|
|
Курсовая. ВВЕДЕНИЕ2. Литература объектом исследования в работе являются методы достоверной оценки пространственного распределения удельного электрического сопротивления (уэс) в околоскважинной части терригенного разреза,
70 л
1906 1908 1910 1912 1914 1916
Глубина,м
Рис. 4.15 Сравнение экспериментальных и синтетических диаграмм ВИКИЗ
Качество интерпретации диаграмм ВИКИЗ иллюстрируется сравнением синтетических и экспериментальных диаграмм ВИКИЗ (рис. 4.15). Относительное среднеквадратическое расхождение между синтетическими и экспериментальными диаграммами составляет от 3.8 % до 2.3 % для коротких и длинных зондов, соответственно. Указанные величины расхождений примерно той же величины, что и паспортные данные по погрешностям измерений.
По построенной геоэлектрической модели выполняется расчет синтетической диаграммы для индукционного зонда ЗИ1.0. При сравнении экспериментальной и синтетической диаграмм кажущейся проводимости установлено, что они сдвинуты относительно друг друга примерно на 17.2 мСм/м. После приведения их к общему уровню (рис. 4.16) относительное среднеквадратическое отклонение составило 2.3 %. Причем наибольшие расхождения (около 5 мСм/м) наблюдаются в наиболее
102
проводящей части интервала. Однако и они не превосходят 10 % от абсолютной величины.
Рис. 4.16 Сравнения экспериментальной и синтетической диаграммы ИК
Для окончательной идентификации базовой геоэлектрической модели были привлечены диаграммы БКЗ на том же самом интервале. На рис. 4.17 показаны экспериментальные и синтетические диаграммы одного из зондов БКЗ (A2M0.5N). Как видно, они достаточно хорошо согласуются между собой и относительное среднеквадратическое расхождение между синтетической и экспериментальной диаграммами составляет около 8 %. Это значение вполне укладывается в рамки допустимых погрешностей. Более значительные расхождения на интервале 1906 - 1908 м связаны с тем, что не учтена среда на интервале 1902 - 1906 м. Аналогичные сравнения были выполнены для диаграмм остальных зондов (A0.4M0.1N, A1.0M0.1N, A4.0M0.5N) и они показали хорошее соответствие синтетических и экспериментальных данных. Поскольку индуктивные методы и БКЗ имеют совершенно различную структуру областей эквивалентности, то можно считать, что детальная модель исследуемого интервала построена достоверно. В геологическом отношении этот интервал представлен достаточно чистым и однородным песчаником. Относительный параметр OLпс изменяется незначительно (от 0.9 до 0.95), коэффициент проницаемости также варьируется в небольших пределах (от 2280 мд до 2920 мд). Коллектор газонасыщен.
1906 1908 1910 1912 1914 1916
Глубина, м
Рис. 4.17 Сравнение экспериментальных и синтетических диаграмм БКЗ.
После спуска колонны, в процессе цементирования глинистый раствор заменяется на солевой с УЭС равным примерно 0.05 Ом.м. Его высокая электропроводность обусловлена значительной концентрацией NaCl. Этот же раствор остается в скважине и после обсадки. Таким образом, создаются предпосылки для формирования немонотонного профиля УЭС в зоне проникновения. Кроме этого остается временная нестабильность профиля УЭС в околоскважинном пространстве из-за общих процессов расформирования зоны проникновения.
После обсадки стеклопластиком околоскважинное пространство может также изменяться из-за протечек соленой воды по дефектам стеклопластика и негерметичным муфтовым соединением. Количество промывочной жидкости, проникшей в затрубное пространство, может достигать достаточно больших величин, если учесть продолжительность этого процесса.
И, наконец, после обсадки скважины могут происходить изменения геоэлектрической модели, вызванные изменениями в насыщении прискважинной зоны.
В рассматриваемых скважинах проводились измерения тремя типами индукционных и электромагнитных зондов: ЗИ1.0, ИК-42К,
ВИКИЗ и зондом трехэлектродного бокового каротажа БК-3 (входит в состав комплексной аппаратуры ЭК-1).
После обсадки скважины стеклопластиковой колонной базовая геоэлектрическая модель изменяется за счет:
высокопроводящей промывочной жидкости, заполняющей скважину;
корпуса прибора (вытесняет значительную часть ПЖ, что требует учета эксцентриситета);
стеклопластиковой колонны;
заколонной цементной оболочки.
Следовательно, необходимо было учесть новые параметры геоэлектрической модели, которые могут приводить к изменению диаграмм. В качестве исходной, для расчета синтетических данных взята базовая геоэлектрическая модель. В нее добавлены стеклопластиковая колонна и цементная оболочка. Для оценки влияния вышеуказанных параметров было проведено одномерное математическое моделирование. Полученная синтетическая кривая зондирования интерпретировалась как обычные снятые отсчеты. При этом значения УЭС и относительной диэлектрической проницаемости стеклопластиковой колонны варьировались в
следующих пределах: р = 500 - 2000 Ом.м, s' = 2-4. Относительное
влияние вариаций этих параметров на измеряемый сигнал не превышает 1 %. Аналогично оценивалось влияние электропроводности цементного камня. Его параметры изменялись в следующих пределах:
р = 4 - 1000 Ом.м, s' = 2 - 20, при средней толщине 0.035 м. Относительное влияние этих параметров также незначительно и не превыша-
Затем анализировалось влияние корпуса прибора и его эксцентриситета. Поскольку электропроводность корпуса прибора мала, то эффективную электропроводность скважины Оэф можно оценивать исходя из интегральной проводимости:
здесь Г с, Гп - радиусы скважины и корпуса прибора, соответственно; Ос - электропроводность ПЖ. Для рассматриваемых условий эффективная электропроводность в скважине составляет около 37 См/м.
30
Длина зонда, м
Рис. 4.18 Синтетические кривые зондирования для моделей: 1 —
осесимметричной с глинистой ПЖ, 2 - смещенной с глинистой ПЖ, 3 -
осесимметричной с солевой ПЖ, 4 - смещенной с солевой ПЖ.
Влияние эксцентриситета оценивалось по двуслойной модели (рис. 4.18). Очевидно, что этот параметр по разному сказывается на измерениях и относительное влияние на сигнал увеличивается по мере уменьшения длины зонда. Численный анализ показывает, что влияние эксцентриситета аналогично увеличению электропроводности промывочной жидкости. На этой основе можно компенсировать влияние смещения прибора в скважине и для многослойной модели. Прямое трехмерное моделирование с учетом смещения прибора с оси скважины подтверждает полученные оценки. Предложенный способ может использоваться для оперативной коррекции диаграмм.
В процессе интерпретации данных, полученных в обсаженных скважинах, независимо от времени проведения исследований было установлено, что значение УЭС пласта получается заниженным на 10 - 15 % по отношению к базовой модели.
Этот эффект наблюдается во всех скважинах, не зависит от характера насыщения коллекторов и проявляется тем сильнее, чем выше значение УЭС пласта. Кроме того, аналогичное явление наблюдается и в глинистых пластах. Можно предположить, что данный эффект связан с изменением характера насыщения коллекторов. Этим можно объяснить уменьшение УЭС только в продуктивных коллекторах, но не в водонасыщенных пластах и глинистых прослоях. Как показали расчеты, полный учет всех новых элементов модели (в том числе эксцентриситета прибора в сильно проводящей скважине) подтверждает, что и при повторных измерениях УЭС пласта остается неизменным по сравнению с базовой моделью. Следовательно, все наблюдаемые изменения диаграмм ВИКИЗ во времени связаны с изменениями в зоне проникновения.
Промежутки времени между измерением в открытом стволе и первым замером в стеклопластиковой колонне могут варьироваться и составляют от одной недели до восьми месяцев, поэтому установить время расформирования зоны проникновения не всегда возможно.
В скважинах, где имеется ВНК, определяется точное (до 1 м) его положение, что позволяет в дальнейшем наблюдать за его изменением.
Количественно, определение положения ВНК, в данном случае, проводилось следующим образом:
В переходной зоне выделяется опорный нефтенасыщенный пласт, оценивается его проводимость. Относительное содержание нефти в таком пласте принимается за единицу.
Выбирается чистый водоносный коллектор и также определяется
а
его электропроводность
В каждом исследуемом прослое определялись значение (J и относительный параметр нефтенасыщенности Пн. В данном случае величина Пн характеризует соотношение содержания воды и нефти и описывается следующим выражением: Пн = ———, где <7в и (7Н соответственно
проводимость «по воде» и проводимость «по нефти».
В табл. 4.4 и на рис. 4.19. приведены величины Пн и (7 на интервале
1923.1 м — 1936.3 м. Положение ВНК определяется по условию Пн = 0.5, что соответствует глубине 1933 м. Сравнивая результаты, полученные для разновременных измерений, отметим, что ВНК остался на месте.
Открытый ствол
|
Стеклопластик
|
Стеклопластик через 5 месяцев
|
Кровля
|
Подошв
а
|
а,
См/м
|
Пн
|
о,
См/м
|
Пн
|
<*,
См/м
|
Пн
|
1923.1
|
1923.5
|
0.14
|
1
|
0.16
|
0.93
|
0.15
|
0.97
|
1923.5
|
1923.9
|
0.16
|
0.84
|
0.18
|
0.86
|
0.16
|
0.94
|
1923.9
|
1924.3
|
0.18
|
0.87
|
0.18
|
0.86
|
0.17
|
0.91
|
1924.9
|
1925.8
|
0.17
|
0.9
|
0.16
|
0.93
|
0.17
|
0.91
|
1925.8
|
1926.3
|
0.15
|
0.97
|
0.16
|
0.93
|
0.18
|
0.88
|
1926.3
|
1926.7
|
0.15
|
0.96
|
0.14
|
1
|
0.18
|
0.88
|
1926.7
|
1927.2
|
0.15
|
0.96
|
0.14
|
1
|
0.15
|
0.97
|
1927.6
|
1928
|
0.22
|
0.73
|
0.19
|
0.79
|
0.22
|
0.76
|
1928
|
1928.5
|
0.22
|
0.73
|
0.19
|
0.79
|
0.19
|
0.82
|
1928.5
|
1930.2
|
0.26
|
0.6
|
0.24
|
0.64
|
0.26
|
0.64
|
1930.2
|
1930.8
|
0.26
|
0.6
|
0.27
|
0.54
|
0.28
|
0.58
|
1930.8
|
1933
|
0.27
|
0.57
|
0.27
|
0.54
|
0.32
|
0.54
|
1933
|
1934
|
0.29
|
0.5
|
0.28
|
0.5
|
. 0.29
|
0.5
|
1934
|
1935.2
|
0.33
|
0.37
|
0.34
|
0.29
|
0.28
|
0.37
|
1935.2
|
1936.3
|
0.4
|
0.13
|
0.32
|
0.36
|
0.4
|
0.21
|
Таблица 4.4
ВНК
Готово - ' - Гпубинэ: ?18в2.гОн' Значение: jlS.18 ;
Рис. 4.19 Контроль положения ВНК
Таким образом, в результате интерпретации диаграмм ВИКИЗ с учетом данных БКЗ и БК, записанных в разное время можно не только определить УЭС и радиус зоны проникновения, УЭС пластов- коллекторов толщиной до 0.4 м, но и прослеживать изменение этих параметров во времени.
По данным ВИКИЗ в скважинах со стеклопластиковой колонной можно определять тип насыщения коллекторов, обнаруживать дефекты в колонне и контролировать положение ВНК.
Заключение
Основными результатами работы является выбор оптимальной модели, создание устройства и методики метрологической поверки аппаратуры электромагнитного каротажа, обоснование и создание алгоритма быстрой инверсии данных высокочастотного электромагнитного каротажа.
В работе рассмотрены основные способы метрологической поверки скважинных приборов электромагнитного и индукционного каротажа, с помощью математического моделирования определены основные параметры той или иной модели среды, затем выбрана наиболее оптимальная в технологическом плане модель - тонкое кольцо.
Для этого устройства рассчитаны основные параметры и оценены их погрешности. Создан полный комплект технической и эксплуатационной документации. Благодаря оптимальной конструкции имитатор ИМ-1 имеет высокую точность задания измеряемого сигнала, его собственная погрешность не превышает 1.2 %. Это позволяет измерять собственные погрешности аппаратуры в пределах 3.5 %, а так как в настоящее время технологический уровень производства аппаратуры в НПП ГА «Луч» позволяет выпускать приборы с такой точностью, то предложенная методика метрологической поверки является единственным способом измерить реальную погрешность аппаратуры.
Реальные погрешности, измеряемые в процессе поверки, имеют величины меньшие, чем принятые на практике 5 %, что позволяет в ряде случаев сузить область эквивалентности и соответственно, повысить точность интерпретации, особенно, при глубоких проникновениях фильтрата бурового раствора в пласт.
На основе результатов математического моделирования диаграмм ВИКИЗ выполнена оценка пространственного разрешения в типичных терригенных разрезах Западной Сибири. Пространственное разрешение определяется вертикальными и радиальными характеристиками первого и второго типа. Предложены и реализованы алгоритмы их оценки.
Полученные результаты позволяют оценить радиальную глубинность и вертикальную разрешающую способность метода ВИКИЗ. Таким образом, удается установить пределы применимости значений кажущихся сопротивлений, на котором основаны алгоритмы быстрой инверсии.
С помощью созданного программного обеспечения проведена интерпретация большого количества экспериментальных данных из скважин различных месторождений и выданы промышленные заключения. В ходе интерпретации, как правило, выделялись прослои толщиной около 1 м. Это позволяло точно устанавливать местоположение ВНК и ГНК, выделять маломощные непроницаемые прослои внутри продуктивных коллекторов. Этим достигнуто повышение точности определения эффективной мощности продуктивных коллекторов. В конечном итоге можно сделать вывод о качественном и количественном составе и содержании флюидов.
Характеризуя полученные результаты в целом, можно сказать, что их использование при проведении исследований ВИКИЗ в терригенных разрезах повысило эффективность применения ГИС, т.е. поставленные задачи можно считать достигнутыми.
Тем не менее, в последнее время происходит расширение области применения электромагнитного каротажа. Например, исследования скважин, заполненных ПЖ на нефтяной основе или, наоборот, высококонцентрированным солевым раствором с УЭС около 0.04 - 0.05 Ом.м, создающим зоны проникновения с УЭС близкими к 0.6 Ом.м. Это вызывает необходимость вновь вернуться к вопросам метрологии с точки зрения контроля амплитуд в генераторных и измерительных катушках в высокопроводящей среде.
Кроме того, новые технологии применения автономной аппаратуры связаны с проблемой привязки измеренных данных по глубине, что также ставит новые геофизические задачи.
Литература
 |
|
|
Скачать 1.94 Mb.