К оглавлению

УДК 550.832.7

Эффективность многозондового бокового микрокаротажа при изучении разреза нефтяных и газовых скважин

Н. Н. СОХРАНОВ, Г. М. ШАРЫГИН (Нефтегеофизика)

Во ВНИИГеофизике разработана методика и аппаратура многозондового бокового микрокаротажа (МБМК), обеспечивающая одновременное измерение четырьмя фокусированными микроустановками с различными радиальными характеристиками. Регулирование радиальных характеристик осуществляется изменением коэффициента фокусировки и размеров зондов установки, расположенной на башмаке размером 120X240 мм. Измерения проводятся с помощью четырехтактной автокомпенсационной схемы с запоминанием промежуточных сигналов в переключаемых по последовательно-временному принципу инерционных звеньях. Вход и выход схемы специальными ключами с частотой 28 Гц подключаются к четырем комбинациям электродов, образующим четыре микрозондовые установки с фокусировкой тока с различными радиальными характеристиками. Каждая из установок с частотой дискретизации 7 Гц одновременно регистрируется фоторегистратором каротажной станции в виде непрерывных кривых (Шарыгин Г.М. Аппаратура многозондового бокового микрокаротажа (МБМК).— Информационный листок о научно-техническом достижении, № 84—17. М., МГЦНТИ, 1984.).

Размер микрозондодой установки с концентрически расположенными электродами хорошо коррелируется с площадью стекания S измерительного I₀ и экранирующего I_Э токов на лицевой поверхности башмака, которая является как бы аналогом длины зондов и при прочих равных условиях определяет радиус исследования . Это справедливо при отношении продольного и поперечного размеров башмака, равном 2-2,5, и условии непосредственной близости обратных токового и измерительного электродов. В данном случае их роль может выполнять корпус скважинного прибора.

Изменение коэффициента фокусировки тока I₀ при постоянном S также вызывает изменение радиуса исследования, при этом чувствительность к толщине промежуточного слоя между поверхностью башмака и стенкой скважины весьма различна.

Для исследования выбран комплекс микроустановок, состоящий из трех установок с различными коэффициентами фокусировки q=4,5; 1; 0,14 и одним размером S=0,036 м² и микроустановки со сферической фокусировкой, имеющей S=0,0043 и q=0,16. Наибольший коэффициент фокусировки, q=4,5, осуществляется между центральным и охватывающим его первым электродами, средний, q=1, между первым и вторым электродами (в этом случае осуществляется боковая, направленная перпендикулярно к стенке скважины фокусировка тока I₀) и малый, q=0,14, между вторым и третьим (экранирующим) электродами (рис. 1). Коэффициенты фокусировок определяют относительным изменением отношений токов I_Э/I₀ в однородной среде, принимая q=1 при средней боковой фокусировке. Для рассматриваемых микроустановок диапазон отношения кажущегося сопротивления к сопротивлению промывочной жидкости достигает 12*10³, кроме установки со сферической фокусировкой, у которой предел =500-1000.

Измерение указанными тремя микроустановками одновременно позволяет получить систему уравнений:

где- сопротивление прискважинной части зоны проникновения;- удельное сопротивление глинистой корки.

Мы имеем три уравнения и три неизвестных. Очевидно, что решение этих уравнений позволит определитьбез данных микрокаверномера, используемого для определения толщины hсл и оценки. При этом существенно повысится точность интерпретации микрокаротажа, так как определения hсл по микрокаверномеру неточны, а при увеличении диаметра скважин вообще теряют смысл.

Для выделения и оценки эффективной мощности коллекторов в разрезе скважин применение рекомендуемого комплекса микрозондов с фокусировкой тока при одновременном измерении ими кажущихся сопротивлений более эффективно по сравнению с применяемыми микрозондами. Известно, что отношение кажущихся сопротивлений потенциал- и градиент-микрозондов при любых величинах глинистых корок не может быть больше 2-2,5. Как следует из характеристик на рис. 1, отношения кажущихся сопротивлений микроустановок с различным коэффициентом фокусировки значительно больше. Например, при  отношение=30-55. В области малых отношений комплекс фокусированных микроустановок также значительно чувствительней к радиальной неоднородности сопротивлений и, следовательно, эффективней для выделения коллекторов.

Большие возможности МБМК подтверждены результатами измерений в скв. 128 Северо-Копанской площади и 93 Бердянской, разрез которых представлен карбонатными породами башкирского яруса. Коллекторы преимущественно низкопоровые с сильно развитой вертикальной трещиноватостью и поэтому стенки скважины имеют сложный профиль с увеличенным диаметром. Промывочные жидкости высокоминерализованные с удельным сопротивлением 0,08 и 0,04 Ом-м соответственно, условия измерений в скважине дополнительно усложнены наличием значительного количества асбестоволокна и сивушных масел (отходы спирто-водочного производства), введенных в промывочную жидкость для предотвращения поглощения.

Результаты многозондового бокового микрокаротажа, радиоактивного каротажа (НГК и ГК) и кавернометрии в двух типичных интервалах разреза скв. 128 показаны на рис. 2. В верхнем интервале проницаемые разности известняков имеют пористость 12-17 %, в нижнем 6-8 %. Обычный микрокаротаж потенциал- и градиент-микрозондами в этой скважине, как и других подобных ей, не выполнялся, поскольку в данных условиях он не дает удовлетворительных результатов.

Комплекс МБМК эффективно выделяет проницаемые зоны (коллекторы), против которых наблюдаются изменения сопротивления прискважинной зоны в радиальном направлении (рис. 2). Границы пластов-коллекторов более четко определяются по показаниям микрозонда с наименьшим коэффициентом фокусирования, q=0,14, и удовлетворительно согласуются с данными АК и НГК.

В разрезе скв. 128 по показаниям МБМК было выделено 35 проницаемых пластов, шесть из них (3, 4, 5, 29, 30, 31) показаны на рис. 2, а результаты количественной интерпретации даны в таблице, в которой приводятся и данные интерпретации БК-3, БМК и АК.

Определениеи hсл проведено по двухзондовой палетке для установок с q=4,5 и q=0,14. Такие палетки могут быть построены для любой пары микроустановок для оценки в различных точках.

С целью выяснения характера насыщения пластов на рис. 3 приведена гистограмма отношений удельных сопротивлений, определенных соответственно по данным БК-3 и МБМК. Здесь предполагается, что значенияблизки по величине к удельному сопротивлению пласта, а - к удельному сопротивлению зоны проникновения. На рис. 3 приведены отношения, определенные по данным БК-3 и БМК.

В интервалах разреза, по которым построены гистограммы, проведено опробование. Из пласта 1 получена вода с пленкой нефти, в интервале пластов 4-35 - вода. Пласты 2 и 3 не опробованы.

Анализируя вышеприведенные гистограммы и результаты опробования скважины, можно отметить следующее.

1. Отношения, полученные интерпретацией данных МБМК закономерно распределены по интервалу исследования и имеют значение меньше отношения, гдеи-удельные сопротивления пластовой воды и фильтрата промывочной жидкости. Можно считать, что значения меньшиесоответствуют повышающему проникновению, а при- водоносным пластам. Последнее согласуется с результатами опробования. Исключение составляют пласты 2 и 3, для которых больше, что указывает на понижающее проникновение и косвенно на нефтегазоносность. Как уже указывалось выше, эти пласты не были опробованы.

2. Отношенияраспределены по интервалу относительно линиименее закономерно, т.е. большое число пластов имеютбольше , что не соответствует результатам опробования.

Выводы

Комплекс микроустановок с фокусировкой тока, регистрируемых одновременно, позволяет:

выявить радиальную неоднородность в прискважинной части зоны проникновения и оценить величины ее удельного сопротивления и толщины глинистой корки без данных микрокаверномера (каверномера);

обеспечить надежные признаки выделения пластов-коллекторов в большом диапазоне коэффициента пористости;

более надежно оценить характер насыщения коллекторов по отношению , чем по.

Таблица Результаты количественной интерпретации данных скв. 128 Северо-Копанской площади

Пласт	по БК-3, Омм	, по МБК, Омм	МБМК					Кп по АК, %	Кп по нгк, %	dскв, см
			q= 4,5	q=1	q=0.14	, Омм	hсл, см
3	14	0,25	13	7	1,7	16	2,0	20	15	32
4	18	4.	25	7,5	2,5	30	1,9	18	14	32
5	30	35	60	28	5	70	1,5	12,5	12	28
29	25	40	80	68	37	90	0,6	6	5,5	27
30	65	100	130	125	62	130	0,5	4	4	27
31	17	20	55	28	15	60	0,7	7,5	8,0	26

Рис. 1. График зависимости кажущихся сопротивлений микрозондов с фокусировкой тока от удельного сопротивления и толщины глинистой корки.

Шифр кривых - толщина корки в мм. 1 - S=0,036, q =4.5; 2 - S=0,036, q=1; 3 - S=0,036, q=0,14

Рис. 2. Исследование разреза скв. 128 Северо-Копайской площади многозондовым боковым микрокаротажем.

1 - известняки; 2 – коллекторы

Рис. 3. Распределение отношении и в интервале исследования разреза скв. 128 Северо-Копайской площади.

Точки: 1 -, 2 -