Лабораторная работа 2. Отбивка пластов. РК+АК

Лабораторная работа № 2

ФОРМА КРИВЫХ КАРОТАЖА, ОТБИВКА ГРАНИЦ ПЛАСТОВ И СНЯТИЕ ОТСЧЕТОВ.

РАДИОАКТИВНЫЕ МЕТОДЫ И АКУСТИКА.

Введение

Радиометрией скважин называют совокупность методов, основанных на регистрации различных ядерных излучений, главным образом гамма-квантов и нейтронов. К радиометрии скважин иногда относят также метод ядерного магнитного резонанса (ЯМК), хотя и не связанный с регистрацией ядерных частиц, но использующий некоторые ядерные свойства элементов горной породы. Существенная особенность ядерных методов заключается в принципиальной возможности определения с их помощью концентрации отдельных элементов в горных породах.

Акустические методы исследования скважин (AM) основаны на изучении полей упругих колебаний (упругих волн) в звуковом и ультразвуковом диапазонах частот.

Важным преимуществом большинства ядерных методов и акустического каротажа является то, что они могут применяться как в необсаженных, так и обсаженных, скважинах. На их показания относительно слабо влияет и характер жидкости в стволе скважины.

Форма кривых каротажа и определение границ пластов

Теоретические кривые интенсивности излучения против пластов ограниченной толщины для всех методов радиометрии практически симметричны относительно середины пласта, если подстилающие и покрывающие породы обладают одинаковыми свойствами. При регистрации диаграмм интенсивности излучения I в скважинах наблюдается искажение теоретических форм кривых в пластах ограниченной толщины за счет инерционности измерительного канала.

С удовлетворительной для практики точностью определяют границы пластов по данным радиометрии по точкам, соот-

1

ветствующим началу подъема и началу спада кривой против пласта повышенной интенсивности излучения (рисунок 1).

Рисунок 1 – Примерная форма аномалии ГК против пласта повышенной радиоактивности: 1- глина; 2 – известняк; vτ=4800 [м*с/ч].

Форма диаграмм гамма метода (ГМ) определяется усреднением (по специальному закону) радиоактивности в интервале равном размеру зоны исследования; на нее оказывает влияние также инерционность измерительной схемы, вносимой интегрирующей ячейкой. При отсутствии интегрирующей ячейки (постоянная времени интегрирующей ячейки τя=0) или при измерении на отдельных точках при нулевой скорости прибора (v = 0) кривая Iγ против однородного одиночного пласта симметрична (рисунок 1, кривая с шифром vτ = 0). При мощности пласта h ≥ 0,8÷1 м амплитуда кривой Iγ не зависит от значения h, а границе пласта соответствует середине аномалии.

2

При vτя ≠ 0 кривая Iγ сдвигается по направлению движения прибора и становится асимметричной. Поскольку запись кривых ГК производят при подъеме скважинного прибора, то максимум аномалии против центра пласта смещается к его кровле. Искажение тем сильнее, чем больше vτя. При недостаточно большой мощности пласта (h < 3vτя) происходит уменьшение амплитуды (тем сильнее, чем меньше h/3vτя). Границы пластов приблизительно определяют по началу подъема и снижения показаний ГМ (рисунок 1, кривые с шифром 2500,10000).

Рисунок 2 – Кривые Iγ против пластов большой (а) и малой (б) мощности. Шифр кривых –vτ, [м*с/ч].

Правила определения границ пластов для диаграмм гам- ма-гамма каротажа (ГГК) те же, что и всех методов радиометрии. Форма кривой зависит от постоянной времени и скорости, с которой проводиться каротаж.

Вследствие влияния инерционности измерительной аппаратуры форма реальных кривых нейтронного каротажа (НК) отличаются от теоретической. В этом случае правила определе-

3

ния границ пластов подобны правилам для гамма-каротажа. Таким образом кровля пласта-коллектора отбивается по максимуму показаний, либо с небольшим смещением в сторону уменьшения показаний; подошву пласта отмечают по минимуму показаний.

Аномалии же акустического каротажа (АК) симметрич-

ны относительно середины пласта. Границы в мощных пластах отбиваются по половине амплитуды аномалии. В тонких же пластах найти границы затруднительно.

Однородные водородсодержащие пласты, мощности которых равны длине зонда или превышают ее, отмечаются на кри-

вых ядерно-магнитного каротажа (ЯМК) симметричными мак-

симумами, расположенными в средней части пласта; границы пластов проводятся по середине наклонных линий (рисунок 3). Если мощность пласта меньше длины зонда, происходит уменьшение ИСФ по сравнению с истинными величинами и расширение максимума; определение границ тонких пластов по кривым ЯМК затрудняется.

Иззубренность кривых ГК вызывается статистическими флуктуациями. Причинами статистических флуктуаций являются случайные вариации радиоактивного излучения пород. Все радиоактивные ядра претерпевают распад, но он происходит независимо от распадов других ядер, давления или температуры, т. е. является случайным процессом и излучение колеблется около среднего значения. Влияние статистических флуктуаций можно ослабить, усредняя измеряемый сигнал за более длинный интервал времени, т. е. уменьшая скорость каротажа. Интерпретации подлежат аномалии, амплитуды которых не менее чем в 2 раза превышают ширину статистических флуктуаций.

4

Рисунок 3 – Теоретичекие кривые ЯМК для пластов различной мощности: ИСФп/ИСФвм=5

Снятие отсчетов с каротажных кривых

При интерпретации каротажных кривых после выделения границ интерпретатор снимает показания данного метода напротив пласта. Для всех методов радиометрии правила снятия отсчетов с кривых каротажа одинаковы – необходимо снимать экстремальные значения напротив пласта. В мощных пластах отсчитывается среднее показание в пласте.

Практическая часть

Каждый студент получает от преподавателя номер варианта, заполняет поля, соответствующие номеру группы и фамилии. Задание выполняется письменно и сдается преподавателю.

Каждый студент должен выполнить следующие задания: 1. Сформулировать правила выделения границ пластов для кривых радиоактивного и акустического каротажа.

5

2.Указать глубинность исследования каждого метода.

3.Определить границы пластов для каждой кривой. Точность определения границ кривой – 0.2 м.

4.Определить интервалы свободного флюида по кривым ЯМК.

5.Сформировать единый массив границ пластов. Результаты представить в виде таблицы (таблица 1). Литологическое расчленение разреза проводить НЕ НУЖНО.

Таблица 1. Форма представления результатов комплексной интерпретации диаграмм электрометрии.

Контрольные вопросы

1.Форма кривых каротажа естественной радиоактивности и факторы, влияющие на их конфигурацию.

2.Форма кривых нейтронного каротажа и факторы, влияющие на их конфигурацию.

3.Форма кривых акустического каротажа и факторы, влияющие на их конфигурацию.

4.Форма кривых гамма-гамма каротажа и факторы, влияющие на их конфигурацию.

5.Форма кривых ядерно-магнитного каротажа и факторы, влияющие на их конфигурацию.

Список использованных источников

1.Ахмадуллин Ф.А., Нургалиева Н.Г. Интерпретация материалов геофизических исследований скважин. – Казань, 2005, 83 с

2.Добрынин В. М., Вендельштейн Б.Ю., Резванов Р.А., Африкян А.Н. Промысловая геофизика. – Москва, 2004, 399 с.

3.Латышова М. Г., Мартынов В.Г., Соколова Т.Ф. Практическое руководство по интерпретации данных ГИС. – Москва, 2007, 327 с.

4.Пирсон С. Дж. Справочник по интерпретации данных каро-

тажа.— Москва, 1966, 414 с.

6