Інтерпретація результатів бокового каротажу

Розрізняють трьохелектродний та багатоелектродні екрановані зонди.

Покази трьохелектродного екранованого зонда залежать від його розмірів. Збільшення загальної довжини L зонда приводить до зростання степені фокусування струму та збільшення радіусу дослідження. Довжина центрального електрода l не відіграє істотної ролі. Однак не слід робити її занадто великою, тому що це збільшує вплив товщини пластів, або занадто малою, тому що це значно утрудняє виміри та різко погіршується їх точність, особливо при l <<0,3 d _c. Зі зменшенням діаметра зонда d _з зростає вплив свердловини. Значення d _з не рекомендується брати меншим ніж 0,25 d _c. Товщину ізоляційних прокладок між електродами зонда варто брати можливо меншою, тому що її збільшення приводить до зменшення густини струму центрального електрода.

Вплив вміщуючих порід на покази зонда при h ≥4 d _c незначний при відсутності проникнення та при наявності підвищувального проникнення фільтрату ПР. У випадку понижуючого проникнення цей вплив може бути значним.

Багатоелектродні екрановані зонди представляють собою установку з електродами малого розміру на кабелі. Останнім часом застосовують зонди із секційними об’ємними електродами циліндричної форми.

Багатоелектродні зонди дозволяють проводити виміри із зондами різного радіусу дослідження за допомогою комплексної апаратури.

Серед багатоелектродних зондів найбільшого поширення одержали семиелектродні та дев’ятиелектродні зонди.

Важливими характеристиками семиелектродного зонда є:

- загальна довжина зонда L: відстань між екранними електродами;

- розмір зонда L _з: відстань між серединами інтервалів M ₁ N ₁ й M ₂ N ₂ (товщина фокусуючого шару струму центрального електрода поблизу зонда);

- параметр фокусування зонда q =(L - L _з)/ L _з.

Зміна цих параметрів зонда відбивається на характері впливу діаметру свердловини, вміщуючих порід і діаметру зони проникнення на покази зонда.

Для збільшення радіусу дослідження застосовують додаткові екрановані електроди А ₁^/ і А ₂^/, які розташовані із зовнішньої сторони семиелектродного зонда симетрично відносно центрального електрода А ₀. Через них пропускають струм тієї ж полярності, що й струм основного електрода. За рахунок більшого потенціалу електродів А ₁^/ і А ₂^/ досягається фокусування струму центрального електрода, що забезпечує більшу глибинність досліджень. Для зменшення радіусу дослідження (збільшення впливу зони проникнення) застосовують додаткові електроди В ₁ і В ₂ оберненої полярності (псевдобоковой каротаж).

Вплив обмеженої товщини пласта починається при L ≥0,4 h. Спочатку зменшення товщини пласта приводить до зниження уявного опору (максимальне зниження при L = h), а потім – до його збільшення (при L>l,6 h опір стає більшим, ніж опір проти пласта необмеженої потужності). Максимальне перевищення показів у порівнянні з показами проти пласта необмеженої товщини спостерігається при L _з= h. Якщо ж товщина пласта ще менша, то уявний опір знижується. У випадку дуже тонких пластів (L _з>>h) покази проти пласта стають нехарактерними. Вплив обмеженої товщини пласта тим більший, чим менше відношення питомого опору вміщуючих порід до питомого опору ПР (так само як і для трьохелектродного зонда).

Процес обробки діаграм екранованих зондів включає наступні основні етапи:

- перевірку якості діаграм;

- виділення об'єктів інтерпретації;

- зняття характерних значень уявного опору;

- введення поправки за вплив ексцентриситету зонда в свердловині;

- введення поправки за обмежену товщину пласта;

- введення поправки за вплив свердловини;

- введення поправки за вплив зони проникнення фільтрату ПР.

Перевірка якості діаграмного матеріалу проводиться згідно вимог технічної інструкції і полягає у перевірці записів нульових та градуйованих сигналів, контрольних та повторних замірів. Кінцеві висновки про якість діаграмного матеріалу можна здійснити на основі співставлення результатів обробки даних напроти опорних пластів. У якості опорних необхідно вибирати кілька потужних однорідних непроникних пластів, значення питомого опору напроти яких відповідає широкому діапазону зміни цього параметра. Визначають питомий опір цих пластів за даними БКЗ і БК. При гарній якості матеріалу розбіжність у визначеннях не повинна перевищувати ±10%. У випадку розбіжності (завищення або заниження) показів БК для всіх опорних пластів на однакову величину припустимі виправлення масштабу шляхом введення коефіцієнта, єдиного для всього діапазону уявного опору. Не можна коректувати всю криву БК за опорними пластами, які представляють частину діапазону уявного питомого опору.

Для анізотропного опорного пласта з даними БК необхідно зіставляти поздовжній питомий опір, який визначається за правою частиною вітки кривої БКЗ. При цьому розбіжність у визначеннях не повинна перевищувати ±20%. У випадку, якщо за опорні приймають проникні пласти, доцільно використати ті, у яких надійно визначаються питомий опір і діаметр зони проникнення. Це дозволяє за тришаровими палетками надійно проінтерпретувати криву БК і порівняти отримані результати з даними БКЗ. Розбіжність не повинна перевищувати ±20%.

Виділення об’єктів інтерпретації для різних зондів БК практично проводиться однаково. Криві уявного опору, які отримані екранованими зондами симетричні відносно середини пласта. При різному опорі вміщуючих порід симетрія порушується: максимум кривої зміщується в сторону порід із великим опором, якщо товщина пласта становить не менше 4 м. Напроти пачки пластів спостерігається чергування симетричних максимумів і мінімумів.

Покази напроти окремих пластів спотворені – занижені для пластів високого і завищені для пластів низького опору. Границі пласта проводять за точкам, уявний опір ρ _у.гр. яких визначається за виразом:

, (3.1)

де ρ _у – уявний опір інтерпретуючого пласта, Ом·м; ρ _у.вм – уявний опір вміщуючих порід, Ом·м.

Для більш точного визначення границі пласта ρ _у.гр. можна використовувати палетку, яка подана на рисунку 3.1.

Зняття характерних значень ρ _у напроти пласта проводять способами, які залежать від його будови. Якщо пласт однорідний то показник однорідності , а уявний коефіцієнт анізотропії λ _у менший від 1,1. В таких випадках напроти пласта знімають середньозважене по товщині значення ρ _у.сер. При , (λ _у=1,1-1,23) то:

, (3.2)

де ρ _{у.min.сер} – усереднений по площі уявний опір напроти пластів низького опору.

При показнику неоднорідності уявний опір визначається за формулою:

, (3.3)

де Σ h – товщина неоднорідного пласта, м; h _iі ρ _у.і – товщина та опір неоднорідного і-го прошарку.

У міру зменшення товщини прошарків різниця між значеннями ρ _{у сер} і ρ _у зменшується і при h _i≤0,2 м вони практично збігаються. Такий неоднорідний пласт для БК можна розглядати як однорідний анізотропний пласт.

Принцип визначення дійсного питомого опору досліджуваного середовища базується на вивченні характеру розподілу електричного поля екранованого зонда.

Електричне поле трьохелектродного зонда можна порівняти з полем довгого циліндричного заземлення. Використання наближених формул для розрахунку даного поля призводить до наступного виразу, який пов’язує покази зонда із параметрами досліджуваного середовища (при відсутності впливу вміщуючих порід):

, (3.4)

де G _с, G _зп і G _п – відповідно геометричні фактори свердловини, зони проникнення та пласта.

Для двошарового середовища формула спрощується і набуває виду:

. (3.5)

Для визначення питомого опору пласта в даному випадку можна рекомендувати наступний вираз:

, (3.6)

де .

Для апаратури АБК-3 в залежності від діаметра свердловини коефіцієнт b приймає значення:

d c, м	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4
b	1,31	1,39	1,48	1,56	1,64

Однак, точність наближених формул не завжди достатня, тому для вивчення розподілу електричного поля широко застосовують моделювання, на підставі якого отримані відповідні номограми, що дозволяють більш точно визначати дійсний питомий опір пластів.

Електричне поле багатоелектродних зондів БК представляє собою суму полів основного й екрануючого електродів за умови, що складова напруженості поля по осі свердловини в області розташування вимірювальних електродів дорівнює нулю. Все це сильно ускладнює розрахунок електричного поля. Так само, як й у випадку трьохелектродного зонда, для інтерпретаційного забезпечення отриманих результатів приходять до моделювання й створення відповідних номограм для кожного типу апаратури, що випускається.

При визначенні дійсного питомого опору необхідно враховувати вплив свердловини, вміщуючих порід і зони проникнення на покази зонда, для чого побудовані номограми й палетки екранованих зондів.

Дата добавления: 2013-12-14