Литологическая интерпретация каротажных диаграмм

Выводы

11. Сейсморазведка относится к числу самых эффективных дистанци-онных методов исследования геологического строения нефтегазоносных территорий.

12. Объем решаемых ею задач постоянно расширялся по мере совер-шенствования техники регистрации отражений и обработки полученных данных.

13. Начиная с 1970-х годов сейсморазведка оснащена электронной техникой регистрации и обработки, что позволяет постоянно увеличивать детальность исследований и выявлять малоразмерные ловушки нефти и га-за всех типов с достаточно высокой точностью. Геологическая интерпре-тация сейсмических материалов усложнилась, стала более расширенной, многовариантной, но интересной и творческой работой, ориентированной на поиск и разведку неструктурных ловушек и экранированных залежей нефти и газа.

Каротаж^* - геофизическое исследование скважин (ГИС) с целью изучения геологического строения. Первые измерения температуры в скважинах были выполнены на Бакинских нефтяных промыслах в 1908 го-ду. Электрический каротаж скважин впервые был осуществлен в 1926 году братьями Шлюмберже (Франция).

помощью датчиков, спускаемых на кабеле, измеряются: физиче-ские свойства горных пород, вскрытых скважинами, удельное электриче-ское сопротивление, диффузно-адсорбционная и искусственно вызванная электрохимическая активность горных пород, способность пород поляри-зоваться под действием электрического тока, естественная радиоактив-ность, искусственно вызванная радиоактивность, магнитная восприимчи-вость, акустические свойства и др. Полученные при этом кривые, записан-ные по показаниям приборов, называются каротажными диаграммами. Начиная с 1970-х годов для каротажа скважин используется электронная техника, что позволяет обрабатывать результаты измерений на электрон-но-вычислительных комлексах.

12. от французского c a r t t a g e - буровой керн

Геологический смысл кривые каротажа приобретают только после сопоставления их с данными керна и установления корреляционных связей между ними. Если такая связь достаточно тесная, то каротажные диаграм-мы приобретают доверительный характер и бурение скважин можно вести без отбора керна. Однако данные каротажа фиксируют лишь физические свойства горных пород, которые можно интерпретировать геологически. Геологические же свойства горных пород (структура, текстура, минерало-гический и литологический состав, возраст и генетический тип) можно установить только по образцам керна. По существующим инструкциям от-бор керна от предположительно нефтегазонасыщенных интервалов являет-ся обязательным. Это составляет 5 – 10 % от глубины скважины. Непре-рывность наблюдений по стволу скважин является главным преимуще-ством каротажных методов исследования горных пород. Вторым их пре-имуществом является цифровой вид информации, получаемой при карота-же скважин, что позволяет применять для ее анализа математические ме-тоды и компьютерные технологии.

Основные виды каротажа скважин

Существует свыше 15 видов каротажа скважин. Ниже дается краткая их характеристика по книге С.С.Итенберга "Интерпретация результатов каротажа скважин". М.: Недра, 1978. - 390 с.

Электрический каротаж скважин. Исследование разреза электриче-ским каротажом является стандартным видом работ и выполняется во всех скважинах. При этом замериваются электрическое сопротивление - КС и естественные электрические потенциалы - ПС. По методу сопротивления измеряются кажущиеся удельные сопротивления (КС) горных пород в не-обсаженных скважинах. На показания каротажа непосредственное влияние оказывают: 1) проникновение фильтрата бурового раствора в проницаемый пласт и замещение в зоне проникновения естественного флюида фильтра-том; 2) образование глинистой корки на стенках скважин против проница-емых пластов; 3) изменение диаметра скважины вследствие образования каверн, сужения ствола и др.

Глубина проникновения твердой фазы глинистого раствора в круп-нозернистых песчаниках больше, чем в мелкозернистых, составляет 12 - 14 мм. В трещиноватых породах она составляет несколько метров. Толщи-на глинистой корки возрастает по мере увеличения пористости пород и может достигать 4 см и более. Проницаемость ее составляет 10^-7 -10^-3 мкм². Диаметр ствола скважины увеличивается напротив глинистых пла-стов - в аргиллитах, мергелях, глинистых известняках. Это объясняется гидромониторным воздействием промывочного раствора в процессе буре-ния на горную породу, вызывающим образование каверн. Песчано-алевритовые породы более устойчивые к такому разрушению, поэтому на

месте их проходки диаметр ствола скважины не увеличивается, а наоборот сокращается за счет нарастания глинистой корки. Глинистые породы раз-мокают, размываются и выносятся промывочной жидкостью. Диаметр ствола скважины может увеличиваться против трещиноватых пород из-за ослабления их механической прочности в процессе бурения.

Для исключения проникновения в породу фильтрата бурового рас-твора продуктивные слои проходятся с промывочной жидкостью на нефтяной основе, в особенности, если давление в пласте низкое. В таком растворе хемогенные породы не растворяются, глины не размокают . Одна-ко, как отмечает В.П.Шафиева, применение буровых растворов на нефтя-ной основе имеет ряд недостатков: 1) требуется закрытая циркуляционная система в процессе очистки бурового раствора, исключающая загрязнение окружающей среды; 2) глинисто-нефтяная корка ухудшает качество це-ментирование скважин. В настоящее время для уменьшения зоны проник-новения фильтрата бурового раствора в пласты применяются современные малоглинистые растворы на полимерной основе с наполнителем – кальма-тантом (мраморная крошка, мел), не загрязняющим окружающую среду.

Горные породы проводят электрический ток в основном благодаря наличию в их поровом пространстве минерализованной воды. Чем выше минерализация воды, тем ниже ее удельное сопротивление. С повышением температуры сопротивление водных растворов уменьшается. Удельное со-противление глинистого раствора обычно меньше 1 ом. /м. Нефть и рас-творы на нефтяной основе электрический ток не проводят . Относительное электрическое сопротивление зависит от количества воды в единице объе-

ма породы, т.е. от коэффициента пористости коллектора: r = 1 / к_п^m , где m

10. показатель степени пористости, для песчаников изменяется от 1,3 до 2,3, Кn - коэффициент пористости. Если нет фактических данных, принимают m = 2. Исследования показывают, что относительное сопротивление зави-сит не только от коэффициента пористости, но и от структуры порового пространства. Этим объясняется высокое сопротивление плотных пород по сравнению со слабо уплотненными породами. Пользуясь этой зависимо-стью по величине относительного сопротивления можно оценить пори-стость породы или наоборот, по пористости определить относительное со-противление. Каверны - изолированные и полуизолированные пустоты, заметного влияния на удельное сопротивление пород не оказывают. Нали-чие трещин, заполненных минерализованной водой, вызывает существен-ное снижение сопротивления. Изолированные пустоты относительно слабо влияют на удельное сопротивление пород. Нефть и газ, замещая в поровом пространстве воду, повышает удельное сопротивление породы. Степень электрического сопротивления нефтегазонасыщенной породы зависит от коэффициента нефтегазонасыщенности.

Полученное при каротаже значение сопротивления называется ка-жущимся сопротивлением - КС или r к. Оно зависит от четырех факторов:

В удельного сопротивления и мощностей пластов, против которых нахо-дится каротажный зонд; 2) диаметра скважин и удельного сопротивления заполняющей ее промывочной жидкости; 3) характера и степени проник-новения бурового раствора в пласт; 4) типа и размера зонда, которым про-изводят измерения. При проникновении бурового раствора в пласт его удельное сопротивление повышается (повышающее проникновение). Если в пласт проникает только фильтрат глинистого раствора, то удельное со-противление понижается (понижающее проникновение). Фактические кри-вые сопротивления, записанные в скважинах, имеют более сложные фор-мы, чем расчетные, что обусловлено неоднородностью пласта, изменчиво-стью диаметра ствола и зоны проникновения промывочной жидкости в по-роды. Высокое удельное сопротивление имеют гипсы, ангидриты, камен-ная соль, известняки, доломиты.

Электрическое сопротивление в скважинах замеривается различны-ми зондами, которые отличаются друг от друга по расстоянию и взаимо-расположению питающих (АВ) и измерительных (MN) электродов (табл. 26, расстояние между электродами выражено в метрах).

Стандартный каротаж является обязательной операцией во всех без исключения скважинах: измерения КС и ПС производятся при помощи стандартного трехэлектродного зонда. Это позволяет одновременно сопо-ставлять разрезы всех скважин между собой. Боковое каротажное зондиро-вание (БКЗ) производится несколькими однотипными зондами (обычно градиент-зондами) различной длины для определения истинного удельного сопротивления пластов и глубины проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт. Один из зондов БКЗ соответствует стандартному зонду для данного района. Для интерпретации фактических кривых используют-ся палетки теоретических кривых.

12. Резистивиметрия - определение удельного со-противления промывочной жидкости Кавернометрия - измерение диаметра скважи-

13. ны

Индукционный каротаж

Боковой каротаж является более совершенным методом, произво-дится с применением трехэлектродных (БК-3) и многоэлектродных зондов. При этом достигается значительное снижение влияния диаметра скважины и вмещающих пород. Это позволяет диагностировать пласты средней и малой мощности, определять положение водонефтяного контакта в про-дуктивных пластах.

Индукционный каротаж ИК принципиально отличается от всех выше перечисленных видов каротажа тем , что измерения производятся без непо-средственного контакта электродов с промывочной жидкостью и горными породами. Поэтому он может применяться как в скважинах, заполненных глинистым раствором (проводящим ток), так и в скважинах, заполненных нефтью, газом, воздухом или промывочным раствором, приготовленным на нефтяной основе (не проводящими ток). Индукционный зонд генериру-ет переменный ток и создает переменное магнитное поле, индуцирующее в окружающих породах вихревые токи вокруг оси скважины.

Вихревые токи в породах создают вторичное магнитное поле. Первич-ное и вторичное магнитные поля индицируют электрический ток в приемной катушке, находящейся внутри зонда. Индуцированный ток усиливается и за-писывается регистрирующим прибором, находящимся на поверхности.