263862.ЭЛЕКТРИЧ.ВИДЫ ИССЛ.СКВ.. Электрические методы исследования скважин
 Скачать 7 Mb.
|
Электрические методы исследования скважинКлассификация электрических методов Методы сопротивлений (conventional current logs) - нефокусированные методы (normal & lateral) - фокусированные методы (боковой каротаж - laterolog) Индукционные метод (Induction Logs) Микроэлектрические методы (Micrologs) Зонды электрических методов. Условия и область применения В большинстве электрических методов ГИС измеряется удельное электрическое сопротивлениеСопротивление увеличивается с длиной, уменьшается с увеличением площади поперечного сечения Необходимо иметь более универсальную и не зависящую от изменений размера величину – удельное электрическое сопротивление – сопротивление единицы объема Сопротивление и проводимостьУдельное электрическое сопротивление
Единицы измерения – Ом*м Для каждого прибора имеется специальный коэффициент К, который связывает измеренное сопротивление с калиброванным удельным электрическим сопротивлением.
Единицы измерения – мСим/м или Сим/m Скелет горной породы, пористость и флюидыRt = Rw Ro = F Rw где F = a / m Rt = Ro Rt = F Rw / Sw 2 Единичный куб породы, насыщенный водой сопротивлением Rw Единичный куб породы с пористостью 40%, насыщенный водой сопротивлением Rw - Sw=100%, BVW=40% Единичный куб породы с пористостью 40%, насыщенный водой сопротивлением Rw - (Sw=40%) и углеводородами. Shy=60%, BVW=16%, BVhy=24% Удельное электрическое сопротивление и литология - насыщениеНизкое удельное сопротивление имеют водосодержащие породы.
Глины
Наличие углеводородов – малый объем пластовой воды (Swirr) Или, в коллекторе ОЧЕНЬ ПРЕСНАЯ вода Электрические методы ГИС Метод КС - Conventional Current Logs – принцип измерений The Normal Electric Tool Schematic – потенциал-зонд The Lateral Electric Tool Schematic – градиент-зонд Factors Affecting Measurement 1) Hole diameter - d 2) Mud resistivity - Rm 3) Bed thickness 4) Resistivity of surrounding bed - Rs 5) Resistivity of invaded zone - Ri 6) True resistivity of uninvaded zone - Rt 7) Diameter of invaded zone - di The response equation and relationships are most correct in homogeneous, uniform material. Since the material surrounding the electrode system is not uniform, the logs read only an apparent resistivity. Влияние скважинных условий Влияние зоны проникновения и профили сопротивления в пласте с проникновениемПресный буровой раствор Соленый буровой раствор S – зонд малой глубинности M – зонд средней глубинности D – зонд большой глубинности Промытая зона пласта Зона проникновения Незатронутый пласт Зондами измеряется кажущееся удельное электрическое сопротивление Измерения потенциал-зондомСхема измерений Кривые потенциал-зонда для пластов высокого сопротивления Измерения градиент - зондомRef: Schlumberger Схема измерений Кривые градиент-зонда для пластов высокого сопротивления Электрические методы ГИС Метод БК – Laterologs- LLD, LLM, SFLLaterolog 3 Laterolog 7 Spherically Focused Log Современные фокусированные зондыФокусирование достигается применением экранирующего тока вокруг главного Ao электрода, ток которого в пласт усиливается. Глубина исследования определяется размером набора электродов и путем возвратного тока для каждого набора. Наложенные (одновременные) измерения DLL (Dual Laterolog – двойной фокусированный зонд) получаются на тех же электродах использованием различных частот для каждого набора Ref: Schlumberger Сравнение показаний фокусированного 7-электродного зонда (LL7) с градиент- и потенциал-зондамиПотенциал-зонд Градиент-зонд Фокусированный зонд Отклики фокусированного и обычных зондов от тонкого слоя высокого сопротивления, без зоны проникновения при очень соленом буровом растворе (лабораторные исследования) Schematic of the Dual laterolog - Rxo toolЭффект сжатия на фокусированных зондах (Squeeze Effect on LLD)Когда измерения глубинного фокусированного зонда (боковой каротаж) приближаются к мощной зоне высокого сопротивления, регистрируемый ток сжимается в проводящем стволе скважины, изменяя кажущееся сопротивление, измеряемое прибором. Это проявляется как постепенное увеличение сопротивления на фокусированном зонде, пока электрод Ао не вводится в слой высокого сопротивления, после чего измерение снова достоверно. Верхний электрод “B”обычно выше Ао на 28 футов или больше. Этот эффект не проявляется на на фокусированных зондах малой глубинности (LLS) и может учитываться сравнением двух кривых. (Delaware Basin in W. Texas.) Принцип эффекта Делавар БК – оптимальные условия примененияПри определении сопротивления продуктивного пласта необходима поправка за проникновение Вертикальное разрешение – 60 – 80 см Используется в скважинах, заполненных проводящим раствором Электрические методы ГИС Индукционный метод – Induction Log - ILD, ILMБольшинство индукционных приборов состоит из совокупности излучателей и приемников, которые производят измерение на определенном расстоянии в пласте, обычно 40 дюймов (1 м) для ILD (глубинный) и 28 дюймов (0,7 м) для ILM (средний). Индукционный каротаж - ИКИзмеряется кажущаяся электропроводность пород Влияющие эффекты: Скин-эффект Диаметр скважины Вмещающие породы Наклонное падение слоев Геометрический фактор Зона проникновения Индукционный метод ИК - оптимальные условия примененияРегистрирует значение сопротивления, близкое к истинному сопротивлению пласта Вертикальное разрешение – 80 см Используется в скважинах, заполненных непроводящим раствором, или в пустой скважине Типичные кривые ИК и БК Применение метода ВИКИЗ для оценки насыщенности пластов Электрические методы ГИС Индукционный метод – Induction LogКритерии выбора методов бокового и индукционного метода каротажа Электрические методы ГИС МикрозондыКонструкция микрозонда Resistivity In The Flushed Zone F = Formation Factor Rxo = Resistivity of the flushed zone Rmf = Resistivity of the mud filtrate = Porosity, fraction However this only works where Sxo is 100% water. Электрические методы ГИС электрические поля микрозондовCurrent Paths in Focused and Non-focused Contact Logs Microlaterolog pad showing electrodes (left) and schematic current lines (right)Электрические методы ГИС Микробоковой зонд - MSFLMSFL, Microspherically Focused Log Electrode Array and Current Sheet Электрические методы ГИС Микробоковой зонд - PLProximity Log Tool construction Микрокаротаж – Микробоковой каротаж Расхождение кривых микрокаротажа используется для выявления налипания глинистой корки и потенциально проницаемых зон. Абсолютное расхождение является относительно не важным, но оно связывается с толщиной глинистой корки и Rxo. Предпочитаемый масштаб представления - 10x Rm. Расхождение может встречаться в интервалах с малыми проницаемостями, как 0.001 md! Обратное расхождение (microinverse > micronormal) также является возможным и может быть связано с пресной глинистой коркой, где Rxo меньше, чем Rmc. Микробоковой каротаж позволяет более точно оценить значение Rxo МикрозондыПрименяются для измерений в промытой зоне. Главная цель - вычислить пористость, предполагая 100% водонасыщенность промытой зоны Sxo и используя сопротивление фильтрата бурового раствора Rmf. Отношение Rxo к Rt выявляет подвижные углеводороды. Зонды выбираются на основе предполагаемой глубины зоны проникновения, комбинируются с другими электрическими зондами, обязательно корректируются за скважинные условия. Микрозонд дает отношение сопротивления глинистой корки Rmc (микроградиент-зонд 1”x1”) к Rxo + Rmc (микропотенциал-зонд 2”) которое указывает на налипание глинистой корки и, следовательно, на проницаемый пласт.
Электрические методы ГИС Данные электрических методовРазрешающая способность методовОБРАБОТКА И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Параметры пластов, подлежащие определениюГраницы пластов различного сопротивления Литологический состав и характер насыщения Сопротивление промытой зоны пласта Истинное сопротивление пласта и параметры зоны проникновения (диаметр и сопротивление) Необходимая дополнительная информация Условия измерений (диаметр скважины и установка прибора Электрические параметры бурового раствора, фильтрата и глинистой корки Толщина глинистой корки Определение параметров бурового раствора Определение толщины глинистой корки по кавернометрии Толщина глинистой корки Метод КС - Conventional Current Logs Определение границ пластов высокого сопротивления по точкам минимума (кровля) и максимума (подошва) Электрические методы ГИС Метод КС - Conventional Current LogsКривые КС потенциал-зонда в случае непроводящих и проводящих слоев и положение границ пластов Индукционный метод Определение границ пласта Литология и показания электрических методов Литология и показания электрических методов Песчано-глинистый разрез Литология, насыщение пород и показания электрических методов градиент-зонд 18’8”lateral (18 футов 8 дюймов – 5,6 м)Метод КС - определение сопротивления пласта h > 40 ft h = 28 ft h = 24 ft 5ft < h < 10 ft Метод средней точки Правило 2/3 Метод максимума Метод тонких пластов Экспресс-методы оценки Rt Индукционный метод Определение измеренного сопротивления пласта по диаграмме Влияющие эффекты: Скин-эффект Диаметр скважины Вмещающие породы Наклонное падение слоев Геометрический фактор Зона проникновения Кажущаяся проводимость, измеренная зондом Действительная проводимость Поправка за скин- эффект Действительный отклик индукционного каротажа в сравнении с ожидаемым Индукционный метод Коррекция за скважину Двойной индукционный зонд - DILОпределение сопротивления промытой зоны пласта Micrologs MSFL Микрозонды - Micrologs R1x1 Rmc R2 Rmc Rxo Rmc Hmc Определение сопротивления промытой зоны Rxo и толщины глинистой корки Hmc Resistivity In The Flushed Zone F = Formation Factor Rxo = Resistivity of the flushed zone Rmf = Resistivity of the mud filtrate = Porosity, fraction However this only works where Sxo is 100% water. Двойной индукционный (Dual Induction) – боковой (SFL) - ПС (SP) каротажи – определение электрических параметров пласта. Rild = 24 Omm Rilm = 28 Omm Rsfl = 60 Omm Индукционный – боковой каротажи (DIL-SFL) – коррекция за зону проникновения и определение Rt Вводят отношения Rsfl/Rild и Rilm/Rild и определяют отношение Rt/Rild, диаметр проникновения (di) и отношение Rxo/Rt. Диаграмма предполагает толстые слои (16 ft – 4.8 м), последовательное проникновение в пласт и пресный буровой раствор. Каждая комбинация измерений будет иметь свою собственную Торнадо номограмму, так что необходимо тщательно знать входное значение Rxo для выбора номограммы и тип индукционного зонда. Коррекция измерений за скважинные условия должна производиться перед использованием номограммы для коррекции за проникновение Rsfl/Rild Rilm/Rild Rt/Rild=.99 Rxo/Rt=3.5 di = 35in. Уравнение Арчи:Водонасыщенность, доли ед. w S Сопротивление пластовой воды, Омм w R Сопротивление пласта, Омм t R Пористость доли ед. Эмпирическая константа (обычно около 1) a Показатель насыщения (обычно 2) n Показатель цементации, (обычно около 2) m |