Интерпретация данных ядерно-магнитного каротажа

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 550.8

Башкирский государственный университет

Интерпретация данных ядерно-магнитного каротажа

Хисматуллина Г.Ф.

E-mail: hismatullina.galiya@mail.ru

Аннотация

магнитный скважина пласт прецессия

Рассмотрены ядерно-магнитным методом разрезы глубоких скважин с целью выделения пластов-коллекторов и определения характера их насыщения (нефть, газ, вода), а также эффективной пористости. Кривые сигнала свободной прецессии отражают в породе наличие свободной жидкости, поэтому все пласты, выделяемые аномалией на фоне помех, отнесены к пластам-коллекторам.

Ключевые слова: магнитное поле, пласт-коллектор, интерпретация, глинизация, релаксационная кривая.

Annotation

Interpretation of nuclear magnetic logging data

Khismatullina G.F.

Considered by the nuclear magnetic method are cuts of deep wells in order to isolate reservoirs and determine the nature of their saturation (oil, gas, water), as well as effective porosity. The curves of the free precession signal reflect the presence of free liquid in the rock, therefore, all the seams that are allocated by the anomaly against the background of interference are attributed to the reservoirs.

Keywords: Magnetic field, reservoir-collector, interpretation, clay, relaxation curve.

В течение почти 75 лет нефтедобывающая промышленность полагается на методы геофизических исследований в скважинах при изучении свойств геологического разреза. Арсенал методов каротажа на кабеле вырос, что позволяет изучать строение залежей углеводородов с беспрецедентной точностью. Однако, все же еще остаются нерешенными и многие проблемы. Так, например, по-прежнему труднодостижимо получение непрерывных по разрезу данных о проницаемости, нередки случаи пропусков продуктивных интервалов, а коэффициент нефтеизвлечения остается невысоким. Надежные измерения ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) могут изменить картину в лучшую сторону. [5] Целью данной работы является интерпретация данных ядерно-магнитного каротажа (ЯМК).

Ядерно-магнитный метод (ЯММ) основан на изучении величин искусственного электромагнитного поля, образующегося в результате взаимодействия магнитного и механического моментов ядер химических элементов горных пород с импульсным внешним магнитным полем. [3]

Кривые ЯММ симметричны относительно середины однородных пластов. С серединой пласта совпадает максимум. Границы мощных пластов отбиваются в точках, соответствующих половине максимального значения амплитуды кривой ЯММ (рис. 1, а). Для пластов ограниченной мощности с h/L3<1 границы смещаются к максимуму кривой и могут быть отмечены в точках, находящихся от начала и конца аномалии соответственно на расстоянии, равном половине длины рамки.

Глубина исследования ядерно-магнитным методом не превышает 10--15 см. [5] Поэтому результаты интерпретации могут быть существенно искажены в случае внутренней глинизации пор глинистым раствором в зоне его проникновения, частичного заполнения пор не вытесненным газом, вследствие неровностей стенок скважины и трещиноватости пород, созданной их разрушением в процессе бурения. [1]

Повышенное содержание в породах и в глинистом растворе ферримагнитных - минералов в большинстве случаев исключает возможность применения ядерно-магнитного метода. [4]

Рисунок 1. Кривые ЯММ (а) и времени релаксации для нефтеносной

(б) и водоносной (в) пород. 1--песчаник; 2 -- алевролит глинистый; 3 --глина.

Определение характеристик разреза по ЯМК включает три стандартные процедуры: получение исходной релаксационной кривой; геофизическую обработку кривой с получением спектров; определение компонент емкости, фильтрации, флюидонасыщенности.

Исходной информацией является непосредственно регистрируемая прибором релаксационная кривая, представляющая собой зависимость сигнала ЯМР от времени измерения. Она отражает затухание намагниченности порового флюида в породе. [6]

При необходимости в релаксационную кривую вводятся поправки за условия измерений, а также выполняются процедуры фильтрации. Далее с использованием специальных математических процедур из релаксационной кривой рассчитывается дифференциальный спектр. Он описывает распределение сигнала ЯМР по временам поперечной релаксации T2, соответствующим разным скоростям релаксации намагниченности флюида в порах разного размера. По своему физическому смыслу эта зависимость представляет собой дифференциальное распределение пористости по времени поперечной релаксации Т2 (dКп/dТ2 от Т2). Так как время релаксации пропорционально размеру пор, то, следовательно, дифференциальное распределение пористости по временам релаксации качественно характеризует также и распределение пористости по размерам пор. [3]

«Качественный» характер распределения пористости связан с тем, что, кроме размеров пор, спектры несут в себе информацию и о других составляющих релаксации. Поэтому для получения дифференциального спектра распределения пористости по размерам пор r (dКп/dr от r) необходима петрофизическая калибровка в виде зависимости Т2 - r.

Определение фильтрационно - емкостных свойств основано на их прямой зависимости от структуры порового пространства, описываемой спектром ЯМК.

Так, чтобы определить пористость, соответствующую какому - либо интервалу времен релаксации (Т2i; Т2i+dТ2) достаточно проинтегрировать дифференциальный спектр на этом участке (найти площадь под кривой). Этот прием и используется для определения компонент пористости по данным ЯМК. [1]

Пример планшета с результатами обработки показан на рисунке 2.

Для ядерно-магнитного каротажа перспективы всегда были радужными. Научные исследования показали, что интерпретация времен релаксации ЯМР обеспечивает получение большого количества петрофизических данных. Каротажные зонды последнего поколения, использующие методы импульсного ЯМР и основывающиеся на этих исследованиях, позволяют прямо на скважине получать убедительные ответы, проливающие новый свет на основной вопрос:

«Что может быть получено из этой скважины?» [2]

Рисунок 2. Планшет с результатами обработки

Список литературы

1. Аксельрод С.М. Петрофизическое обоснование ЯМК в поле постоянных магнитов. Методология и результаты лабораторных исследований ЯМР-свойств пород. - М.: журнал Каротажник №49, 1999. - С. 28 - 47.

2. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. - М.: Недра, 1981. - 448 с.

3. Джафаров И.С., Сынгаевский П.Е., Хафизов С.Ф. Применение метода ядерномагнитного резонанса для характеристики состава и распределения пластовых флюидов. - М.: Химия, 2002 год. - 439 c. ISBN 5-7245-1252-1.

4. Дьяконов Д.И., Леонтьев Е.И., Кузнецов Г.С. Общий курс геофизических исследований скважин / Издание второе, переработанное. - М.: Недра, 1984. - 432 с.

5. Обработка данных ядерно - магнитного каратажа (ЯМК) / ООО НПЦ «ГеоТЭК», - Уфа, 2013. - С. 2 - 7.

6. Ядерно-магнитный каротаж. Краткий однодневный курс XXXVI-я ежегодная научная конференция Общества профессиональных геофизиков-интерпретаторов данных каротажа (SPWLA). Париж, Франция 26 июня 1995.

Размещено на Allbest.ru