2011 03-23-11

Новые методы ГИС:БК-С, НИТП, САС, ВАК-Д,

СГК, С/О-каротаж, СИНГК-Cl,МАК-СК, СГДТ-С, ЭМДСТ-С

2

Решаемые задачи

В соответствии с Протоколом совещания по рассмотрению результатов эксплуатационного бурения за 2009 год и графиков бурения новых скважин на месторождениях Группы «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» в 2010-2013 г.г. от04.03.2010 г. (п.8) проведение дополнительного комплекса ГИС в 30% фонда новых скважин, ООО «ПИТЦ«Геофизика» в июле - декабре 2010 г. были проведены, наряду со стандартным комплексом ГИС, следующиедополнительные исследования:- волновой акустический каротаж дипольный (ВАК-Д) аппаратурой АВАК-11;

- скважинное акустическое сканирование (САС) аппаратурой САС-90;

- боковой каротаж сканирующий (БКС) аппаратурой БКС-73;

- спектральный гамма каротаж (СГК) аппаратурой СГК-73;

- индукционная пластово-трещинная наклонометрия (ИПТН) аппаратурой НИПТ-1.

В дополнительный комплекс исследований в колонне, наряду со стандартным методом ИННК , входилиспектральные методы радиоактивного каротажа ( С/О, СИНГК-Сl) . Каждый из методов решал свою определенную задачу, дополняющую стандартный комплекс ГИС. Ниже приводятся решаемые задачи и характеристики аппаратуры, применяемойдля дополнительных исследований скважин.

3

Решаемые задачи

Таблица 1. Дополнительные методы и решаемые задачи.

Радиальная глубинность 0.5м. Вертикальная разрешенность 0.1м

Пластовая наклонометрия.Возможность выделения электропроводящих, а следовательнофлюидопроницаемых субвертикальных и вертикальных трещин, втом числе не пересекающих ствол скважины.

Индукционная пластово-трещинная наклонометрияИПТН

Радиальная глубина исследований0.3-1.1 м, вертикальноеразрешение 0.02-0.05м

Пластовая наклонометрия.Оценка характера насыщения пластов.

Боковое каротажноесканированиеБКС

Методы Задачи Примечание

Волновой акустическийкаротаж дипольныйВАК-Д

Определение физико-механических свойств (ФМС) пород.Определение акустической анизотропии пород (KAZ), связанной скавернозностью и трещиноватостью.Оценка проницаемости пород.

Промывочная жидкость не должнасодержать: шлам , пузырьков, нерастворимых примесей(мелкодисперсные утяжелители).

Скважинное акустическоесканированиеСАС

Пластовая наклонометрия.Визуальное наблюдение стенки скважины (трещины, каверны, глинистые прослои, вертикальные и спиральные желоба).

Вертикальная разрешенность0.003м. Ограничение по углунаклона скважины: аппаратураСАС-90 до 18°;

Импульсный нейтронныйкаротаж в модификацииС/О-каротажа

Изучение элементного состава горных пород и оценки характеранасыщения пластов по содержанию углерода и кислорода

Хлорный каротаж СИНГК-Сl Изучение элементного состава горных пород и оценки характеранасыщения пластов по содержанию хлора

Спектрометрический гаммакаротажСГК

Корреляция литологических изменений, определения/ уточненияминерального состава глин по Th, U, K.Выделения интервалов трещин и промытых зон по РГХА (U).

Рис. 2. Прибор АЭСБ-73 и результаты определенияуглов наклона и азимутов падения пластов.

Электрод N1

Электрод В1

Электрод M1

Центральный фокусированныйэлектрод Ао (Ао1 – Ао16)

Экранный электрод Аэ

Экранный электрод Аэ

Электрод M2

Электрод N2

Электрод B2

4500

Ø73

3

5

Решаемые задачи и вычисляемые параметрыМетод бокового каротажа сканирующего (БКС)

БКС позволяет решать следующие задачи:- определение структурного наклона пересеченных скважиной пластов;-оценка азимутальной анизотропии электрических свойств разреза, которая может бытьследствием трещиноватости, косой слоистости пород, наклона пластов, анизотропиипроницаемости и сложной структуры коллекторов.

-определение кажущегося удельного электрического сопротивления пластов и оценкахарактера насыщения коллекторов.

Регистрируемые и расчетные параметры (аппаратура БКС-73)(в конструкцию прибора входит блок инклинометрических датчиков, для привязки показаний зонда к пространственным

координатам; прибор одновременно может работать как в режиме БК, так и в режиме измерения переходных процессов, чтопозволяет оценивать характер насыщения пластов)

I1-I16 – измерение токов 16 азимутальных сегментов центрального фокусированного электрода и расчетазимутально-направленных значений кажущегося удельного электрического сопротивления УЭС горныхпород (радиальная глубинностью 0.5 м и вертикальная разрешающая способность 0.05м) и, в дальнейшем, расчет кажущихся углов наклона и азимутов падения пластов и трещин. Истинные значения углов иазимутов вычисляются с учетом данных инклинометрии скважины;КAZУЭС(коэффициент анизотропии) = в/а, где а и в полуоси эллипса которые вычисляются из уравнений:

xi=ri *cos ϕi, yi=ri *sin ϕi, где i=1,16-измерения БКС, ϕ-угол электрода, х=а * cos ϕ, y=в * sin ϕ -уравнение эллипса. Значения KAZуэс более 1.3 позволяют судить о наличии зон вертикальных исубвертикальных трещин в разрезе.

(Центральный фокусированный электрод А0 разбит на 16 отдельных электродов, позволяющих фокусировать токи по 16 радиальным направлениям с градацией 360/16 градусов. Угол ϕ 1-го электрода - 0°, 2-го – 22.5°, 3-го – 45° и т.д. По этим угламоткладываются измеренные значения сопротивлений. В случае анизотропии получаем эллипс с полуосями а и b).

Ii, Ip (режим переходных процессов) – измерение тока в импульсе Ii, продолжительностью 400мкс итока в паузе Ip через разные интервалы времени 100, 200 и 300мкс. По этим данным рассчитываетсяпараметр TITP (TITP=Ii/Ip), по которому дополнительно можно оценить характер насыщения пластов.

электроды:- В1 В2, N1, N2, M1, М2- Аэ_экранные- А0_центральный фокусированный, электрод, разделенный на16 сегментов (А01-А016)

6

Решаемые задачи и вычисляемые параметры

Метод БКС, детализированный

Наклонограмма

Коэффициент анизотропии пород, значения KAZ (KANI)(УЭС) > 1.3 позволяют судить о наличии вразрезе вертикальных исубвертикальных трещин.

7

Результаты исследованийСкважина 201 Моховской пл. Сводный планшет по Т1 (С1t)

Дополнительныеисследования: ВАК-Д, БКС

По данным ГИС интервалтурнейских отложений Т1 1784.8-1816.0м(Кп=7.3-16.7%) представлен в основномпористыми известняками.

По данным ВАК-Д иБКС известняки сослабовыраженнойанизотропией пород.Коэффициенты анизотропииимеют низкие значенияKAZ(ак)=0.05-0.07, KAZ(БКС)=1.1.

По даннымФМС (ВАК-Д):- Кр (коэф.Пуассона), выделяются редкиеинтервалы с трещинами, гдеKp>0.33;- Е (Модуль Юнга), снижение показаний связанос пористостью пород;-BETA (коэф. объемнойсжимаемости), наблюдаетсяувеличение показаний винтервалах пористых пород.

Границы

пластовпоБКС

По данным БКСосновное направлениезалегания пластов наюго-восток φ ~ 135°с углами наклонаα 5-10°.

8


Метод индукционной пластово-трещинной наклонометрии (ИПТН)Метод ИПТН позволяет решать следующие задачи:- определение углов наклона и азимутов падения наклонных и субвертикальныхтрещин в горных породах;- определения углов наклона и азимутов падения пластов .

Достоинства и преимущества метода:- Определение элементов залегания пластов, трещин и других плоскостейанизотропии горных пород как в вертикальных, так и в наклонно-горизонтальныхскважинах;- возможность выделения субвертикальных и вертикальных трещин, в т.ч. непересекающих ствол скважины, и определения координат их пространственнойориентации в околоскважинном пространстве диаметром до 1 м.

Регистрируемые и расчетные параметры (аппаратура НИПТ-1):

А – среднее значение разности кажущихся продольной σг и поперечной σв удельныхэлектропроводимостей (УЭП) пород за один оборот вращающегося индукционного зонда. Повышенным значения параметра А соответствуют более проницаемые пласты, аотрицательным значениям соответствуют вертикальные и субвертикальные трещины;С и В – мгновенные значения основного информационного сигнала, векторно ориентированные спомощью синхронно вращающегося феррозонда (азимутомера), соответственно на Север иВосток;Расчетные параметры - кажущиеся углы наклона α (0÷90°, погрешность ±5°) и азимуты паденияφ (0÷360°, погрешность ±5°) пластов и трещин. Истинные значения углов и азимутоввычисляются с учетом данных инклинометрии скважины.

9

Решаемые задачи и вычисляемые параметрыМетод индукционной пластово-трещинной

наклонометрии (ИПТН)Оригинальная конструкция прибора НИПТ-1 обеспечивает одновременные

измерения информационного индукционного сигнала и азимутальногосигналов. В отличие от стандартного ИК, где магнитные оси излучающей и приемной

катушек сориентированы параллельно оси индукционного зонда – оси скважины, вИПТН (см.Рис.1) магнитная ось (вектор магнитного момента) приемнойкатушки 1 направлена под углом 8° к оси зонда, а излучающей 2 перпендикулярноприемной катушке, но под углом 82° к оси зонда. Компенсационные катушки 3,4 со встречными магнитными моментами компенсируют влияние на приемнуюкатушку прямого (осевого)поля от излучающей катушки Поэтому в приемнойкатушке индуктируется ЭДС только вторичного магнитного поля, пропорциональная разности между горизонтальной и вертикальнойпроводимостями пород (УЭП), величина которой обусловлена углом наклонапластов и трещин.На корпусе наклонометрического зонда между приемной и излучающей

катушками установлен феррозонд 5, состоящий из обмотки и сердечника ивыполняющий функцию датчика азимута.

На основе основного информационного сигнала (ОИС) индукционного зондаи сигнала феррозонда (см.Рис.2) программным обеспечением определяютсязначения параметров А (анизотропная составляющая ОИС), В (мгновенноезначение ОИС в восточном направлении относительно среднего за периодзначения), С (мгновенное значение ОИС в северном направлении). Направлениевектора ВС, образованного значениями В и С по сдвигу фаз tо = f(φ) междусигналом индукционного зонда и сигналом феррозонда, определяет азимутпадения пластов φ, а отношение модуля этого вектора к значению А определяеткажущийся угол наклона пластов и трещин.

Результаты исследований

Скважина 466 Этышской площадиДанные по скважине: 16.04.2010г. Забой – 1651.5.0м, Дскв.-0.216м, категория – добывающая нефть, отложения С1 (1473.0-1651.5м), С1t (кровля-1544.6м). Буровой раствор: ББР-СКП-МГ, плотность=1.15кг/см3, вязкость=48с, У.Э.С.БКЗ = 0.05Омм. Угол наклона скважины в интервале исследования 16-18°.

По данным ИПТН в интервале турнейских отложений (Т1-Т2-Т3, 1544.6-1647.3м) наблюдается:T1 (1544.6-1579.0м) - среднее значение угла α наклона (падения) пластов равно 10.50 с преобладающим западнымнаправлением (азимутом φ), равным 249.60;

- средний угол падения наклонных трещин равен 43.50 со средним азимутом 116.20;- средний угол падения субвертикальн6ых трещин равен 64.00, со средним азимутом 97.00;T2 (1579.0-1610.4м) - среднее значение угла α наклона (падения) пластов в диапазоне 9.8-13.90 с преобладающим западнымнаправлением (азимутом φ), равным 268.1-2900;

- средний угол падения наклонных трещин в диапазоне 43.1-45.30 со средним азимутом 108.1, 294.70;- в интервале 1600.0-1610.4м выделяются субвертикальные трещины со средним углом паденияравным 79.90 и средним азимутом 245.30;

T3 (1610.4-1650.0м) - среднее значение угла α наклона (падения) пластов равно 12.50 с преобладающим западнымнаправлением (азимутом φ), равным 258.50;

- средний угол падения наклонных трещин равен 43.30 со средним азимутом 117.50;- средний угол падения субвертикальн6ых трещин равен 70.50, со средним азимутом 116.50.Наклонные и субвертикальные трещины отображаются на видеограмме ИПТН некоррелируемыми с пластами синусоидами темно - коричневогоцвета с разным размахом амплитуд. Наиболее проницаемые пласты на видеограмме отображаются светло –желтымитонами.

Наклонограмма

11


Скважина 3080 Москудьинской площадиПо данным ИПТН в интервале башкирских отложений С2b 1192.0-1235.0м наблюдается:

- в интервале 1195.2-1201.0м, отражающем только структурное падение пластов в кровле башкирскогояруса, среднее значение углов наклона равно 3.5° со средним азимутом их падения 274.8°; наклонных и субвертикальных трещин не наблюдается.

- в интервале 1201.2-1228.0м наклонных и субвертикальных трещин не наблюдается.

Примечание: наиболее проницаемые пласты на видеограмме ИПТН отображаются светло –желтыми тонами.

Распределение углов падения и азимутов пластов

C2b (1195.2-1201.0м )

C2b(1201.0-1235.1.1м)

12

Результаты исследованийСкважина 3080 Москудьинской пл. Сводный планшет по С2b

По данным БКС и ИПТНосновное направлениезалегания пластов С2b назапад φ ~ 270° с угламинаклона α ~ 3-5°.

Дополнительные исследования: БКС, ИПТН

По данным ГИС интервалбашкирских отложений С2b1192.0-1237.0м (Кп=7.7-15.8%) представлен известняками сразным типом коллекторов.По данным БКС сослабовыраженнойанизотропией пород.Коэффициент анизотропии поданным БКС с низкимизначениями KAZ(БКС)=1.1-1.2 По данным ИПТН в С2b наклонных исубвертикальных трещинне наблюдается (см. Видеограмму по параметру А). По даннымФМС (АК):- Кр (коэф.Пуассона), выделяются редкие интервалы стрещинами, где Kp>0.33;- Е (Модуль Юнга), снижениепоказаний связано с пористостьюпород;-BETA (коэф. объемнойсжимаемости) увеличениепоказаний наблюдается винтервалах пористых пород.

Примечание: по АК (прибор МАК-2) определяются только ФМС пород, безопределения коэффициентаанизотропии, который определяетсяметодом ВАК-Д (прибор АВАК-11).

ПараметрыВиС

применяютсядля

расчетакажущихся

αиφ

Данные по скважине: 01-02.12.2010г. Забой –1237.0м, Дскв.-0.143м, категория – добывающая, отложения С2b (1192.0-1237.0м). Буровой раствор: ББР-СКП, плотность=1.18кг/см3, вязкость=47с, У.Э.С.БКЗ = 0.095 Омм. Угол наклона скважины –45-46°.

13


Метод скважинного акустического сканирования (САС)это высокочастотный (f=500 кГц) акустический каротаж разрезов открытых и

обсаженных скважин, позволяющий решать следующие задачи:1) в необсаженных скважинах:

- определение углов наклона и азимутов падения пластов и трещин спривязкой к северному меридиану, используя встроенные феррозонды;

- определение слоистости и трещиноватости горных пород, выявлениекавернозных и трещинно-кавернозных зон, тонкослоистых пропластков, спиральныхи вертикальных желобов;

- определения профиля сечения скважины.2) в обсаженных скважинах:

- определение местоположения и количество перфорационных отверстий в трубахобсадных колонн;

- обнаружение различного рода нарушений и дефектов в трубах эксплуатационныхколонн.

Регистрируемые и расчетные параметры (аппаратура САС-90):А – амплитудный параметр. Амплитуда ультразвуковой волны, отраженной от

стенки скважины, по которой визуально, посредством программного обеспечения, определяются трещины (минимальные регистрируемые значения трещин в открытомстволе 3 мм), глинистые прослои, каверны, желоба и т.д. Затем, с помощью программногообеспечения, рассчитываются углы наклона и азимуты падения пластов и трещин сучетом данных инклинометрии скважины;

Т – временной параметр. Время пробега ультразвуковой волны, отраженной отстенки скважины, по которому рассчитываются профили ствола скважины (от 2 до 72 секторов).

14


Скважина 470 Этышской площадиСкважинный акустический сканер САС

Пласты Т1 в интервалах 1473.0-1484, 1504.0-1510.0м, угол наклона скважиныв интервале 43° (исследования аппаратурой САС-90 проводятся вскважинах с углом наклона до 18°).

По данным САС:-построена амплитудная развертка стенки скважины САС(А), по которойопределены глинистые прослои, трещины, спиральные желоба;-построены профили скважины в усл.ед.

15


Скважина 2141 Москудьинской площади

Скважинный акустический сканер САС

Пласты С2b в интервале 1236.0-1245.0м, угол наклона скважины в интервале 44°(исследования аппаратурой САС-90 проводятся в скважинах с углом наклона до 18°).

По данным САС:

- построена амплитудная развертка стенки скважины САС(А), по которой визуальноопределены трещины и глинистые прослои (возможно, трещины выполненные глинистымматериалом), спиральные желоба, кавернозная составляющая в пористых пластах;

- построены профили скважины в усл.ед.

16

Результаты исследованийСкважина 470 Этышской пл. Сводный планшет по Т1 (С1t)

По данным ИПТН основноенаправление залегания пластов Т1 на юг φ ~ 169° с углами наклонаα 4 - 7°.

Дополнительные исследования: ВАК-Д, ИПТН, САС, СГК

По данным ГИС интервалтурнейских отложений Т1 1473.0-1513.6м (Кп=8.2-16.7%) представлен известняками сразным типом коллекторов.По данным ВАК-Д и ИПТНсо слабовыраженнойанизотропией пород.Коэффициент анизотропии поданным ВАК-Д с низкимизначениями KAZ(ак)=0.03-0.11. По данным ИПТН наклоные исубвертикальные трещины в Т1 отсутствуют.По даннымФМС (ВАК-Д):- Кр (коэф.Пуассона), выделяютсяредкие интервалы с трещинами, где Kp>0.33;- Е (Модуль Юнга), снижениепоказаний связано с пористостьюпород;-BETA (коэф. объемнойсжимаемости) увеличениепоказаний наблюдается винтервалах пористых пород.

По данным САС(А) визуальноопределены глинистые прослои, одиночные наклонные трещины.

По данным СГК (К, U,Th)известняки с низким содержаниемглинистости, значения < 2 ppm.

17


Метод волнового акустического каротажа дипольного (ВАК-Д)

Регистрируемые и расчетные параметры (аппаратура АВАК-11):

1. TP, АP, TS, АS – времена пробега и амплитуды продольной и поперечной волнна частотах 20кГц (зонд «Тенор») и 8кГц (зонд «Баритон»), по которым рассчитываются:- интервальные времена пробега DTP и затухания AlphaP продольной волны;- интервальные времена пробега DTS и затухания AlphaS поперечной волны.Определение физико-механических свойств (ФМС) пород по данным DTPи DTS.

2. TSt, АSt – времена пробега и амплитуды волны Стоунли на частоте 2.5кГц (зонд«БАС»), по которым рассчитываются:- интервальное время пробега DTSt и затухания AlphaSt.Оценка проницаемости пород.

3. TSХ, АSХ, TSY, АSY – времена пробега и амплитуды поперечной волныдипольных зондов Х и Y на частоте 4кГц (зонды «Диполь Х» и «Диполь Y»), по которымрассчитываются:- интервальные времена DTS и затухания AlphaS дипольных зондов X и Y (DTS-X, DTS-Y).Оценка анизотропии пород по данным интервальных времен поперечнойволны дипольных зондов X и Y (расчет коэффициента анизотропиипород KAZ по DTS-X и DTS-Y).

18

Решаемые задачи и вычисляемые параметрыМетод волнового акустического каротажа дипольного (ВАК-Д)

ВАК-Д это многочастотный акустический каротаж разрезов открытых и обсаженныхскважин, позволяющий решать следующие задачи:1. Определение физико-механических свойств пород (ФМС) по скорости распространенияпродольных Vp (1/Dtp) и поперечных Vs (1/Dts) волн в комплексе с плотностным методом ГГКппозволяет рассчитывать коэффициенты Пуассона, бокового распора, объемной сжимаемости имодули Юнга, сдвига, объемный модуль:

а) коэффициент Пуассона Кр [Kp=(0.5Dx2-2)/Dx2-1), где Dx=Dts/Dtp] представляет собой коэффициентпропорциональности между продольными и поперечными деформациями. В твердых породах онизменяется от 0.1 до 0.4. Чем больше значение коэффициента Пуассона, тем больше порода можетдеформироваться. По разным литературным источникам значения Кр указываются разные.

г) коэффициент объемной сжимаемости BETA [BETA=3(1-Kp)(Dtp)2/δ(1+Kp), где δ-плотность породы] представляет собой коэффициент пропорциональности между создаваемым давлением иотносительным изменением объема породы. Коэффициент объемной сжимаемости BETA оцениваетвозможность деформации пород, чем выше этот коэффициент, тем больше порода можетдеформироваться. Породы, имеющие поры, трещины и другие неоднородности структуры имеютповышенные показания BETA, по сравнению с плотными породами.

в) модуль Юнга Е [E=2δ(1/(Dts)2(1+Kp), где δ-плотность породы] это модуль продольной упругости, который характеризует способность тел сопротивляться деформациям растяжения или сжатия. Поразным литературным источникам значения Е разные. Установлено, что чем меньше размеркристаллов в горных породах, тем большее значение модуля Юнга они имеют. Как правило, значениямодуля Юнга уменьшаются с увеличением пористости пород и в породах с явно выраженнойслоистостью.

ФМС(коэффициенты и

модули)

Песчаники Песчаникиплотные

Песчаникислабосцементированные

Известняки Известнякиплотные

Известнякитрещиноватые

Доломиты

Kp (коэф. Пуассона) 0.07-0.29 0.15-0.25 0.22-0.30 0.15-0.32 0.25-0.33 0.30-0.35 0.25-0.27 (0.16-0.27)

BETA (коэф. объемнойсжимаемости), 104МПа-1

0.21-2.5 0.18-0.9 0.16-0.3

Е (модуль Юнга), GПа 6-70 30-72 6-20 25-75(17-81)

7-15 30-80(49-93)

19


Метод волнового акустического каротажа дипольного (ВАК-Д)

2. Оценка проницаемых интервалов по скорости распространения DTSt и затуханию AlphaStволны Стоунли осуществляется на качественном уровне. Высокая проницаемость пород увеличиваетвремя и затухание волны Стоунли, но формул расчета проницаемости по параметрам волны Стоунлипока не существует.

3. Оценка акустической анизотропии пород осуществляется по данным дипольных зондовDTS_X и DTS_Y, зарегистрированных в 2-х перпендикулярных направлениях, вдоль оси Х и Y. Разницамежду интервальным временем быстрой и медленной поперечных волн позволяет проводитьколичественную оценку анизотропии интервального времени. Расчет коэффициента анизотропиипроводится по формуле (KAZ)KANI = 1 - min("DTSX","DTSY“) / max("DTSX","DTSY“).

Примечание: В обсаженных скважинах путем сравнительных измерений параметров ФМС, волны Стоунли, коэффициента анизотропии KAZ, до и после гидроразрыва пласта (ГРП), определяются интервалы ГРП.

20

Стандартные методы выделениятрещинно-кавернозных зон

В ООО «ПИТЦ «Геофизика» для выделения трещинно-кавернозных зон в низкопористых карбонатных(НПК) коллекторах разработан оптимальный комплекс акустических методов: акустический каротаж поприточным зонам (АКПЗ), глубинное акустическое зондирование (ГАКЗ) и акустическое сканирование (САС).

В основе методики АКПЗ лежит зависимость регистрируемой полной энергии полного волнового пакета отвлияния неоднородности пород (продольные трещины и кавернозность). Если измеренная энергия оказываетсяменьше энергии опорного пласта (плотный известняк без трещин и кавернозности, отличающийся максимальнымизначениями энергии и минимумом времени пробега продольной волны), то в пласте присутствуют вторичные пустоты, т.е. он может быть коллектором сложного типа. В методе АКПЗ породы изучаются АК-волнами, распространяющимися вдоль оси скважины, поэтому вертикальные (в данном случае имеются в виду параллельныеоси скважины) и близкие к вертикальным, трещины практически не фиксируются. Основныминтерпретационным параметром является коэффициент приточности Ке. Сложный коллектор является приточнымпри значениях Ке > 0.22 Нп/м, неоднозначно приточным - при Ке от 0.11 до 0.22 Нп/м и неприточным - при Ке < 0.11 Нп/м (Методика интерпретации полной энергии упругих волн по Будыко Л.В.).

Методом ГАКЗ, в отличие от метода АКПЗ, зондируется пространство перпендикулярно оси скважины. Этопозволяет оценивать радиальную неоднородность пород, связанную как с продольной, так и с присутствиемвертикальной и субвертикальной множественной трещиноватости. Основным интерпретационным параметромявляется коэффициент радиальной неоднородности пород Кg. Критерии выделения сложнопостроенных итрещинных зон по данным параметра Kg аналогичны критериям выделения приточных зон.

Комплекс методов АКПЗ и ГАКЗ позволяет уточнять тип коллекторов, но для успешности разработки НПК-коллекторов необходимо знание не только их строения, но и их ориентации (положение добывающих инагнетательных скважин, направление промытых зон), а это успешно решается методами пластовойнаклонометрии БКС, ИПТН и САС. Недостатком метода САС является то, что исследования можно проводить вскважинах с углом наклона, не превышающим 18 градусов.

Для выделения сложнопостроенных зон, в частности вертикальных и субвертикальных трещин, на качественномуровне применяются также показания бокового каротажа. Резкие снижения значений БК в интервалахнефтенасыщенных пластов указывают на присутствие трещин в породах.

21

Анализ результатов исследований

Анализируя материалы по скважинам турнейского (Моховское и Этышское месторождения) и башкирского ярусов(Москудьинское месторождение), кратко остановимся на геофизических параметрах разрезов, исследованных скважин. По даннымстандартного комплекса ГИС пласты-коллекторы представлены карбонатными отложениями порового типа от 6% и смешанноготипа от 2% и более с коэффициентом глинистости от 0 до 5%.

Нефтенасыщенная часть пластов-коллекторов турнейских отложений представлена поровым и смешанным типомколлекторов с коэффициентами пористости Кп от 8.3 до 14.8% и коэффициентами глинистости Кгл=0.1-1.3% (взятысредневзвешенные параметры С1t по заключениям ГИС).

Нефтенасыщенная часть пластов-коллекторов башкирских отложений представлена поровым и смешанным типомколлекторов с коэффициентами пористости Кп от 8.8 до 14.9% и коэффициентами глинистости Кгл=0.1-0.6% (взятысредневзвешенные параметры C2b по заключениям ГИС).

Дополнительный комплекс методов ВАК-Д, БКС, ИПТН, САС показал:

1. Нефте и водонасыщенные отложения башкирского яруса в исследованных скважинах 2105, 3095, 2141 и 3080 Москудьинского месторождения со слабовыраженной анизотропией пород. Значения коэффициентов анизотропии породKAZак (ВАК-Д) = 0.05-0.07 и KAZуэс (БКС) =1.1-1.2.

В скважине 3080 проведенный комплекс электрических методов БКС и НИПТ, показал хорошую сходимость этихметодов по значениям, как пластовых наклономеров, по определению углов падения пластов и их азимутов (основноенаправление залегания пластов на запад ~270°, угол наклона пластов до 5°). Наклонных и субвертикальных трещин поданным БКС и НИПТ в скважине 3080 не обнаружено.

В скважине 2141 по данным электрического метода ИПТН отражается одиночная субвертикальная трещина северо-восточного направления 20.3° (направление залегания пластов С2b северо-восточное 37.6°) с углом наклона равным 63°. Поданным САС визуально в интервале исследования башкирских отложений наблюдаются наклонные трещины, возможно, тонкиеглинистые прослои (САС позволяет только визуально наблюдать трещины и прослои раскрытостью от 0.003м, не разделяя их попроницаемости).

22

Анализ результатов исследований

2. Нефте и водонасыщеннные отложения турнейского яруса скважины 201 Моховской площади со слаборазвитойанизотропией пород. По данным акустических и электрических методов значения коэффициентов анизотропии пород KAZак(ВАК-Д) = 0.05-0.1 и KAZуэс (БКС) = 1.1. По данным БКС основное направление залегания пластов на юго - восток.

3. Нефте и водонасыщеннные отложения турнейского яруса скважин 423, 465, 466, 470 Этышского месторождения:- в скважине 423 по данным БКС основное залегание пластов С1t на юго-восток с углами наклона не превышающими10°. По данным акустического и электрического методов коэффициенты анизотропии пород KAZак (ВАК-Д)=0.05-0.08 и KAZуэс(БКС)=1.05, что говорит о слабовыраженной анизотропия пород;- В скважине 465 по данным акустического метода ВАК-Д коэффициент анизотропии пород KAZак (ВАК-Д)=0.02-0.07, чтоговорит о слабовыраженной анизотропия пород;- в скважине 466 по данным ИПТН в отложениях Т1-Т2-Т3 выделяются наклонные и субвертикальные трещины сразным направлением залегания, от юго-восточного направления до северо-западного (преобладающее направление залеганияпластов – западное);- в скважине 470 по данным электрического метода ИПТН основное залегание пластов южное ~ 190°. В отложениях Т1 трещины отсутствуют. В водонасыщенных отложениях Т2 и Т3 выделяются редкие наклонные и субвертикальные трещины снаправлением залегания от юго-восточного до южного. По данным акустического метода ВАК-Д значения коэффициентаанизотропии в интервале турнейских отложений KAZак=0.03-0.11, что говорит о разной степени выраженности анизотропиипород.

На следующих слайдах представлены сводные планшеты по скважинам 201 Моховской площади, 470 Этышской площади, 3080 Москудьинской площади и планшет с данными ИПТН. На планшетах представлен дополнительный комплекс методов повыделению трещинно-кавернозных зон, определению структурного наклона пересеченных скважиной пластов и трещин.

На слайдах 24-53 представлены отдельные планшеты по методам ВАК-Д, БКС, ИПТН и СГК по всем исследованнымскважинам.

В приложениях 1-2 представлены геолого-геофизические разрезы по Этышской и Москудьинской площадям.

23

Результаты исследованийСкважина 470 Этышской пл. Сводный планшет по Т3 (С1t)

По данным ИПТН основноенаправление залегания пластов Т3 на юг φ ~ 160° с углами наклонаα ~ 4-7°.

Дополнительные исследования: ВАК-Д, ИПТН, САС, СГКПо данным ГИС интервалтурнейских отложений Т3 1578.0-1614.0м (Кп=7.6-14.4%) представлен известняками сразным типом коллекторов.По данным ВАК-Д и ИПТНсо слабовыраженнойанизотропией пород.Коэффициент анизотропии поданным ВАК-Д с низкимизначениями KAZ(ак)=0.03-0.11. По данным ИПТН в Т3 наблюдаются редкиенаклонные (α~42°, φ~174°) исубвертикальные (α~78°, φ~128°) трещины . По даннымФМС (ВАК-Д):- Кр (коэф.Пуассона), выделяетсяодиночный интервал 1581.8-1582.2м с трещинами, гдеKp>0.33;- Е (Модуль Юнга), снижениепоказаний связано с пористостьюпород;-BETA (коэф. объемнойсжимаемости) увеличениепоказаний наблюдается винтервалах пористых пород.По данным САС(А) визуальноопределены глинистые прослои, одиночные наклонные трещины.По данным СГК (К, U,Th)известняки с низким содержаниемглинистости, значения < 2 ppm.

Данные по скважине: 02.10.2010г. Забой – 1615м, Дскв.-0.216м, категория – добывающая нефть, отложения С1t(1473.0 – 1614.0м). Буровой раствор: ББР-СКП-МГ, плотность=1.19кг/см3, вязкость=60с, У.Э.С.БКЗ = 0.095 Омм. Уголнаклона скважины в интервале исследования 38-44°.

24


Метод спектрометрического гамма-каротажа (СГК)предназначен для проведения исследований в открытых и обсаженных скважинах

для корреляции разрезов, детального литологического расчленения, стратиграфических исследований, определения/уточнения минерального составапород по данным (Th, U, K);

- для определения/уточнения фильтрационно-емкостных свойств (Th);- для контроля обводнения (РГХА, U);- для разделения глинистых разностей и неглинистых, характеризующихсяповышенным интегральным гамма – каротажем, определение ураносодержащихпород (U).

Регистрируемые расчетные параметры (аппаратура СГК-73):Регистрация гамма излучения естественно-радиоактивных элементов в скважине ианализ его энергетического спектра, определение массового содержаниярадиоактивных элементов (Th – торий, U – уран, K – калий)

Спектрометрический гамма-каротаж

¢ Спектры калия, тория и урана

К – 1.46 МэВ

U – 1.76 МэВ Th – 2.62 МэВ


Пример диаграммы суммарного спектра


Определения типа глин по данным СГК (в открытом стволе и обсаженной скважине)


Выбор опорных пластов и корреляция разреза



Выделение обводненных интервалов

Нейтронный каротажОсновные определения

• Длина пробега нейтрона L (м) – включает длину замедления идлину диффузии. Средняя длина замедления нейтроновопределяется способностью ядер рассеивать нейтроны и равнарасстоянию, на котором энергия нейтронов уменьшается отбыстрой до тепловой. Длина диффузии определяетсяспособностью горной породы поглощать тепловые нейтроны ипропорциональна времени жизни тепловых нейтронов.

• Время жизни тепловых нейтронов t (мкс) – время жизни нейтрона, замедленного до тепловых скоростей, до захвата его ядром.

• Сечение поглощения тепловых нейтронов S (м2) – эффективнаяплощадь поперечного сечения атомного ядра, попав в котороенейтрон захватывается ядром.

Нейтронный каротажОсновные определения

• Определяющим фактором при замедлении (рассеянии) нейтронов является содержание в окружающей средеводорода, а при захвате тепловых нейтронов – содержаниехлора.

• Чем выше водородосодержание породы, тем ниже показанияНК. Плотные непроницаемые пласты отмечаются наиболеевысокими показаниями.

• По водородосодержанию нефтяные и водоносные пластыпрактически не различаются. В основу разделенияводоносных и нефтеносных пластов положено существенноеразличие по содержанию хлора.

• Хлор является одним из радиационно-активных химическихэлементов, обладающих аномальными свойствами попоглощению тепловых нейтронов и гамма-излучениюрадиационного захвата (ГИРЗ) тепловых нейтронов.

• Для подавляющего большинства осадочных горных пород, слагающих разрезы нефтегазовых скважин, хлор в скелетепороды отсутствует и содержится только в пластовых водах.

Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж

Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж потепловым нейтронам применяют вобсаженных скважинах для:

• выявления водо- и нефтегазонасыщенныхпластов;

• определения положений ВНК наместорождениях нефти с минерализованными(более 20 г/л) пластовыми водами, ГНК и ГВК;

• оценки пористости пород;• оценки начальной, текущей и остаточнойнефтенасыщенности;

• контроля за процессом испытания и освоенияскважин.

Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж

Спектрометрический нейтронныйгамма-каротаж по хлору


СНГК-Cl (хлорный каротаж) и двухзондовая модификация метода2ННК-т позволяет получить дополнительную геологическуюинформацию по следующим направлениям:

• литологическое расчленение разреза с оценкой измененийприскважинной зоны пласта, вызванных длительнойэксплуатацией;

• определение коэффициента пористости по методу 2ННК-т;• определение водонасыщенной пористости по содержанию хлора вминерализованных пластовых водах;

• определение коэффициента нефтенасыщенности Кн приизвестном значении пористости Кп;

• выделение газоносных пластов;• определение текущей насыщенности пластов-коллекторов;• определение положений ВНК, ГВК, ГНК.


Спектральные распределения нейтронного гамма-излучениярадиационного захвата в некоторых средах

ИННК+СНГК-Cl (совместная интерпретация)

Комплекс методов:ИННК+С/О-каротаж

Комплекс методов: С/О-каротаж +СГК + ИННК

Комплекс методов: С/О-каротаж + СГК +СИНГК-Cl

42

1. ВАК-Д. По волновому акустическому каротажу дипольному определены физико-механическиесвойства пород (коэф.Пуассона Кр, Модуль Юнга Е, коэффициент сжимаемости BETA) по данныммонопольных зондов и коэффициент анизотропии пород KAZ по дипольным зондам. Оценка наличия впластах кавернозной и трещинной составляющей, позволила уточнить тип пластов-коллекторов. В дальнейшем, при эксплуатации скважин и проведении различных технологических операций, например ГРП, первичныеданные ФМС позволят решать инженерные задачи уже в обсаженной скважине.

2. БКС, ИПТН, САС. Комплекс методов электрической (БКС и ИПТН) и акустической пластовойнаклонометрии позволил оценить азимутальную анизотропию пород и углов падения пластов в разрезах. Методы БКС и ИПТН являясь разноглубинными, позволяют более точно определять структурное падениепластов и отличать более открытые и потенциально продуктивные трещины от техногенных. Метод БКСпозволяет более детально выделять границы пластов и определять техногенные трещины, а метод ИПТНотличает естественные потенциально продуктивные трещины, в том числе не пересеченные скважиной. МетодСАС из всех методов является наиболее лучшим в плане вертикального разрешения (от 0.003м). Хотя висследуемых скважинах, из-за угла наклона скважин более 18°, САС сработал некорректно как пластовыйнаклономер, зато более детально можно было оценить разрезы (трещины, слоистость, желоба).

Примечание: «Техногенные трещины, образовавшиеся после бурения, часто группируются в системы и имеют одинаковоенаправление. Они могут изменять направление когда открытые разломы или открытые естественные трещины пересекаютствол скважины. Естественные трещины, образующиеся во время различных тектонических фаз на протяжении длительныхпериодов геологического времени, как правило, представляют собой более рассеянное распределение как по величине угла падения, так и по азимуту» (Schlumberger, Анализ трещиноватости карбонатов).

3. СГК. Метод спектрального гамма каротажа (данные K, U, Th) позволил определить, что в турнейских ибашкирских отложениях Моховского, Этышского и Москудьинского месторождений известняки с низкимсодержанием глинистости (Th<2ррm). В башкирских отложениях Москудьинского месторождения отмечаетсядоломитизация (Th >2 ррm и U~2 ррm). В дальнейшем, первичные данные этого метода позволят решатьгеологические и технические задачи уже в обсаженной скважине в процессе эксплуатации.

Выводы

43

РЕКОМЕНДАЦИИ

Оптимальным на сегодняшний день, для выделение трещинных и кавернозныхинтервалов, может быть следующий комплекс методов:

Волновой акустический каротаж дипольный ВАК-Д (аппаратура АВАК-11):- физико-механические свойства пород (ФМС),

- коэффициент анизотропии пород (KAZ по диполям X иY)Боковой каротаж сканирующий БКС (аппаратура БКС-73):- структурный наклон пересеченных скважиной пластов;- коэффициент анизотропии пород (KAZуэс)Индукционная пластово-трещинная наклонометрия ИПТН (аппаратура НИПТ-1):

- углы наклона и азимуты падения вертикальных и субвертикальных трещин, в том числе непересеченных скважиной

Спектральный гамма каротаж СГК (аппаратура СГК-73 и др.):- детальное литологического расчленение, определение/уточнение минерального состава пород по даннымTh, U, K.

Скважинное акустическое сканирование САС (аппаратура САС-90 при углах наклона скважины до 18°, аппаратура САС-60 при углах наклона скважины до 28°):- углы наклона и азимуты падения пластов и трещин,

-визуальное наблюдение пластов, трещин, каверн, вертикальных и спиральных желобов.

Работы комплексом методов ВАК-Д, САС, БКС, ИПТН и СГК следует продолжать и дальше, включая дляисследования скважины, наряду с пористым типом коллекторов, обязательно скважины с низкопористым типомколлекторов и последующим их освоением, если они выделены по данному комплексу, в эксплуатационной колонне.

Провести исследования комплексом БКС, ИПТН и СГК в скважинах с бурением боковых стволов, а также провестиисследования полным комплекс методов ВАК-Д, БКС, ИПТН, СГК и САС в скважинах, где будет проводиться отборкерна.

ИННК+СНГК-Cl+СГК(совместная интерпретация)

В результате анализа исследований, проведенных комплексомметодов ИННК, СНГК-Cl, СГК, можно сделать следующиевыводы:

• Комплексирование радиоактивных методов ИННК и СНГК-Сlповышает точность интерпретации при оценке определенияостаточной нефтенасыщенности пластов-коллекторов, особеннов случаях низкой минерализации пластовых и закачиваемых вод.

• Спектральный радиоактивный метод СГК является важнымдополнением к стандартному комплексу: показанияспектрального гамма-метода позволяют разделить породы поглинистости и битуминозности – содержание тория (Th) определяет наличие глинистой фракции; содержание урана (U) характеризует присутствие битуминозных пород и зон вторичнойнаведенной радиоактивности (промытых зон, РГХА).

• Определение оптимальногокомплекса ГИС при решении задачревизии эксплуатационных колонн

Модуль сканирующего гамма-гаммадефектомера-толщиномера СГДТ-100

Основные технические характеристикиДиапазоны измерения:плотности вещества в заколонном пространстве, кг/м3 - 1000-2000толщины стенки труб обсадной колонны, мм – 5-12 установочного угла, градусы – 5 – 360Пределы допустимых основных абсолютныхпогрешностей при измерении:плотности вещества в заколонном пространстве, кг/м3 - +-150толщины стенки труб обсадной колонны, мм - +- 0.5установочного угла, градусы - +-15Габаритные размеры модуля:Длина, мм - 3640Диаметр, мм - 100Масса модуля, кг - 120Диапазон рабочих температур, гр.С - 5-120Допустимое гидростатическое давление, МПа - 80Точки записи:ГК – 0.8; МЗ – 1.98; БЗ1(нечетные) – 1.76; БЗ2(четные) – 2.59

Контроль качества цементирования методами АКЦ и АКЦ-Спри разных режимах исследования скважины

(фон - давление 100атм - понижение уровня до 400м)

Контроль качества цементирования методами АКЦ и АКЦ-С при разных режимах исследованияскважины (фон- давление 100атм)

Результаты комплексного исследования методами АКЦ-С и АВАК-11.

Пример определения качества цементирования за второй колонной

Скв. 78 Шершневской площади.

Контроль качества цементирования методами АКЦ и АКЦ-С

в высокоскоростном и низкоскоростном разрезахпри проведении гидроразрыва пласта

Определение технического состояния эксплуатационной колонны

в интервале детальных исследований аппаратурой ЭМДС-ССкважина 2360 Павловской площади

Определение технического состояния колонны до и после гидромеханической

щелевой перфорации аппаратурой САТ и ЭМДСТ-ССкважина 133 Падунской площади

Documents

2011 03-23-11