный градиент-зонды одной длины используют для более точной отбивки границ изучаемого пласта. Одновременно с КС разными зондами записывают УЭС бурового раствора ρ_р резистивиметром и диаметр скважины d_c каверномером.

Интерпретацию данных БЭЗ осуществляют следующим образом:

1) выделяют однородные пласты, снимают существенные значения ρ_к с диаграмм КС, измеренных зондами разной длины для каждого пласта и заносят в таблицу;

2) по данным ρ_к для каждого пласта строят фактическую кривую БЭЗ (ФК БЭЗ);

3) определяют тип этой кривой;

4) сопоставляют фактическую кривую БЭЗ с расчетными или палеточными кривыми и определяют истинное УЭС пласта ρ_П.

К существенным значениям ρ_котносятся (рис.5)

Рис. 5

Примеры снятия оптимального ρ_{к опт} , среднего ρ_{к ср} и экстремальных значений кажущегося сопротивления ρ_{к max} и ρ_{к min}

а) экстремальные значения ρ_{к max} и ρ_{к min} , их используют при мощности пластов h < d_c , причем ρ_{к max} , если ρ_П > ρ_вм и ρ_{к min} , если ρ_П < ρ_вм ;

б) оптимальные значения ρ_{к опт} при ρ_П > ρ_вм и h > (16 ÷ 25) d_c , которые снимают на кривой КС, отступив от границы пласта со стороны минимума на длину зонда АО внутрь этого пласта, усредняя ρ_к в интервале пласта (h – АО), т.к. АО – интервал экранирования, равный длине зонда.

Фактическую кривую БЭЗ, представляющую собой зависимость ρ_к = f (АО), где АО – длины зондов, строят на листе прозрачной бумаги в двойном логарифмическом масштабе для каждого изучаемого пласта. На этом листе отмечают точку пересечения двух прямых ρ_к = ρ_р ( ρ_р измерено резистивиметром) и АО = d_c (d_c измерено каверномером), которую называют крестом скважины.

Затем определяют тип построенной фактической кривой БЭЗ (ФК БЭЗ).

Типы кривых БЭЗ (рис. 6).

Рис. 6

Типы кривых бокового электрического зондирования

1 тип – двухслойные кривые БЭЗ, наблюдаемые в непроницаемых или слабопроницаемых мощных пластах, для которых ρ_П > ρ_р (кривая 1а) либо ρ_П < ρ_р (кривая 1 б). Такие пласты могут быть представлены известняками, песчаниками, глинами или карбонатными коллекторами, трещинными при глубоком проникновении фильтрата ПЖ в пласт по трещинам, либо нефтеносными коллекторами, когда УЭС пласта в зоне проникновения ρ_П пресного фильтрата ПЖ близко к УЭС пласта в неизменной части ρ_П (ρ _зП ≈ ρ_П ).

2 тип – трехслойные кривые, которые наблюдаются при проникновении фильтрата ПЖ, понижающего УЭС пласта (ρ _зП < ρ_П ) (кривая 2). Такие пласты могут быть газо нефтенасыщенными породами или водонасыщенными, если фильтрат ПЖ соленый, а пластовая вода пресная или менее соленая.

3 тип – трехслойные кривые, наблюдаемые при проникновении фильтрата ПЖ, повышающего УЭС пласта (ρ _зП > ρ_П ) (кривая 3). Такие пласты могут быть проницаемыми песчаниками или известняками с межзерновой пористостью, насыщенные минерализованной водой, либо газонефтенасыщенными породами с невысокой газонефтенасыщенностью при проникновении в них пресного фильтрата ПЖ.

4 тип – кривые наблюдаемые в тонких пластах высокого УЭС при отсутствии или при наличии проникновения фильтрата ПЖ в пласт. Это могут быть плотные породы или проницаемые коллекторы.

Построенную фактическую кривую БЭЗ сравнивают с расчетными кривыми, собранными в палетки.

Палетки получены путем моделирования электрического поля на электроинтеграторе.

Основные виды палеток для интерпретации кривых БЭЗ.

Двухслойные палетки построены для одной цилиндрической границы раздела, моделирующей скважину и пласт бесконечной мощности.

Они представляют семейство кривых ρ_к / ρ_р = f (АО/d_с ).

Модулем каждой кривой является отношение μ = ρ_П / ρ_р

Трехслойные палетки построены для двух цилиндрических границ раздела, моделирующих скважину, зону проникновения и пласт бесконечно большой мощности. Они составлены из набора палеток, каждая из которых имеет шифр ; и представляют семейство кривых ρ_к / ρ_р = f (АО / d_с ) с модулем μ = ρ_П / ρ_р.

Палетки для пластов конечной мощности построены для условий совместного влияния скважины и пласта ограниченной мощности без зоны проникновения. Они представлены в виде семейства кривых ρ_к / ρ_р = f (АО/d_с ). Модулем кривой является отношение ρ_П / ρ_р , шифрами палеток: ρ_вм / ρ_р ; h / d_c.

К этой серии относятся палетки ЭКЗ (экстремальные кривые зондирования).

Используются и другие палетки, но они имеют второстепенное значение в практике.

Интерпретация кривых БЭЗ.

Прозрачный бланк с построенной ФК БЭЗ накладывают на двухслойную палетку, совмещая крест скважины с крестом палетки (рис. 7).

Рис. 7

Пример интерпретации двухслойной кривой зондирования;

1 – интерпретируемая кривая (ρ_П/ ρ_р = 40); 2 – двухслойные палеточные кривые

При совпадении ФК БЭЗ с одной из палеточных, определяют истинное УЭС i – го пласта ρ_{П i} = μ_i ∙ ρ_П , где μ_i – модуль палеточной кривой, с которой совпала ФК БЭЗ.

При интерпретации трехслойных кривых их условно делят на левую и правую ветви (рис. 8). Левая ветвь соответствует зондам КС малой длины и зоне проникновения, а правая – зондам большой длины и неизменному пласту. При совпадении левой ветви ФК БЭЗ с кривой двухслойной палетки, имеющей модуль μ_i = ρ_Пi / ρ_р, определяют УЭС зоны проникновения ρ_{ЗП i} = μ_i ∙ ρ_р , считая μ = ρ_зП / ρ_р .

По отношению выбирают группу, состоящую из четырех листов трехслойных палеток с шифром = μ. Из этой группы по совпадению правой ветви ФК БЭЗ с одной из палеточных кривых, выбирают бланк трехслойной палетки с шифрами = μ ;

χ ; Зная χ _i , рассчитывают диаметр зоны проникновения D _{ЗП i} = χ d_с.

Рис. 8

Пример интерпретации трехслойной кривой зондирования.

1 – интерпретируемая кривая; 2 – палеточные кривые

Определяют истинное УЭС i – го пласта ρ_{П i} по точке пересечения ФК БЭЗ с кривой АА на выбранной трехслойной палетке, которая является геометрическим местом точек ρ_к = ρ_П.

Уточнение УЭС бурового раствора по данным БЭЗ.

В разрезе выбирают пласт, для которого кривая БЭЗ является двухслойной, например, плотная порода. Желательно, чтобы мощность пласта была большой (h / d_c > 16) и УЭС пласта значительно отличалось от УЭС раствора.

На бланке, на котором построена кривая БЭЗ выбранного пласта, наносят прямую АО = d_c. Бланк накладывают на двухслойную палетку так, чтобы совпали прямые АО = d_c бланка и АО / d_c = 1 палетки. Затем бланк перемещают вниз или вверх до тех пор, пока ФК БЭЗ совпадет с одной из палеточных кривых. В этом положении крест палетки отмечают на бланке, получая крест скважины, т.е. точку пересечения прямых АО = d_c и ρ_к = ρ_р . Откуда определяют УЭС раствора ρ_р .