Кажущееся удельное сопротивление пластов конечной мощности
Электрический каротаж скважин, разрез которых представлен породами высокого сопротивления. Основные достоинства многоэлектродных зондов бокового каротажа. Форма кривых кажущегося сопротивления против пластов конечной мощности. Обработка данных измерений.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.12.2016 |
| Размер файла | 423,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
КАЖУЩЕЕСЯ УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПЛАСТОВ КОНЕЧНОЙ МОЩНОСТИ
Палетки ЭКЗ
каротаж скважина порода зонд пласт
При интерпретации используют существенные значения к на кривой КС против пласта.
Максимальное сопротивление кmax отсчитывают для пластов, удельное сопротивление которых больше удельного сопротивления вмещающих пород, и минимальное кmin - для пластов, удельное сопротивление которых меньше сопротивления вмещающих пород.
Это так называемые экстремальные точки.
Оптимальное сопротивление кopt отсчитывают по кривым КС, полученных градиент - зондами при L h. Оно представляет собой среднее значение к против пласта за исключением зоны экранирования.
Для пласта конечной мощности путем сеточного моделирования на каротажном электроинтеграторе получены теоретические значения экстремальных значений величины к для наиболее важных на практике случаев.
Кривые зондирования ЭКЗ также как и палетки БКЗ строят в логарифмическом масштабе. Группу кривых ЭКЗ для одних и тех же значений вм/с и h/dc называют палеткой ЭКЗ.
Для ГЗ при h=4dc и вм=1с
На палетках ЭКЗ отмечена (также как и на палетках БКЗ) характерная точка крест скважины и точка учета мощности (ТУМ), координатами которой являются к=вм и L=h.
Палетки ЭКЗ - двухслойные, составлены без учета проникновения фильтра ПЖ в пласт
Боковой каротаж
При электрическом каротаже скважин, разрез которых представлен породами высокого сопротивления карбонатные породы, гидрохимические отложения), а также скважин, заполненных минерализованной ПЖ, эффективность обычных зондов резко падает. Из-за значительного влияния скважины кривые КС, записанные ПЗ и ГЗ плохо расчленяются. Для повышения эффективности применяют фокусировку тока.
Трехэлектродный боковой каротажный зонд представляет собой длинный цилиндрический электрод разделенный изоляционными промежутками на три части: небольшой центральный электрод Ао и два расположенных симметрично по отношению к нему закороченных экранных электрода А1 и А2. Через основной и экранные электроды пропускается ток одной полярности и обеспечивается равенство их потенциалов. Благодаря влиянию тока экранных электродов ток Io, выходящий из основного электрода Ао, распространяется на значительное расстояние слоем, перпендикулярном к оси скважины.
В следствие этого влияние скважины и вмещающих пород сказывается меньше, чем при обычных зондах.
Для определения к измеряют U любого электрода зонда по отношению к удаленному на достаточно большое расстояние электроду N.
, где k - коэффициент зонда.
При Io=const регистрируют U и определяют к.
Коэффициент трехэлектродного бокового зонда равен
,
где: L0 - длина основного электрода А0;
L - общий размер зонда;
dэ - диаметр прибора.
При выборе трехэлектродного зонда бокового каротажа необходимо учитывать влияние его размеров на значения КС:
С увеличение размера зонда L улучшается фокусировка зонда и несколько возрастает радиус исследования;
С уменьшением диаметра зонда увеличивается влияние скважины, поэтому значения dэ не должно быть меньше 0,25 dс; dэ0,25 dс.
Уменьшение Lo улучшает расчленяющую способность зонда, однако при Lo0,3dс резко ухудшаются условия и точность измерений.
В разных видах отечественной аппаратуры трехэлектродного БК применяется один и тот же зонд:
Lo=0,18 м, L=3,2 м и dэ=0,07 м k=0,24
Многоэлектродные боковые каротажные зонды состоят из основного токового А0, двух пар измерительных М1N1 и M2N2 и несколько пар экранных электродов.
Одноименные электроды попарно соединены накоротко U между электродами M1N1 и M2N2 равна нулю и поддерживается током пропускаемым через экранные электроды. Это равносильно тому, что скважина и ближайшие к ней участки разреза выше и ниже электрода А0 заменяются тонкими слоями изолятора заменяются тонкими слоями изолятора толщиной MN. Ток, выходящий из основного электрода А0, распространяется на значительное расстояние в радиальном направлении слоем, толщина которого примерно равна L0 равной 0,6 м.
Измеряемое напряжение представляет падение потенциала по указанному слою и зависит в основном от п. Скважина и вмещающие породы оказывают небольшое влияние. Измеряется потенциал U любого измерительного электрода относительно электрода N, находящегося на поверхности или на броне кабеля. Ток I0 поддерживается постоянным, к рассчитывается по формуле:
.
Основным достоинством многоэлектродных зондов бокового каротажа является возможность изменять их глубинность.
Важнейшими геометрическими характеристиками многоэлектродного зонда БК являются:
длина зонда - расстояние О1О2 между измерительными парами;
размер зонда L, расстояние между его верхним и нижним концами;
параметр фокусировки зонда q, представляющий отношение размера зонда к его длине
.
Применяются на практике семи и девятиэлектродные зонды. Когда полярность тока, пропускаемого через все пять электродов одинакова, зонд используют для изучения неизменной проникновением части пласта. Для изучения ЗП полярность тока, пропускаемого через внешние экранные электроды, меняют на противоположные.
Напряжение зависит от параметров прилегающей части пласта. Это псевдобоковой зонд.
Из-за наличия в зонде электродов В1 и В2 через которые замыкается ток основного и внутренних экранных электродов, ток I0 распространяется вблизи скважины.
АБКТ - аппаратура трехэлектродного бокового каротажа
БКС-2 - аппаратура с девятиэлектродным зондом бокового каротажа и псевдобоковым зондом. (См. справочник «Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин», А.А. Молчанов и др., М, Недра,1987 г.).
Токовые линии зондов БК в однородной среде зависят от числа электродов, их формы, длины, расстояний между ними, фокусировки тока.
Показания зондов БК в пласте неограниченной мощности прямо пропорциональны п и обратно пропорциональны dc и с. При п2000с величина кп. Для пластов более высокого сопротивления наблюдается равенство к=п и даже превышение к над п.
Показания девятиэлектродного зонда БК с большим радиусом исследования (БКб) мало зависят от dc и во всем диапазоне изменения п близки к последнему. Показания зондом БКм (псевдобоковой зонд) сильно зависят от с и dc.
При трехэлектродном БК равенство потенциалов основного и экранных электродов зонда достигается:
а) автоматическим изменением силы тока через экранные электроды; при этом сила тока через основной электрод сохраняется постоянной.
б) соединение между собой всех трех электродов. А0 и А1 соединяются через небольшой резистор Z. Измеряется ток через центральный электрод.
Пример при dc=0,25 , п=0,82 к
Форма кривых кажущегося сопротивления против пластов конечной мощности
При одинаковом вм со стороны кровли и подошвы пласта кривые КС боковых каротажных зондов против однородного одиночного пласта симметричны относительно его середины.
Для тонких пластов h4dc максимум имеет форму острого пика, для мощных пластов (h16dc) он пологий с площадкой посередине. При hL против пласта наблюдается пологий минимум.
При различном удельном сопротивлении вмещающих пород симметрия нарушается.
В случае двух пластов высокого сопротивления, расположенных близко друг к другу, максимумы смещены в сторону разделяющего их прослоя.
Против пачки пластов с мощностью прослоев больше 2dc искажения к незначительны. 4dc.
На показания боковых каротажных зондов в неоднородной среде кроме величины п и dc влияют также удельное сопротивление и размеры зоны проникновения, мощность пласта и удельное сопротивление вмещающих пород. При наличии проникновения фильтрата ПЖ в пласт величины к, замеренные зондами БК отличаются от значений, соответствующих не затронутой проникновением части пласта. В случаях понижающего проникновения в пласт они занижены, в случаях повышающего проникновения - завышены.
Зависимость отношения к3сл/к2сл от диаметра D зоны проникновения принято называть радиальной характеристикой зондов ЭК.
Радиус исследования БК-3 можно приравнять к ГЗ с АО=4м.
Другой важной характеристикой зондов электрического каротажа в неоднородной среде является зависимость их показаний от мощности пласта, называется вертикальной характеристикой.
Зонды БК выгодно отличаются от других зондов ЭК.
Основной областью применения зондов БК являются разрезы, в которых наблюдается понижающее проникновение в пласты. Комплекс зондов БКм и БКБ позволяет определить п и зп.
Обработка данных измерений. Палетки БК
Обработка кривых БК состоит из следующих этапов: отбивки границ пласта, отсчета существенных значений к и введения в них поправок за влияние вмещающих пород, диаметра скважины и зоны проникновения при помощи палеток БК.
При отсутствии проникновения фильтрата ПЖ в пласт после введения поправок за dc и h значения п для зондов БК-3, БКБ и БКМ будут одинаковы.
В случае применение минерализованной ПЖ (с0,2 Ом м) применяют БК-3 и БМК. При равенстве БК-3 и БМК проникновение отсутствует. При БК1,3БМК имеет место понижающее проникновение. При пресной ПЖ (с0,2Ом м) комплекс БК и БМК - неэффективен. В этом случае применяют БК, БКЗ и ИК.
Исследования микроустановками
Применяются для изучения электрического сопротивления пород в промытой зоне - ближайшей части ЗП проницаемого пласта, а также для определения удельного сопротивления ПЖ. Это градиент и потенциал - зонды малых размеров МК, и с фокусировкой тока (БМК).
В обычных микрозондах на башмаке установлено три электрода на расстоянии 2,5 см друг от друга. Они образуют два зонда: градиент - зонд А0,025М0,025N и потенциал - микрозонд А0,005М, у которого электродом N служит корпус прибора. Промывочная жидкость и глинистая корка образуют т.н. промежуточный слой, сопротивление которого сл отличается п.
Радиус исследования потенциал - микрозонда в два с лишним раза больше радиуса исследования градиент - микрозондом.
Коэффициент к градиент - микрозонда к0,34, потенциал - микрозонда 0,5 м. Аппаратура МДО-3.
Боковой микрокаротаж
коэффициент к=0,015 м. Двухэлектродный зонд БМК является аналогом трехэлектродного БК. Аппаратура МБК обеспечивает одновременное измерение кривой КС двухэлектродным зондом БМК и кривой микрокаверномера.
Каротаж ближней зоны
Применяется трехэлектродный микрозонд
к=кUm/I0
Индукционный каротаж
Для изучения электрических свойств (проводимости, диэлектрической проницаемости) наряду с электрическим каротажем применяется электромагнитный каротаж, основанный на измерении электромагнитного поля. Из разновидностей электромагнитного каротажа широкое практическое значение имеют диэлектрический и особенно индукционный каротаж.
Индукционный каротаж (ИК) предназначен для изучения удельной проводимости (удельного сопротивления) горных пород, пересеченных скважиной. Он основан на измерении напряженности переменного магнитного поля вихревых токов, возбужденных в породах полем опущенного в скважину источника.
Наиболее простой зонд состоит из двух катушек: генераторной и приемной, расположенных соосно на расстоянии, равном длине зонда L. Генераторная катушка питается от генератора переменным током частоты несколько десятков килогерц.
Создаваемое этим током первичное переменное магнитное поле возбуждает в окружающих породах вихревые токи. Эти токи создают вторичное переменное поле. Первичное и вторичное магнитные поля индуцируют в приемной катушке э.д.с. первичного поля компенсируется, вторичное поле пропорционально проводимости среды.
,
где: - электропроводимость пласта ,м/м, п - Ом м,Eв - В;
ku - коэффициент индукционного зонда.
,
где: f и I0 частота и амплитуда тока в генераторной катушке;
Sr и Sn площади витков генераторной и измерительной катушек;
nг и nn - число витков;
L длина зонда.
кажущаяся удельная электропроводность.
Зонды с фокусированными катушками называются фокусированными индукционными зондами. В каждом фокусированном зонде имеются главные катушки (генераторная и измерительная). Результаты измерений относят к середине.
Фокусирующие катушки могут располагаться внутри или снаружи зонда. Основные задачи внешней фокусировки - снижение влияния вмещающих пород, задачей внутренней фокусировки - снижение влияния скважины и ЗП.
Зонд ИК обозначают шифром, первая цифра - число катушек, вторая - длина зонда 6Ф1 - шесть катушек, L - 1 м.
Специальным зондом ИК является зонд индукционного каротажа поперечной проводимости. Катушки располагаются горизонтально. Предназначен для изучения анизотропных сред (пластов).
Для зонда с фокусирующими катушками сигнал равен алгебраической сумме сигналов всех возможных пар измерительных и генераторных катушек зонда.
В случае неоднородной среды, состоящей из отдельных областей А,В,…N с удельным электропроводностями -а,b,…n
к=аGA+вGB+…+nGn,
GA,GB,…Gn - геометрические факторы отдельных областей.
Для пласта конечной мощности с учетом влияния скважины, зоны проникновения.
к=сGc+зпGзп+nGn+BMGBM или
Таким образом, показания ИК являются суммой показаний от отдельных областей среды.
Зависимость геометрического фактора G бесконечного по длине цилиндра от его радиуса называется радиальной характеристикой зонда ИК.
Радиальные характеристики зондов индукционного каротажа. Пользуясь радиальными характеристиками ИК- зондов можно определить геометрический фактор скважины, ЗП и неизменной части пласта неограниченной мощности и затем для известного к.
Зависимость геометрического фактора G от мощности пласта h называется вертикальной характеристикой ИК- зонда.
По вертикальной характеристике можно оценить влияние вмещающих пород ИК- зонда, когда середина зонда расположена против середины пласта.
Зонды ИК обладают (см. прошлую лекцию) большим радиусом исследования в случае повышающего проникновения фильтрата ПЖ.
При понижающем проникновении они уступают градиент - зондам большой и средней длины.
ИК применяют при исследовании проводящих жидкостей (на нефтяной основе), при бурении с продуктивным воздухом или газом, в сухих скважинах.
Кривые симметричны относительно середины пласта для зонда 6Ф1.
Форма кривых к для других зондов ИК (8И1,4; 4И1; 4Ф1) несимметричны относительно середины пласта, т.к. точка записи не совпадает с серединой пласта.
В пластах высокого сопротивления значение к заметно отличается от значения соответствующему пласту неограниченной мощности.
Основной задачей, решаемой при обработке данных ИК, является определение удельного сопротивления пластов.
Обработку производят в следующем порядке: выделение и отбивка границ пластов, отсчет существенных значений к, определениеп спомощью палеток ИК. Граница - половина высоты аномалии.
Существенное значение к против пласта отсчитывают в интервале, уменьшенном на половину длины зонда со стороны кровли и подошвы пласта. При к10 мСм/м для ИК (кроме ВИК-1) к не отсчитывается.
Интерпретация данных ИК производится по палеткам ИК аналогично с ЭК.
вм=1 Ом м
Шифр кривых -к в Ом м.
Палетка для исправления показаний зонда 6Ф1 за влияние конечной мощности.
Диэлектрический каротаж
Диэлектрический каротаж (ДК) предназначен для изучения диэлектрической проницаемости горных пород в разрезе скважин и основан на измерении характеристик высокочастотного магнитного поля, возбуждаемого зондом ДК.
Горные породы относятся к веществам, которые поляризуются. Поляризация является причиной возникновения дополнительного поля, складывающегося с первичным полем Е0.
Напряженность поля Е в веществе при наличии поляризации отличается от напряженности Е0 первичного поля
,
где x - безразмерный параметр, определяющий электрическую поляризуемость среды, называется диэлектрической восприимчивостью.
Диэлектрические свойства вещества характеризуются абсолютной диэлектрической проницаемостью.
а=0(1+4x),
где 0 - диэлектрическая постоянная, представляющую диэлектрическую проницаемость вакуума и являющаяся относительной единицей измерений.
=а/0 - относительная диэлектрическая проницаемость.
Для основных породообразующих минералов составляет 4-7. Для воды - 88., очень сильно зависит от температуры. С увеличением t от 273 до 373К в уменьшается с 88 до 55. нефти изменяется от 2 до 3, у газа - близка к 1.
Диэлектрическая проницаемость горной породы определяется объемным содержанием и поляризуемостью минералов и пластовых флюидов (воды, нефти, газа), участвующих в строении породы.
Для нефтегазонасыщенных пород она изменяется от 4 до 12.
В чистых нефтегазонасыщенных породах (коллекторов) определяется в основном содержанием остаточной воды
=(1-kп) ск+(kвв+kнн)kп,
где kп, kв, kн - соответственно коэффициенты пористости, водонасыщенности, нефтенасыщенности, ск, в, н - диэлектрические проницаемости минерального скелета, воды и нефти.
Значительной диэлектрической проницаемостью обладают глины и аргиллиты (от 30 до 60).
Водонасыщенные известняки обладают более высоким по сравнению с водонасыщенными песчаниками.
На рис.50 (блок - схема аппаратуры АДК-1) генератор имеет f=43 МГц. Измеряют cos. L=8587 см.
Палетки для зондов волнового диэлектрического каротажа
Исследование зависимости показаний зондов ДК от электрических и геометрических параметров среды сводится к решению прямой задачи вертикального магнитного зонда. Влияние скважины на измеряемую разность фаз и относительную амплитуду несущественно.
Глубинность ДК невелика, поэтому его примене-ние при больших проникновениях неэффективно. Благодаря применению высоких частот и малым размерам диэлектрические зонды обладают хорошей разрешающей способностью по мощности. Влияние вмещающих пород сказывается на их показания только против пластов, мощность которых меньше 0,5-1 м.
Определение по значениям cos производят с помощью палетки. Видно, что при п30-40 Ом м разность фаз зависит только от .
При п4-5 Ом м показания ДК зависят от п и мало от .
Палетка ВДК для определения по разности фаз cos.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разведка полезных ископаемых. Бурение скважин, изучение их геологического разреза. Последовательность и глубина залегания пластов. Физические основы метода кажущегося сопротивления. Применение метода микрокаротажа. Использование зондов микрокаротажа.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 26.11.2012Области исследования обычными и фокуссированными зондами. Схемы бокового каротажа с трехэлектродными и семиэлектродными зондами. Понятие интергального геометрического фактора в методе бокового каротажа. Модель к расчету общего сопротивления среды.
презентация [3,0 M], добавлен 28.10.2013Проблема дегазации метана угольных пластов в РФ. Дегазация подрабатываемых пластов при разработке тонких и средней мощности пологих и наклонных пластов угля. Газопроводы и их расчет. Бурение и герметизация скважин. Контроль работы дегазационной системы.
реферат [27,6 K], добавлен 01.12.2013Физические основы акустического каротажа по скорости и затуханию. Форма кривой при акустическом каротаже и определение границ пластов, аппаратура для проведения исследования поведения волн ультразвукового и звукового диапазона в горных породах.
контрольная работа [2,5 M], добавлен 15.09.2012Типовые геофизические комплексы для исследования скважин и выделения угольных пластов. Методы радиоактивного и нейтронного каротажа, электрометрии. Каротаж на основе сейсмоакустических полей. Задачи ГИС при поиске и разведке угольных месторождений.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.12.2016Анализ Талнахского и Октябрьского месторождения медно-никелевых сульфидных руд в зоне Норильско-Хараелахского разлома: геологическое строение, изверженные горные породы района. Методы геофизического каротажа скважин, физико-геологические модели пластов.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 13.02.2014Обязательность электрического каротажа для любой категории скважин. Методы потенциалов самопроизвольной поляризации горных пород, их основание на изучении естественных электрохимических процессов. Боковой, индукционный, ядерно-магнитный каротаж.
реферат [1,7 M], добавлен 27.12.2016Использование метода линейной фильтрации для расчета кривых электрических зондирований. Таблицы с параметрами линейных фильтров. Листинг программы: расчет кажущегося сопротивления от разноса, считывание параметров мощности слоев, присвоение значений.
курсовая работа [417,1 K], добавлен 11.12.2012Методы выявления и изучения нефтегазонасыщенных пластов в геологическом разрезе скважин. Проведение гидродинамических исследований скважин испытателями пластов, спускаемых на бурильных трубах, интерпретация полученной с оценочных скважин информации.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 20.04.2019История открытия и развития гамма-гамма методов. Область применения ГГК-П и решаемые задачи. Границы угольных пластов, определяемые по правилу полумаксимума аномалии. Аппаратура для скважинных измерений. Конструкции измерительных установок ГГК-П.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 14.05.2015Применение газового каротажа для геохимических исследований скважин. Газовый каротаж в процессе бурения и после бурения. Сбор и обработка комплексной геологической, геохимической, геофизической информации. Проведение суммарного и компонентного анализов.
реферат [442,0 K], добавлен 11.12.2014Общая геологическая характеристика Биттемского месторождения. Геолого-петрофизическая характеристика продуктивных пластов месторождения. Комплекс, техника и методика геофизических исследований скважин. Методики выделения пластов-коллекторов пласта АС10.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 25.01.2014Анализ затрат мощности. Оценка эффективности применения способов, реализующих режим периодически срывной кавитации при бурении скважин, расширении диаметра обсадных труб, раскольматации водяных скважин и гидроимпульсного рыхления угольных пластов.
реферат [1,0 M], добавлен 03.09.2014География компании Weatherford’s. Время и стоимость заканчивания многопластовых нефтегазовых скважин с карбонатными коллекторами с глиняными пропластками. Четыре различных метода изоляции пластов в открытом стволе. Усовершенствованные композитные шары.
презентация [4,5 M], добавлен 15.10.2013Цели и задачи геофизических исследований газовых скважин. Классификация основных методов исследования по виду и по назначению: акустический, электрический и радиоактивный каротаж скважин; кавернометрия. Схематическое изображение акустического зонда.
реферат [2,0 M], добавлен 21.02.2013Виды и методика гидродинамических исследований скважин на неустановившихся режимах фильтрации. Обработка результатов исследования нефтяных скважин со снятием кривой восстановления давления с учетом и без учета притока жидкости к забою после ее остановки.
курсовая работа [680,9 K], добавлен 27.05.2019Краткая геолого-промысловая характеристика нефтяного месторождения. Исследование пластов и продуктивности скважин. Сравнительный анализ результатов и особенности разработки нефтяных залежей. Проектирование методов повышения нефтеотдачи пластов.
курсовая работа [62,3 K], добавлен 20.07.2010Цели, функции и задачи геолого-технологических исследований скважин в процессе бурения. Изучение количества и состава газа, попавшего в буровой раствор методом газового каротажа. Проведение исследований с применением известково-битумных растворов.
контрольная работа [516,4 K], добавлен 23.06.2011Понятие и условия применения гамма-гамма каротажа как метода исследования разрезов буровых скважин, основанного на измерении рассеянного g-излучения, возникающего при облучении горных пород g-квантами средний энергии. Оценка его преимуществ, недостатков.
презентация [251,0 K], добавлен 09.05.2016Анализ технологий, применяемых для отработки тонких пологих пластов. Гидрогеологические и горнотехнические условия разработки, разведанность запасов шахты. Расчет добычи угля из подготовительных и очистных забоев, капитальных и эксплуатационных затрат.
дипломная работа [299,5 K], добавлен 11.04.2013
