К оглавлению

До недавнего времени результативность ГМ-С принципиально ограничивалась отсутствием обоснованной интерпретационной модели, позволяющей автоматически учитывать изменения технических условий измерений (диаметр и конструкция скважины, плотность и радиоактивность бурового раствора и цементного камня, диаметр и материал корпуса скважинного спектрометра, положение последнего в скважине и т.д.).

Алгоритм интерпретации данных ГМ-С основан на интерпретационной модели, которая позволяет учитывать влияние любых условий измерений на показания спектрометрической аппаратуры любого типа и производить оперативную высокоточную бескерновую интерпретацию данных ГМ-С, полученных как в необсаженных, так и в обсаженных скважинах. Интерпретационная модель использует аппарат геометрических факторов и новую метрологическую характеристику аппаратуры - радиальную чувствительность, введенную и обоснованную Д.А. Кожевниковым.

Алгоритм сводится к решению системы линейных уравнений для показаний калиевого, уранового и ториевого каналов после расчета фоновых компонент. Фоновые компоненты показаний в спектральных окнах, а также пороги чувствительности при оценке содержаний ЕРЭ определяются автоматически (программно). Алгоритм применим как для мало-, так и для многоканальной модификаций спектрометрии. При использовании последней методические возможности ГМ-С существенно расширяются.

Метрологическое обеспечение алгоритма интерпретации заключается в его настройке на метрологические характеристики используемого гамма-спектрометра - концентрационные и радиальные чувствительности. Метрологические характеристики определяются отдельным программным модулем по результатам измерений в ГСО-ЕРЭ. Программа предусматривает непосредственный расчет метрологических характеристик и контроль качества измерений в ГСО-ЕРЭ.

Входными данными и результатами алгоритмической интерпретации являются следующие величины.

• матрица концентрационных чувствительностей;
• матрица радиальных чувствительностей;
• вектор скоростей счета в каналах; о плотность промывочной жидкости (г/см³);
• диаметр скважины;
• плотность и толщина стенки обсадной колонны;
• плотность и толщина глинистой корки; а плотность цементного камня;
• скорость v регистрации диаграмм (м/час) и постоянная времени t интегрирующей ячейки (сек) (при ее наличии).

Величины v и t вводятся для преобразования динамических аномалий в статические. Плотности промежуточных зон используются при определении геометрических факторов зон в системе “скважина-пласт” (для обсаженных скважин вводится плотность цементного камня; при некачественном цементировании возможна корректировка).

• значения массовых содержаний К, U, Th в пласте и промежуточных зонах (определяемые по фоновым скоростям счета);
• суммарное содержание EРЭ в пласте в единицах эквивалентного содержания равновесного урана eU;
• пределы обнаружения К, U, Th.

Для внутреннего независимого контроля результатов определения содержаний ЕРЭ по показаниям калиевого, уранового и ториевого каналов спектрометра используются показания интегрального канала. Проверка производится путем сопоставления значений урановых эквивалентов (eU), определенных по показаниям интегрального (ГМ) канала спектрометра, со значениями eU, рассчитанными как сумма взвешенных массовых содержаний К, U и Th.

Программное обеспечение построено по модульному принципу. Модули реализуют предварительную обработку показаний в различных каналах, количественное определение содержаний БРЭ и последующий анализ результатов. Программа работает в диалоговом режиме и включает следующие модули:

• попластовой оценки содержаний естественных радиоактивных
• элементов (БРЭ), а также их суммарного содержания (в единицах уранового эквивалента eU). Результаты обработки выдаются на печать в виде таблицы;
• эталонирования показании ГМ-С по статистическим характеристикам содержаний ЕРЭ в разрезе эталонной скважины (при ненадежности или отсутствии данных о метрологических характеристиках аппаратуры);
• классификации пластов по содержаниям ЕРЭ;
• графического представления результатов определения содержаний ЕРЭ в виде ступенчатых диаграмм в любом (заданном оператором) масштабе глубин и результатов классификации.

Программные модули предварительной обработки осуществляют:

• восстановление амплитуды статических аномалий с учетом нелинейности аппаратуры;
• расчленение разреза на пласты по диаграмме каждого канала (по делению на пласты они, как правило, отличаются из-за различного геохимического поведения калия, урана и тория);
• сопоставление границ пластов, выделенных по всем диаграммам, формирование сводной попластовой таблицы абсолютных амплитуд статических аномалий в четырех окнах.

Иногда могут возникать сомнения в стабильности метрологических характеристик спектрометра вследствие “патологического” поведения спектральных кривых в изучаемой скважине по сравнению с другими на одной и той же площади. Контрольные измерения на ПКУ в этом случае позволяют получить данные для новой метрологической настройки алгоритма.

• применимость алгоритма для обработки измерений со спектрометрами любой конструкции (при стандартной процедуре метрологического обеспечения алгоритма), в частности, с кристаллами различного состава и объема;
• прямой беспоправочный учет любых скважинных условий (изменения диаметра скважины и ее конструкции: эксцентриситета прибора и колонны, качества цементирования, параметров промывочной жидкости, глинистой корки и цементного кольца);
• автоматическое определение фоновых компонент показаний для каждого пласта в различных дифференциальных каналах даже при отсутствии данных о собственном фоне аппаратуры и содержаниях ЕРЭ в промывочной жидкости и цементном камне;
• возможность количественного определения содержаний ЕРЭ даже при изменении метрологических характеристик аппаратуры в процессе эксплуатации.

Алгоритм и его программная реализация прошли метрологическую аттестацию во ВНИИгеосистем по результатам измерении аппаратурой “Спектр”. При этом установлено, что систематическая погрешность алгоритма и его программной реализации отсутствует.

Программный комплекс успешно применен при обработке данных ГМ-С, полученных в терригенных и карбонатных разрезах на месторождениях Западной Сибири, Ставрополья, Татарии, Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Накопленный опыт показал, что высокоточное бескерновое определение содержаний ЕРЭ и последующая интерпретация этих данных в комплексе ГИС позволяет решать следующие актуальные задачи:

• разделение аномалий гамма-активности, обусловленных глинистостью или повышенным содержанием урана (радия);
• выделение доломитизированных разностей среди известняков; выделение зон трещиноватости, унаследованных зонами вторичной доломитизации, выяснение природы повышенной радиоактивности доломитов;
• оценка глинистости отложений сложного полиминерального состава; определение содержаний отдельных глинистых минералов и характера их влияния на коллекторские свойства при формировании залежи и в процессе их разработки;
• выделение коллекторов и количественное определение их фильтрационно-емкостных свойств;
• литологическое расчленение разрезов, выявление геохимических и геологических закономерностей, присущих изучаемому разрезу;
• литолого-стратиграфическая корреляция разрезов;
• уточнение привязки керна по глубине по данным скважинной и лабораторной спектрометрии;
• повышение эффективности разработки месторождений на основе оценки содержаний отдельных глинистых минералов или их ассоциаций.

Контактный адрес: 117917, г. Москва, Ленинский проспект, 65

ГАНГ им И.М. Губкина, кафедра ГИС

Заведующему кафедрой профессору В.М. Добрынину

Телефон: 135-70-56

Телетайп: 113069 ЗАПЛЫВ