П Е Т Р О Ф И З И К А (Оценка параметров пласта)

Методы сопротивления - Классификация методов сопротивления - Боковое каротажное зондирование (БКЗ) - Индукционный каротаж (ИК) - Боковой каротаж (БК) - Микрозонды (МГЗ, МПЗ, МБК) - Границы применимости - Примеры и задачи

УЭС

п в КВ КВ раствор сопротивления р-ра H гл.к Промытая зона Зона проникновения d ПП d ЗП Вмещающие породы r ЗП d С Диаметр скважины Вмещающие породы h Незатронутая проникновением зона толщина пласта (диаметры зон проникновения) К ВО Ф ПП гл.к Гл.корка Структура зоны проникновения

Влияние бурового фильтрата на пласт

Профиль насыщенности в зоне проникновения Невозмущенный пласт Промытая зона Зона проникновения Незатронутая зона Расстояние от стенки скв. глубина

УЭС осадочных пород Удельное электрическое сопротивление осадочных пород зависит от: –породообразующих минералов; –пор, заполненных флюидом (водой, нефтью, газом)

Породообразующие минералы и флюиды Уд.сопротивление, Омм Ангидрит Кварц Кальцит 10 7 – Полевые шпаты – Нефть 10 9 – Рудные минералы Уд.сопротивление, Омм Пирит – Графит – Магнетит – Сопротивление минералов

Сопротивление пород Осадочные породы Уд.сопротивление, Омм Глина Известняк 6 10 – Песок, насыщенный пресной водой 10 – 10 2 Песок, насыщенный минерализованной водой 0.2 – 6.0 Песчаник 3 10 – Песчаник, насыщенный нефтью или газом

УЭС нефтегазоносных пород определяется: –количеством остаточной и свободной пластовой воды; –характером ее распределения в порах

Методы сопротивления ИК БК БКЗ ( зонды различной глубинности ) Микрозонды

Параметр пористости Для чистой (неглинистой) полностью водонасыщенной породы: m (показатель цементации) = 1 поровые каналы – параллельные цилиндрические капилляры 2 порода с межзерновыми порами >2 порода с каверновой емкостью

Параметр насыщения Эмпирическая зависимость:

Параметр насыщения Для чистой (неглинистой) частично водонасыщенной породы: – глинистые коллектора 1.8 – 2 - чистые и слабоглинистые гидрофильные коллектора 2.5 – 5 - чистые и слабоглинистые гидрофобные коллектора > 5 - пласты, содержащие тяжелую окисленную, практически неподвижную нефть и твердые битумы n – показатель насыщения =

Формула Арчи-Дахнова

Электрические свойства Параметры, влияющие на сопротивление пласта: –Геометрия пор –Пористость –Минерализация пластовой воды –Насыщение пласта –Температура –Горное давление –Минералогический состав породы

Зависимость УЭС воды от концентрации солей С, г/л в, Омм

Профиль сопротивления в пласте с проникновением

Характер насыщения Карбонатный разрез Терригенный разрез Определение характера насыщения: УЭС ВНК по испытаниям Определение характера насыщения по данным методов сопротивления Волго-Урал Тимано-Печора

Методы сопротивления - БКЗ Градиент -зонд А, B – токовые электроды M, N – измерительные электроды O – точка записи АО – длина зонда h L L Потенциал -зонд А, B – токовые электроды M, N – измерительные электроды O – точка записи АМ – длина зонда

Диаграммы потенциал-зонда Непроводящая среда Проводящая среда

Диаграммы градиент-зонда

БКЗ A0.4M0.1N A1M0.1N A2M0.5N A4M0.5N A8M1N N6.0M0.5A

Пример

Индукционный каротаж

Теоретические основы метода ИК Где Е - ЭДС в приемной катушке, - коэффициент индукционного зонда, - геометрические факторы торов, соответствующих различным областям скважины и околоскважинного пространства,, -удельная проводимость тора.

Диаграммы ИК

БК – боковой каротаж БК – это электрический каротаж на фокусированном токе

Типы зондов: i0i0

Пример

Границы применимости БК и ИК - ИК - БК 1) 2)

Микрозонды электроды микрозонд Глинистая корка Ток Прижимное устройство

Микрозонды Р п – параметр пористости пласта пз –сопротивление промытой зоны ф – сопротивление фильтрата бурового раствора К п - пористость

Микрозонды Глубину проникновения Водонасыщенность промытой зоны Проницаемость Толщину пласта Пористость Позволяют определить:

Пример Методы глинистости (СП-красный, ГК-зеленый) Методы сопротивления (ИК-синий, БК-черный) Метод пористости (HК-фиолетовый) Уменьшение глин-ти в коллекторах Увеличение сопр-ния в коллекторах

Выводы: ИК Регистрирует истинное значение сопротивления продуктивного пласта Вертикальное разрешение – 2 длины зонда Позволяет определить УЭС в скважинах заполненных непроводящим раствором или в сухой скважине

Выводы: БК При определении сопротивления продуктивного пласта необходима поправка за проникновение Вертикальное разрешение – 50 см Используется в скважинах, заполненных проводящим раствором

Пластовый микросканер (FMI) Прибор FMI генерирует изображение части ствола скважины посредством 192 токоиспускающих дисковых электродов малого диаметра, смонтированных на 4 башмаках и 4 прижимных щитках.

FMI 4 Arms - 8 Pads 192 Electrodes

Светлым обозначены зоны с высоким уд.сопротивлением (зерна породы или поры, наполненные углеводородами) Темным – зоны с низким уд.сопротивлением (водонасыщенные поры или глины) Пластовый микросканер (FMI) Динамический имидж Применяется к интервальному «окну» м Применяется ко всему интервалу Статический имидж Отражает широкомасштабные изменения: литологические и стратиграфические особенности разреза Отражает изменения амплитуды очень малого масштаба: текстура, структура горных пород

Данные FMI для различных типов порового пространства Пример интервала с развитием кавернозной пористости Пример интервала с наличием открытых трещин

Интерпретация имиджей: Определение структурных особенностей разреза: углы падения и азимуты простирания пласта структурные несогласия тектонические нарушения Определение параметров трещин азимут простирания угол падения раскрытость плотность проницаемость Изучение сложнопостроенных коллекторов: определение типа порового пространства определение истинной эффективной толщины в условиях тонкослоистого разреза Изучение седиментологических особенностей: направления палеотечений, смена фаций Направление стрессов Пластовый микросканер (FMI)

Характеристики зондов сопротивления Зонд Область применения Измеряемый параметр Вертикальное разрешение Глубинность исследования Ограничения БКЗ Буровой р-р на пресной воде, мощные пласты ρ п, ρ ЗП 2Lз 2Lз 1,5Lз для градиент- зондов 2Lз для потенциал- зондов Трудно интерпрет.тонкие пропластки Индукционный Буровой р-р на пресной воде, нефти или воздухе ρ п, ρ ЗП 2Lз 2Lз 1,5Lзρ п >100, ρ р-ра <ρ в, соленые р-ры Боковой Минерал. р- ры ρпρп 2Lз 2Lз 4Lз 4Lз Микрозонды Буровой р-р на пресной воде ρ пп 5 см< 10 см Пористость <15, h ГЛ.К <1 см Микробоковой Буровой р-р на пресной воде, минерал. р- ры ρ пп 5 см< 10 смh ГЛ.К <1 см

Вопросы: 1. Почему обычные зонды сопротивления регистрируют кажущееся значение сопротивления? 2. Как отбиваются границы пластов по показаниям потенциал-зонда в мощных и тонких пластах? 3. Какие методы позволяют определить истинное сопротивление пласта? 4. Как выглядит профиль насыщенности? 5. Как выглядит профиль сопротивления? 6. От чего зависит сопротивление пласта? 7. Какова разрешающая способность методов сопротивления? 8. Какова глубинность исследования методов сопротивления? 9. Какие факторы влияют на показания зондов сопротивления? 10. В чем преимущества фокусированных зондов сопротивления? 11. Каковы условия применимости методов ИК и БК? 12. Всегда ли пласты низкого сопротивления нефтенасыщенные пласты? 13. Какое сопротивление измеряют микрозондами? 14. Какое сопротивление используется в формуле Арчи-Дахнова?