ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 336
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
33
Двухслойные кривые БКЗ рассчитаны для условий, когда проникно- вение промывочной жидкости в пласт отсутствует. При этом возможны два случая: сопротивление про- мывочной жидкости, заполня- ющей скважину, меньше со- противления пласта (
с
п
) – палетка БКЗ-1А (рис. 5) и со- противление жидкости больше сопротивления пласта (
с
п
) – палетка БКЗ-1Б.
Трехслойные кривые БКЗ рассчитаны для случая проник- новения промывочной жидко- сти в пласт. При этом в примы- кающей к скважине части пла- ста образуется зона проникно- вения, условно принимаемая за цилиндрическую, диаметром D и удельным сопротивлением
з.п с промежуточным значени- ем между
с и неизменной ча- стью пласта
п
. Трехслойные кривые БКЗ определяются параметрами
п
,
з.п
,
с
, D и d
с
. Но в связи с тем, что кривые БКЗ строятся в двойном лога- рифмическом масштабе на специальных прозрачных бланках, их форма и положение на палетках зависят от трех относительных параметров:
зп
/
с
,
D/d
с и
п
/
с
. При проникновении фильтрата промывочной жидкости в пласт возможны два случая: снижение удельного сопротивления (понижа- ющее проникновение) и, наоборот, увеличение его (повышающее проник- новение).
Боковое каротажное зондирование. Такое зондирование проводят для определения истинного удельного сопротивления пластов и выявления проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт. При проведе- нии БКЗ наиболее часто используются подошвенные или кровельные гра- диент-зонды длиной 0,65; 1,05; 2,25; 4,25 и 8 м. Обработка диаграмм БКЗ заключается в выделении пластов, отсчете существенных значений кажу- щихся сопротивлений против них и построении кривых зависимости КС от размера зонда
к
= f (АО).
Выделение пластов и уточнение их границ производят по совокупно- сти всех кривых КС, полученных зондами различной длины, с использова- нием диаграмм ПС, микрозондов и кавернограммы.
к
/
с
АО/d
c
А
В
Рис. 5. Палетка БКЗ-1А для градиент-зондов при
с
п
34
Для пластов большой мощности целесообразнее строить кривые зон- дирования по средним или оптимальным значениям КС. Для пластов сред- ней мощности высокого сопротивления (6
h
20 м) используют средние и максимальные значения, а иногда для уточнения и оптимальные значе- ния КС. Для пластов малой мощности высокого сопротивления (h
6 м) строят экстремальные кривые зондирования.
Кривая зондирования, построенная по средним значениям кажущихся удельных сопротивлений, называется средней, по экстремальным – экс- тремальной, а по оптимальным – оптимальной кривой зондирования. Кри- вая зависимости КС от длины зонда при бесконечной мощности пласта называется кривой БКЗ. Различают теоретические или расчетные и факти- ческие кривые БКЗ. Теоретическими называют кривые, построенные на основании расчетных данных при помощи сеточного моделирования или графоаналитическим методом. Фактическими называются кривые зонди- рования, построенные по средним или оптимальным значениям КС, зафик- сированным на каротажных диаграммах для однородных пластов большой мощности. Такие пласты приравниваются к пластам неограниченной мощ- ности, и кривые зондирования для них соответствуют кривым БКЗ и ин- терпретируются путем непосредственного их сравнения с теоретическими кривыми БКЗ. В действительности однородные пласты большой мощности встречаются редко, преобладающее большинство пластов в разрезе имеет средние и малые мощности. В связи с этим кривые зондирования отлича- ются от кривых БКЗ и интерпретация их не может быть осуществлена пу- тем непосредственного сравнения с теоретическими кривыми БКЗ.
При интерпретации БКЗ фактическую или экстремальную кривую зондирования сравнивают с теоретическими, среди которых находят кри- вую, соответствующую интерпретируемой. Это позволяет считать, что ин- терпретируемая кривая имеет те же параметры, что и теоретическая. На основании этого определяют удельное сопротивление пласта, наличие или отсутствие промывочной жидкости в пласте, а при благоприятных услови- ях и глубину ее проникновения.
Полученную фактическую кривую БКЗ сопоставляют вначале с кри- выми двухслойной палетки БКЗ-1. При этом бланк с фактической кривой
БКЗ накладывают на палетку так, чтобы начала координат осей кривой и палетки совпадали. Если при этом фактическая кривая совмещается с од- ной из палеточных кривых или укладывается между двумя соседними рас- четными кривыми БКЗ, повторяя их форму, это значит, что промывочная жидкость проникла в пласт и фактическая кривая БКЗ является двухслой- ной. Удельное сопротивление такого пласта определяется в точке пересе- чения фактической кривой БКЗ и кривой А палетки.
Если же фактическая кривая БКЗ не совмещается ни с одной из двух- слойных кривых БКЗ, то это свидетельствует о проникновении (понижаю-
35 щего или повышающего) промывочной жидкости в пласт. Кривая, соот- ветствующая повышающему проникновению, отмечается крутым спадом после максимума. В случае понижающего проникновения фактические кривые БКЗ с увеличением размера зондов пересекают двухслойные рас- четные кривые, переходя от кривых с меньшими значениями к кривым с большими значениями удельного сопротивления.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13
Метод микрозондов (микрокаротаж). Микрокаротаж предназначен для выделения очень тонких пластов и исследования пород на небольшую глубину и поэтому размеры микроустановок меньше диаметра скважины.
Чтобы скважина, заполненная буровым раствором, имеющим достаточно низкое сопротивление по сравнению с породой, не оказывала сглаживаю- щего влияния на результаты измерений, электроды микрозондов размеща- ют на башмаке, который прижимается к стенке скважины рессорной пру- жиной.
Поскольку размеры микрозондов малы, сфера исследования их огра- ничивается частью пласта (промытой зоной), непосредственно прилегаю- щей к стенке скважины. Микрозонды применяют в двух вариантах – в виде трехэлектродных нефокусированных стандартных зондов и зондов с ради- альной фокусировкой (экранированные микрозонды). В первом случае на изолирующей пластине (башмаке) размещают три электрода на расстоянии
25 мм один от другого. Их используют для одновременной регистрации диаграмм двух зондов – микроградиент-зонда (МГЗ) А 0,025 М 0,025 N с
АО = 37 мм и микропотенциал-зонда (МПЗ) А 0,05 М с АМ = 50 мм. Радиус исследования МГЗ равен его длине (примерно 4 см), а МПЗ – удвоенной длине зонда (10–12 см).
По диаграммам МГЗ и МПЗ хорошо выделяются породы трех типов.
К породам первого типа относятся фильтрующие коллекторы, имеющие межзерновую пористость (пески, песчаники, проницаемые карбонатные породы и т.п.). Малым зондом МГЗ исследуют в основном глинистую кор- ку, выстилающую стенку скважины в интервале коллектора. Зондом с большим радиусом исследования МПЗ изучают не только глинистую кор- ку, но и часть коллектора, расположенную за ней (промытую зону с удель- ным сопротивлением
п.п
). Поскольку
г.к
п.п
, показания МГЗ меньше показаний МПЗ. Такое превышение сопротивления получило название по- ложительного приращения и характерно для проницаемых пластов. Вторая разновидность пород, выделяемая по кривым МЗ, – это плотные породы, которые не изменяются при контакте с буровым раствором и диаметр скважины d
с в них остается равным номинальному d
ном
. За счет шерохова- тости стенки скважины и, следовательно, неравномерного контакта зонда с породой диаграммы микрозондов в этих интервалах чрезвычайно изрезаны при общем достаточно высоком уровне показаний. К третьему типу отно-
36 сятся глины, которые набухают и размываются при контакте с буровым раствором, образуя значительное увеличение диаметра скважины. Показа- ния МПЗ и МГЗ в этих интервалах практически совпадают и равны сопро- тивлению бурового раствора.
Границы пластов уверенно выделяются по кривым МЗ по наиболее крутому подъему кривых. Для оценки уд. сопротивления проницаемой ча- сти пласта (промытой зоны
п.п
), по результатам измерений МЗ использу- ются специальные палетки, которые составлены на основании модельных расчетов.
Экранированные зонды. Боковой каротаж.Под боковым каротажем
(БК) понимают каротаж сопротивления зондами с экранными электродами и фокусировкой тока. Он является разновидностью каротажа методом со- противления с использованием зондов, в которых электрическое поле со- здаваемое ими, является управляемым. Различают боковой каротаж, вы- полняемый многоэлектродным (семь, девять электродов) и трехэлектрод- ным зондами.
Трехэлектродный зонд (БК-3) состоит из трех электродов удлиненной формы. Центральный (основной) электрод А
0
и расположенные симмет- рично ему два экранирующих А
1
и А
2
представляют собой металлические цилиндры, разделенные между собой тонкими изоляционными прослойка- ми. Через электроды пропускают ток, который регулируется так, чтобы по- тенциалы всех трех электродов поддерживались одинаковыми. Это дости- гается путем соединения основного электрода А
0
с экранными через малое сопротивление (r = 0,01 Ом), которое используется также для измерения силы тока через центральный электрод. Такой зонд можно рассматривать как единое проводящее тело, в котором потенциалы всех электродов равны
(U
А1
= U
А0
= U
А2
), а токовые линии основного электрода вблизи зонда пер- пендикулярны к его оси.
Кажущееся удельное сопротивление определяется и рассчитывается по разности потенциалов
U
кс между электродами А
0
и N, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Результат измерения зондом
БК относят к середине электрода А
0
. Записывая изменение
U
кс и поддер- живая силу тока I
0
в основном электроде постоянной, получают кривую
КС.
В трехэлектродном зонде ток, вытекающий из А
0
, вследствие экрани- рования собирается в почти горизонтальный слой, имеющий форму диска, толщина которого приблизительно равна длине зонда L
з
(рис. 6). Аппара- тура АБКТ для трехэлектродного бокового каротажа является комплесной и помимо БК дает возможность проводить обычный электрический каро- таж комплектом зондов БКЗ.
37
Границы пластов по кри- вым зонда БК-3 соответствуют точкам на спаде кривой с определенным значением ка- жущегося удельного сопро- тивления (граничного сопро- тивления
к.гр
), величина ко- торого зависит в общем случае от сопротивления вмещающих пород
в.м
, а в случае пони- жающего проникновения еще и от диаметра зоны проник- новения D.
Под микробоковым ка-
ротажем (МБК) понимают микрокаротаж с фокусиров- кой тока. На практике приме- няют четырехэлектродный, двухэлектродный (рис. 7) и трехэлектродный микрозонды. Электроды зон- да смонтированы на резиновом башмаке с рабочей кривизной поверхности
200 мм. Электрод А
0
имеет размеры 15
70 мм; длина экранного электрода
А
э
208 мм, ширина – 102 мм. Через центральный электрод А
0
протекает по- стоянный ток I, а через экранный электрод А
э пропускают ток такой же по- лярности, как и через А
0
. Сила тока регулируется так, чтобы разность по- тенциалов между электродами М и N была равна нулю. Кажущееся удельное сопротивление получают путем измере- ния потенциалов одного из электро- дов М или N относительно удаленного измерительного электрода. Малые рас- стояния между электродами в МБК обу- словливают небольшую глубину иссле- дования. Однако благодаря наличию экранного электрода А
э ток из электрода
А
0
распространяется по пласту вблизи скважины пучком, практически перпен- дикулярным к ее стенке. Вследствие этого заметно уменьшается влияние глинистой корки и пленки промывочной жидкости между башмаком и стенкой скважины на показания МБК.
а б
Рис. 6. Распределение токовых линий, выходя- щих против середины пласта высокого сопро- тивления электрода А
0
обычного зонда (а) и зон- да бокового каротажа (б)
Рис. 7. Схема двухэлектродного бо- кового микрозонда и характер рас- пределения токовых силовых линий:
1 – башмак микрозонда, 2 – изучае- мая среда. Заштрихованы области фо- кусировки тока
38
Интерпретация диаграмм МБК заключается главным образом в оцен- ке удельного сопротивления промытой части пласта
п.п
. В карбонатном разрезе по характеру дифференцированности кривой сопротивления
к различают плотные и трещиновато-кавернозные породы. На показания
МБК высокопроводящая (высоко-минерализованная) промывочная жид- кость оказывает незначительное влияние, поэтому данный метод является неотъемлемой частью комплекса геофизических работ, выполняющихся в скважинах, которые бурятся на соляном растворе.
Индукционный каротаж (ИК). Является электромагнитным мето- дом, основанным на измерении кажущейся удельной электрической про- водимости горных пород. ИК выгодно отличается от каротажа обычными зондами и от БК тем, что применим не только в скважинах, заполненных промывочной жидкостью (проводящей ток), но и в скважинах с непрово- дящей жидкостью (нефтью или промывочной жидкостью, приготовленной на нефтяной основе), воздухом или газом.
Измерения при ИК производятся с помощью спускаемого в скважину глубинного прибора, состоящего в наиболее простом виде из двух кату- шек: возбуждающей, питаемой переменным током, и приемной (измери- тельной), снабженной усилителем и выпрямителем. Электронная схема прибора обеспечивает питание генераторной катушки переменным током частотой 20–80 кГц, усиление и преобразование сигнала измерительной катушки. Переменный ток, протекающий по генераторной катушке, созда- ет переменное магнитное поле, индуцирующее в окружающих породах вихревые токи. В однородной среде силовые линии тока представляют со- бой окружности с центром по оси скважины. Вихревые токи в породах со- здают вторичное магнитное поле. Первичное и вторичное переменные магнитные поля индуцируют ЭДС в приемной катушке. Индуцированная первичным полем ЭДС Е1 является помехой и компенсируется введением в цепь приемной катушки равной ей ЭДС, и противоположной по фазе.
Остающаяся в измерительной цепи ЭДС Е2, индуцированная вторичным магнитным полем вихревых токов, подается в измерительный преобразо- ватель для усиления и преобразования, после чего посылается по жиле ка- беля на поверхность, где записывается регистрирующим прибором.
Амплитуда тока в генераторной катушке в процессе замера поддер- живается неизменной, а сила вихревых токов, возникающих в окружающей породе, определяется электропроводностью породы. Соответственно ЭДС
Е2, наведенная вторичным полем в измерительной катушке, в первом при- ближении пропорциональна электропроводности горных пород
п и, сле- довательно, пропорциональна их удельному сопротивлению. Зарегистри- рованная по стволу скважины кривая должна характеризовать изменения удельной электропроводности породы в разрезе. Так как среда, окружаю-