Решаемые геологические задачи БЭЗ. Выделение пластов-коллекторов по результатам БЭЗ

Правила определения границ пластов (разной мощности, высокого и низкого сопротивлений, градиент - и потенциал - зондов) по диаграммам метода КС.

3. Определение интервалов притока и поглощения с помощью термометрии.

1. Интерпретация диаграмм КС заключается в определении положения контактов пластов различного электрического сопротивления и в определении их истинного сопротивления.

Правила интерпретации зависят от типа зонда КС и соотношения между мощностью пласта и длиной зонда.

на диаграммах обращенного градиент-зонда кровля мощного пласта ВС "отбивается" точкой максимума КС, а подошва -точкой минимума.

Для потенциал зондов- максимум аномалии соответсвует середине пласта.

Рассмотрим теоретическую форму кривой КС для обращенного градиент-зонда и для иде ализированного случая, когда отсутствует влияние буровой скважины, т.е. тогда, когда условно можно полагать, что диаметр скважины d = 0 (рис. 6.1, а).

Поскольку при формировании кривой КС на нижней границе мощного пласта влиянием верхней границы можно пренебречь, то для отрисовки нижней половины кривой КС можно воспользоваться теми нашими рассуждениями, при помощи которых был построен рис. 5.7, а.

При дальнейшем подъеме зонда и приближении точки О к верхнему контакту (позиция 1) плотность тока в области приемных электродов начинает расти из-за втягивающего действия низкоомной перекрывающей среды, j > j₀ и р_к → р^max_k > р₂. После перехода точки О в перекрывающую среду (позиция 2) р_ш скачком падает до уровня р_х и, поскольку приемные и питающие электроды разделены контактом, КС остается постоянным р_к = р*_к до тех пор, пока точка А также не пересечет контакт. В позиции 3 (электрод А над контактом) плотность тока остается j > j₀, а р_к > p₁, но по мере удаления от контакта j → j₀, a р_к → p₁

Наличие бурового раствора в скважине приводит к сглаживанию реальных кривых КС, площадки равного сопротивления (р*_к) на них, как правило, исчезают. Однако остаются точка р^max_k на кровле пласта и точка р^min_k - на его подошве. Бывает также хорошо заметна точка f - резкого возрастания кривой КС, расположенная на расстоянии L выше подошвы пласта (рис. 6.1, б).

Таким образом, на диаграммах обращенного градиент-зонда кровля мощного пласта ВС "отбивается" точкой максимума КС, а подошва -точкой минимума.

Обращенный градиент-зонд называется еще и "кровельным" зондом, т.к. наиболее уверенно (по точке max) "отбивает" кровлю пласта ВС.

Рассмотрим кривую КС над мощным пластом ВС для потенциал-зонда AM (рис. 6.3 а, б). Так же, как и в предыдущем случае, нарисуем нижнюю часть кривой, перенеся ее с рис. 5.7. При дальнейшем подъеме зонда и приближении электрода А к верхнему контакту (позиция 1) плотность тока начинает падать j < j ₀ из-за втягивания тока перекрывающей низкоомной средой, и р_к уменьшается (р_к < р₂) до тех пор, пока электрод А не встанет на верхний контакт (точка записи при этом на L/2 ниже верхнего контакта). В позиции 2 (между точками А и М находится контакт) выполняется условие р_к = р*_к до тех пор, пока электрод М не пересечет верхний контакт.

В позиции 3 в интервал между электродами М и N начинает включаться все больший участок перекрывающей среды с низким сопротивлением р₁ и р_к —> р₁.

При наличии бурового раствора в скважине площадки равного сопротивления исчезают, но, как правило, заметны точки резкого возрастания кривой КС, отложив от которых АM/2 в стороны от максимума КС, можно найти положение контактов пласта.

Можно воспользоваться также правилом "удвоенного сопротивления вмещающих пород".

Если положить, что пласт имеет сопротивление p₂ → ∞, то на площадках равного сопротивления, против середины которых располагаются контакты пласта,

Это означает, что КС на границах пласта не может быть больше удвоенного сопротивления вмещающих пород, поэтому положение границы пласта определяют по точкам пересечения диаграммы КС с горизонтальными линиями, соответствующими сопротивлению вмещающих пород, значение которого находят, осредняя кривую КС выше и ниже аномалии от пласта.

Величину истинного сопротивления пласта ВС большой мощности на диаграмме потенциал-зонда можно считать приблизительно равной р^max_k.

Поскольку КС на площадках мало (не более чем вдвое превышает сопротивление вмещающих пород), то при сравнении ширины отчетливой части аномалий и мощности пласта можно заметить, что для пластов ВС большой мощности ширина аномалии меньше мощности пласта на размер зонда. Мощные пласты высокого сопротивления. В методе КС пласт считается мощным, если при формировании кривой КС на одной его границе можно пренебречь влиянием другой границы. На практике пласт считается мощным, если h>5L.

Рассмотрим теоретическую форму кривой КС для обращенного градиент-зонда и для идеализированного случая, когда отсутствует влияние буровой скважины, т.е. тогда, когда условно можно полагать, что диаметр скважины d = 0 (рис. 6.1, а).

Поскольку при формировании кривой КС на нижней границе мощного пласта влиянием верхней границы можно пренебречь, то для отрисовки нижней половины кривой КС можно воспользоваться теми нашими рассуждениями, при помощи которых был построен рис. 5.7, а.

При дальнейшем подъеме зонда и приближении точки О к верхнему контакту (позиция 1) плотность тока в области приемных электродов начинает расти из-за втягивающего действия низкоомной перекрывающей среды, j > j₀ и р_к → р^max_k > р₂. После перехода точки О в перекрывающую среду (позиция 2) р_ш скачком падает до уровня р_х и, поскольку приемные и питающие электроды разделены контактом, КС остается постоянным р_к = р*_к до тех пор, пока точка А также не пересечет контакт. В позиции 3 (электрод А над контактом) плотность тока остается j > j₀, а р_к > p₁, но по мере удаления от контакта j → j₀, a р_к → p₁

Наличие бурового раствора в скважине приводит к сглаживанию реальных кривых КС, площадки равного сопротивления (р*_к) на них, как правило, исчезают. Однако остаются точка р^max_k на кровле пласта и точка р^min_k - на его подошве. Бывает также хорошо заметна точка f - резкого возрастания кривой КС, расположенная на расстоянии L выше подошвы пласта (рис. 6.1, б).

Таким образом, на диаграммах обращенного градиент-зонда кровля мощного пласта ВС "отбивается" точкой максимума КС, а подошва -точкой минимума.

Обращенный градиент-зонд называется еще и "кровельным" зондом, т.к. наиболее уверенно (по точке max) "отбивает" кровлю пласта ВС.

На основании аналогичных рассуждений на рис. 6.2 построены диаграммы КС над мощным пластом высокого сопротивления для последовательного градиент-зонда. Этот зонд отчетливее всего по точке экранного максимума "отбивает" подошву пласта, благодаря чему он и получил название "подошвенного" зонда.

Величину истинного сопротивления высокоомного пласта можно считать примерно равной средневзвешенному р^cp_k по мощности кажущемуся сопротивлению в пределах между контактами пласта. Величина р^cp_k определяется графически так, как это показано на рис. 7.6.

Рассмотрим кривую КС над мощным пластом ВС для потенциал-зонда AM (рис. 6.3 а, б). Так же, как и в предыдущем случае, нарисуем нижнюю часть кривой, перенеся ее с рис. 5.7. При дальнейшем подъеме зонда и приближении электрода А к верхнему контакту (позиция 1) плотность тока начинает падать j < j ₀ из-за втягивания тока перекрывающей низкоомной средой, и р_к уменьшается (р_к < р₂) до тех пор, пока электрод А не встанет на верхний контакт (точка записи при этом на L/2 ниже верхнего контакта). В позиции 2 (между точками А и М находится контакт) выполняется условие р_к = р*_к до тех пор, пока электрод М не пересечет верхний контакт.

В позиции 3 в интервал между электродами М и N начинает включаться все больший участок перекрывающей среды с низким сопротивлением р₁ и р_к —> р₁.

При наличии бурового раствора в скважине площадки равного сопротивления исчезают, но, как правило, заметны точки резкого возрастания кривой КС, отложив от которых АM/2 в стороны от максимума КС, можно найти положение контактов пласта.

Можно воспользоваться также правилом "удвоенного сопротивления вмещающих пород".

Если положить, что пласт имеет сопротивление p₂ → ∞, то на площадках равного сопротивления, против середины которых располагаются контакты пласта,

Это означает, что КС на границах пласта не может быть больше удвоенного сопротивления вмещающих пород, поэтому положение границы пласта определяют по точкам пересечения диаграммы КС с горизонтальными линиями, соответствующими сопротивлению вмещающих пород, значение которого находят, осредняя кривую КС выше и ниже аномалии от пласта.

Величину истинного сопротивления пласта ВС большой мощности на диаграмме потенциал-зонда можно считать приблизительно равной р^max_k.

Поскольку КС на площадках мало (не более чем вдвое превышает сопротивление вмещающих пород), то при сравнении ширины отчетливой части аномалий и мощности пласта можно заметить, что для пластов ВС большой мощности ширина аномалии меньше мощности пласта на размер зонда.

Тонкие пласты высокого сопротивления. В методе КС пласты считаются тонкими, если их мощность меньше длины зонда (h<l). Над ними конфигурация кривых иная, чем над пластами большой мощности. На рис. 6.4 представлена кривая КС, полученная над тонким пластом с помощью обращенного градиент-зонда. Когда зонд располагается ниже пласта (позиции 1 и 2), формирование кривой КС происходит так же, как и для мощного пласта. Когда точка записи входит в пласт (позиция 3), вместо площадки равных сопротивлений получается наклонная площадка с возрастанием к кровле пласта из-за того, что перекрывающая пласт низкоомная среда втягивает в себя ток и, тем самым, увеличивает плотность тока в области приемных электродов. Когда точка записи выходит из пласта в перекрывающую среду (позиция 4), между питающим и приемными электродами оказывается высокоомный пласт, который экранирует приемные электроды от источника тока, плотность тока падает, и на кривой КС формируется зона экранного минимума, которая будет продолжаться до тех пор, пока электрод А не пересечет нижний контакт пласта (позиция 5). После этого, по мере удаления электрода А от подошвы пласта, все большая часть тока будет втягиваться верхней средой и, когда электрод А пересекает кровлю пласта, на кривой КС формируется экранный максимум, расстояние которого от кровли пласта равно длине зонда.

При наличии влияния скважины на кривой КС не всегда сохраняется экранный минимум на подошве пласта, но, как правило, бывают хорошо выражены точки основного и экранного (точка а) максимумов и точка экранного (точка в) минимума между ними. Положение контактов пласта находят, откладывая от точек а и в размер зонда в сторону основного максимума, как это показано на рис. 6.4, б.

Величину сопротивления пласта, согласно С.Г. Комарову, можно оценить по приближенной формуле . Значения всех величин, входящих в это выражение, снимаются с кривой КС (см. рис. 6.4, б).

На рис. 6.5 представлена кривая КС, записанная над тонким пластом с помощью потенциал-зонда. При приближении зонда к подошве пласта (позиция 2) плотность тока над электродом А уменьшается и увеличивается под ним, в области приемного электрода М. Соответственно увеличивается КС и достигает максимума, когда электрод А достигает подошвы пласта (точка записи при этом находится на половину длины зонда ниже). После пересечения электродом А подошвы пласта (позиция 3) вместо площадки равных сопротивлений получается наклонная площадка с уменьшением КС из-за того, что все возрастающую (по мере подъема зонда) часть тока втягивает низкоомная перекрывающая среда. При пересечении электродом А кровли пласта между ним и приемными электродами оказывается высокоомный экран - пласт, и на кривой КС формируется зона экранного минимума, продолжающаяся до тех пор, пока электрод М не пересечет подошву пласта (позиция 4). После этого в значение р _mn включаются все возрастающие участки мощности пласта с высоким сопротивлением р₂ (электрод N находится намного ниже электрода М и на рисунке не показан). Вклад среды с сопротивлением р₂ в значение р _mnдостигнет максимума тогда, когда электрод М дойдет до кровли пласта (вся мощность пласта войдет в отрезок MN), при этом на кривой КС сформируется еще один максимум, отстоящий от верхней границы пласта на половину длины зонда. При пересечении кровли пласта электродом М (позиция 5) р _mnуже не меняется, влияние высокоомного пласта на плотность тока постепенно сходит на нет, и КС приближается к значению р_]. Таким образом, на кривой КС для потенциал-зонда над тонким пластом высокого сопротивления вместо ожидаемого увеличения сопротивления формируется зона экранного минимума, т.е. кривая КС кажущегося сопротивления совершенно не соответствует распределению истинных сопротивлений среды.

Влияние скважины на кривую КС проявляется в том, что исчезает площадка равных сопротивлений в зоне экранного минимума, но обязательно сохраняются обрамляющие ее экранные максимумы. Контакты пласта можно "отбить", отложив от экранных максимумов половину длины зонда в сторону экранного минимума, как показано на рис. 6.5, б. Оценить величину истинного сопротивления пласта по кривой КС в этом случае невозможно.

Потенциал-зонды не рекомендуются для каротажа тонких пластов.

Мощные пласты низкого сопротивления. Кривые КС над пластами низкого сопротивления (НС) могут быть построены по тем же правилам, что и над пластами высокого сопротивления (ВС), нужно только помнить, что кровля пласта высокого сопротивления - это подошва пласта низкого сопротивления и наоборот. Следует иметь в виду и еще один момент: поскольку на площадках равного сопротивления р*_к не может быть больше, чем удвоенное значение меньшего из сопротивлений двух контактирующих сред, то ширина аномалии над пластами НС бывает больше мощности пласта на длину зонда. Особенно ярко проявляется это, когда пласт имеет нулевое сопротивление, что соответствует участкам металлических труб, упущенных в скважине при бурении, или хорошо проводящим рудным интервалам. В этом случае

площадки равных сопротивлений получаются на нулевом уровне, и протяженность зоны нулевых сопротивлений на диаграмме КС получается больше мощности идеального проводника на длину зонда, что следует учитывать при интерпретации (рис. 6.6).

Пласты средней мощности. В методе КС пласты считаются имеющими среднюю мощность при соотношении L<h<5 L. Теоретические кривые КС над пластами средней мощности отличаются тем, что вместо площадок равных сопротивлений, характерных для мощных пластов, на них получаются наклонные площадки из-за того, что при положении зонда у одной границы пласта на формирование кривой влияет и другая граница (рис. 6.7).

Интерпретируются эти кривые по тем же правилам, что и для мощных пластов.

Пласты сложного строения. Наиболее простым случаем пласта сложного строения является пачка пропластов низкого и высокого сопротивления одинаковой мощности. Наилучшие результаты получаются при использовании градиент-зондов, длина которых больше мощности отдельного пропластка h, но меньше мощности всей пачки Н - рис. 6.8. Очень нечеткие результаты дают потенциал-зонды.

2.Решаемые геологические задачи БЭЗ. Выделение пластов-коллекторов по результатам БЭЗ.

• Исследование разрезов с целью детального изучения пластов;

• Определение ρп, ρ зоны проникновения и диаметр зоны проникновения;

• Изучение литологической характеристики, пористости и проницаемости пород, определение их мощностей и глубины залегания;

• Получение их количественных характеристик (в первую очередь kn и kнг).

• БКЗ проводят только в продуктивном участке разреза.

• В каждом изучаемом пласте строятся наблюденные кривые – график зависимости кажущегося сопротивления от длины зонда, вычерченный в двойном логарифмическом масштабе;

• Для отсчета кажущегося сопротивления используются средние, максимальные и оптимальные значения кажущегося сопротивления.

• Наблюденные кривые строятся на кальке;

• Построенные наблюденные кривые зондирования сопоставляются с теоретическими кривыми (палетками);

• Палетка – график зависимости отношения pпл/p0 от отношения L/dс;

• Отношение pпл/p0=μ называют модулем палетки;

• Для сопоставления на бланке наблюденной кривой выстраивают «крест» кривой;

Для построения «креста» кривой по горизонтальной оси откладывают сопротивление бурового раствора против изучаемого пласта, по вертикальной – диаметр скважины

3. При определении мест притока подземных вод в скважину сначала жидкость в скважине перемешивают до усреднения ее температуры от устья до забоя и снимают контрольную термограмму 0. Затем часть жидкости из скважины откачивают (или оттартывают), понижая в ней давление и возбуждая приток подземных вод. Поскольку температура притекающей воды заведомо отличается от температуры перемешанного бурового раствора, то место притока отчетливо фиксируется на термограмме 1, снятой после откачки.

Термометрия применяется также для установления зон поглощения раствора. Если при бурении начинается поглощение его, то, следовательно, раствор движется только до глубины зоны поглощения.

Дата добавления: 2015-05-10