Лабораторная работа №9

Лабораторная работа № 9

ВВЕДЕНИЕ ПОПРАВОК В МЕТОДЫ БОКОВОГО И ИНДУКЦИОННОГО КАРОТАЖА

Введение

Необходимость введения поправок в зарегистрированные данные геофизического каротажа возникает по ряду причин: условия проведения каротажа (скорость записи, свойства бурового раствора, аппаратурные эффекты), особенности геологического разреза (влияние вмещающих пород, мощности пластов, образование зон проникновения фильтрата бурового раствора и глинистой корки). Ввиду этого введение необходимых поправок помогает привести зарегистрированные физические величины к реальным.

Введение поправок в метод бокового каротажа

Регистрируемое ρк зависит от ряда факторов ρк=f(ρп, ρзп, Dзп, ρр, dс, h, ρвм, тип зонда). Величина ρк описывается следую-

где Gc, Gзп, Gп – геометрические факторы, или доли вклада в регистрируемый сигнал разных сред – скважины, зоны проникновения и неизмененной части пласта.

Сумма геометрических факторов:

Gc + Gзп + Gп = 1.

Основная искомая информация – удельное электрическое сопротивление пласта ρп. Из уравнения 1 следует, что метод наиболее эффективен при бурении скважин малых диаметров с применением высокоминерализованных растворов, при отсутствии или малом влиянии зоны проникновения, то есть при небольшой глубине Dзп и при ρзп ˂ρп. Экранированные зонды обладают высокой расчленяющей способностью по вертикали и при h≥3 – 4 м измеряемое ρк →ρk ͚.

При соблюдении всех выше перечисленных факторов ρк = ρп, во всех остальных случаях для оценки ρп необходимо произвести

1

ИГиНГТ КФУ Лабораторная работа №9

обработку диаграмм БК по палеткам, учитывающим влияние на ρк всех указанных выше параметров и типа зонда.

Порядок введения поправок в метод бокового каротажа представляет собой следующую цепочку:

ρк → Kd ρk1 → Khρk2 →ρk ͚,

где Кd – поправка за влияние скважины;

Кh – поправка за мощность пласта h и влияние вмещающих

пород ρвм;

ρk ͚ - результат преобразования зарегистрированного ρк и приведенного его к условиям бесконечной мощности пласта.

Снятие показаний ρк по диаграммам метода БК осуществляется в точках экстремумов ρк min и ρк max , если пласт однороден, и в результате усреднения – в неоднородных пачках. Исправление кажущегося сопротивления за влияние скважины (поправка Кd) вводиться по номограмме, представленной на рисунке 1.

Рисунок 1 – Номограмма для введения поправки за влияние скважины в показания зонда БК-3 (аппаратура АБК, АБК-Т, ТБК)

Следующая поправка за влияние мощности пласта и сопротивление вмещающих пород (Кh) вводиться по соответствующей номограмме (рисунок 2). Для этого необходимо предварительно рассчитать сопротивление вмещающих пород по формуле:

2

ρвм = (2*ρвм1*ρвм2)/(ρвм1+ρвм2) ,

где ρвм1 – сопротивление пласта со стороны кровли интерпретируемого пласта,

ρвм2 - сопротивление пласта со стороны подошвы интерпретируемого пласта.

Рисунок 2 – Номограмма для введения поправки з влияние вмещаю-

щих пород и мощность пласта в показания зонда БК-3 (аппаратура АБК)

В данной номограмме ρк2 и есть искомое ρk ͚- сопротивление приведенное к бесконечной мощности пласта.

3

ИГиНГТ КФУ Лабораторная работа №9

Введение поправок в метод индукционного каротажа

Индукционный метод основан на измерении ЭДС вторичного магнитного поля вихревых токов, индуцируемых в горной породе. Через генераторную катушку пропускают переменный ток частотой 20-80 кГц. Магнитное поле, создаваемое генераторной катушкой, индуцирует в окружной среде и в переменной катушке вихревые токи, сила которых пропорциональна электропроводности среды σ – величине, обратной ρк и регистрируемой в сименсах на метр [Сим/м] или миллисименсах на метр [мСим/м].

Токовые линии вихревых токов вторичного магнитного поля лежат в плоскости, перпендикулярной оси генераторной катушки, в этом случае все среды (скважина, зона проникновения, неизмененная часть пласта) могут рассматриваться как включенные в цепь параллельные проводники и ЭДС, наведенная в приемной катушке, будет равна сумме сигналов, приходящих от каждой из сред. Вычисленная по ней кажущаяся электропроводность будет описываться формулой:

σк = Вс*σр + Взп*σзп + Вп*σп + Ввм*σвм,

где Вс, Взп, Вп, Ввм – геометрические факторы, соответственно, от скважины, заполненной промывочной жидкостью, зоны проникновения, пласта и вмещающих пород, характеризующие долю сигнала, приходящего от каждой из сред.

Вс + Взп + Вп + Ввм = 1.

Так как сопротивление величина обратная проводимости,

Из анализа формулы 2 можно сделать вывод, что метод наиболее эффективен для оценки ρп в условиях пресных, высокоомных растворов при σзп ˂ σп (ρзп ˃ρп) и в разрезах сравнительно невысоких сопротивлений до 50-70 Ом*м. Возможности метода расширяются при бурении на соленых растворах малого диаметра скважин. В условиях, когда ρр≥0.5 Ом*м, ρп≤ 50-100 Ом*м, h≥2-4 м, D/dc≤2-4, регистрируемые величины ρк близки к

ρп.

4

При обработке диаграмм индукционного метода вначале осуществляют перевод шкалы σк в масштаб кажущихся сопротивлений с учетом поправки за скин-эффект, затем вводятся поправки за влияние скважины и ограниченной толщины по палеткам, соответствующим данному типу зонда. Например, для зондов 5Ф1.2 и 6Ф1 влияние скважины учитывается по зависимости ρк=f(ρкнс) при известных ρр и dc, где ρк – величина, снятая с диаграммы или определенная по значению кажущейся электропроводности с учетом поправки за скин-эффект; ρкнс - кажущееся сопротивление пласта приведенное к условиям так называемой непроводящей среды, то есть скважины, заполненной непроводящим раствором.

При малой проводимости среды ЭДС активной составляющей пропорциональна ее электропроводности. С ростом электропроводности пород, окружающих зонд, наблюдается нарушение пропорциональности, обусловленное взаимодействием вихревых токов, называемое скин-эффектом. В связи с этим переход от σк к ρк осуществляется по зависимостям ρк=f(σк), полученным для зондов разного типа.

На следующем этапе обработки по палетке ρкнс=f(ρкисп=ρк )͚ при известных h и ρвм определяют величину ρкисп, исправленную за влияние ограниченной толщины пласта. В большинстве случае ρкисп = ρп, так как при большой глубине исследования влияние на показания зонда зоны проникновения невелико. Однако возможны случаи, когда зонд, как и в случае экранированного метода, отражает ρзп. Эта задача решается сравнением полученной по ИМ величины ρп с аналогичной величиной, определенной в результате обработки других методов, отличающихся по глубине исследования.

5

Рисунок 3 – Зависимость ρк=f(σк) для учета влияния скин-эффекта.

Зонды: 1 – 4Ф0.75 и И1; 2 – 6Ф1 и 8И1.4; 3 – 8Э0.9; 4 – 6Э1; 5 – 5Ф1.2;

6 – кривая ρк=1000/σк

Практическая часть

Каждый студент должен выполнить следующие задания: 1. Введение поправок в метод бокового каротажа:

На планшете, созданном, для выполнения лабораторной работы №6, снять значения ρк напротив каждого пласта по методу БК.

Определить сопротивление вмещающих пород.

Определить ρк ͚ вводя поправки за влияние скважины, вмещающих пород и мощность пласта.

Построить точечную кривую ρк ͚по БК.Результаты работы занести в таблицу:

2. Автоматическое введение поправок в метод бокового каротажа:

Для автоматической обработки БК следует Запустить ал-

В появившемся окне, в разделе “Поправки” указать пункт «За скважину и вмещающие породы».

В разделе “Выходные кривые” поставить галочку напротив пункта «Сопротивление вмещающих пород».

В разделе “Входные кривые” в пункте нажать на кнопку и по требованию , выделить кривую БК и нажать мигающею кнопку .

В разделе “Входные кривые” поставить галочку на против пункта , нажать кнопку и по требованию , выделить кривую ДС_испр и нажать мигающею кнопку .

В разделе “Входные кривые” в пункте нажать на кнопку и по требованию , выделить колонку “Литология” и нажать мигающею кнопку .

В разделе “Входные параметры” в пункте «Тип прибора» выбрать из выплывающего списка прибор БК-3.

В разделе “Входные параметры” в пункте , указать сопротивление бурового раствора. Выбор соответствующего значения сопротивления бурового раствора представлен в таблице 1.

Таблица 1 Выбор значения удельного электрического сопротивления бурового раствора

7

По окончанию ввода всех параметров следует нажать на кнопку . И разместить на планшете полученные при расчете кривые.

3.Сравните результаты ручной и автоматической обработки.

4.Автоматическое введение поправок в метод индукционного каротажа:

Для автоматического введения поправок в метод ИК следует запустить алгоритм из главного меню системы (БНС Ввод поправок Поправки в ИК).

В появившемся окне рисунок 23, разделе “Поправки” поставить галочку в пункте «За вмещающие породы».

После чего у вас активируется пункт , в разделе “Выходные кривые”.

В разделе “Выходные кривые” поставить галочку в пункте «Сопротивление вмещающих пород».

В разделе “Входные кривые” поставить галочку напротив пункта , нажать кнопку и по требованию , выделить кривую ДС_испр

В разделе “Входные параметры” в пункте «Единицы измерения» выбрать из выплывающего списка Ом*м.

В разделе “Входные параметры” в пункте «Зонд» следует выбрать зонд, приведенный по вариантам в таблице 2.

8

В разделе “Входные параметры” в пункте «УЭС раствора», указать сопротивление бурового раствора. Значения удельного электрического сопротивления раствора приведены в таблице 1.

По окончанию ввода всех параметров следует нажать на кнопку . И разместить на планшете полученные при расчете кривые.

Контрольные вопросы

1.Почему метод экранированного зонда наиболее эффективен при изучении высокоомных разрезо?

2.Какие поправки необходимо ввести в величину ρк при интерпретации диаграмм БК?

3.В каких условиях наиболее эффективно применение индукционных зондов?

4.Какой параметр регистрируется при измерениях индукционными зондами?

5.Какие поправки необходимо ввести в регистрируемую величину при интерпретации диаграмм ИК?

Список использованных источников

1. Золоева Г.М., Петров Л.П., Хохлова М.С. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин. - М.: МАКС Пресс, 2009. – 180с.

9

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

3.Стрельченко В.В. Геофизические исследования скважин: - М.:ООО «Недра-Бизнесцентр». – 2008. – 551 с.

10