Применение индукционного каротажа

В отличие от других методов сопротивления в ИК не требуется непосредственного контакта измерительной установки с промывочной жидкостью. Это дает возможность применять ИК в тех случаях, когда используются непроводящие ПЖ (приготовленные на нефтяной основе), а также в сухих скважинах.

Благоприятные результаты получают при исследовании индукционным каротажем разрезов пород низкого и среднего сопротивления и при наличии повышающего проникновения фильтрата ПЖ в пласт.

По диаграммам индукционного каротажа можно более точно определить положение водонефтяного контакта и удельное сопротивление водоносных коллекторов низкого сопротивления.

Применение индукционного каротажа ограничено при соленой ПЖ сопротивлением менее 0,1 Ом·м и высоком удельном сопротивлении пород. Разрезы, представленные породами с удельным сопротивлением более 50 Ом·м, нечетко расчленяются приборами ИК.

По одной кривой ИК удельное сопротивление пласта можно определить только при отсутствии проникновения фильтрата ПЖ в пласт или при неглубоком проникновении. Поэтому индукционный каротаж применяют в комплексе с другими методами сопротивлений. При комплексных измерениях (ИК, БК, потенциал- и градиент-зондами) возможны более надежное выделение в разрезе пластов-коллекторов и определение их удельного сопротивления ρ_п, зоны проникновения ρ_зп и диаметра зоны проникновения D.

Результаты комплексных измерений ИК, БК и других кривых КС принято представлять в логарифмическом масштабе. Это дает возможность в одних и тех же единицах (логарифма сопротивления) регистрировать показания бокового и индукционного каротажа. В качестве «нулевого уровня» при логарифмической записи выбирают минимальную величину, равную 0,01 или 0,001 измеряемой величины, представляющей практический интерес и уверенно регистрируемой. При логарифмической шкале кривые сопротивления регистрируются с постоянной относительной погрешностью отсчета в области как больших, так и малых сопротивлений. При регистрации в линейных масштабах запись кривой КС ведется тремя гальванометрами и на отдельных участках разреза регистрируется в двух и даже трех линейных масштабах, что затрудняет сопоставление кривых и их дальнейшую обработку.

Впервые логарифмический масштаб регистрации кривых сопротивлений был осуществлен в Советском Союзе в 1934 г. при каротаже скважин Ишимбайского нефтяного месторождения, вскрывавших известняки высокого сопротивления артинского яруса.

§ 8. Универсальные способы интерпретации кривых сопротивления

§ 8. Универсальные способы интерпретации кривых сопротивления

Измерение кажущихся сопротивлений осуществляется зондами различных типов. В результате получают кривые кажущихся сопротивлений. Для комплексной обработки этих кривых при определении величин ρ_п, ρ_зп и D используют универсальные способы интерпретации.

КОМПЛЕКСНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КРИВЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯ. ИЗМЕРЕННЫХ ОБЫЧНЫМИ ЗОНДАМИ ИК И БК

На первом этапе комплексной интерпретации определяют удельное сопротивление пород по величинам кажущихся сопротивлений, измеренных разными зондами, предполагая, что зона проникновения отсутствует — среда двухслойная. Получение практически одинаковых результатов для всех зондов подтверждает правильность сделанного предположения, и найденные величины соответствуют истинным удельным сопротивлениям пласта. Различие удельных сопротивлений, определенных разными зондами, указывает на наличие зоны проникновения. В этом случае отдельно обрабатывают величины кажущихся сопротивлений, полученные зондами малого и большого радиусов исследований. Зонды малого радиуса исследований служат для определения удельного сопротивления зоны проникновения, а зонды большого радиуса—удельного сопротивления неизмененной части пласта.

Определение удельного сопротивления зоны проникновения и неизмененной части пласта проводят следующим образом.

1.   По величинам кажущихся сопротивлений, зарегистрированных зондами малого радиуса исследований (градиент-зондами с АО/d_с = 2÷5 или потенциал-зондами с АМ/d_с= 1÷3), приближенно определяют удельное сопротивление зоны проникновения (рис. 55).

2.   По величинам кажущихся сопротивлений, зарегистрированных зондами большого радиуса исследований, определяют приближенные значения удельного сопротивления неизмененной части пласта. Величину ρ_п получают для ряда заданных D/d_c— 1; 2; 4 и более для принятого приближенного значения ρ_зп. Найденные таким образом удельные сопротивления обычно отличаются от действительного ρ_п и являются условными. Условные значения сопротивлений, зарегистрированные большими зондами различной длины, равны удельному сопротивлению пласта в его неизмененной части только в том случае, когда найденная величина D/d_c соответствует своему фактическому значению.

На практике обычно удается подобрать два соседних значения D/dCy для которых наилучшим образом выполняется указанное выше условие. В результате определяют в первом приближении искомые величины ρ_п и D/d_c а по ним более точно — удельное сопротивление зоны проникновения — второе его приближение. Полученные данные в свою очередь могут лечь в основу более точного определения ρ_п и D/d_c. Расчет продолжается до тех пор, пока произойдет уточнение результатов. На практике ограничиваются первым приближением удельного сопротивления пласта ρ_п' и относительного диаметра зоны проникновения (D/d_c)' и вторым приближением удельного сопротивления зоны проникновения ρ'_зп, так как дальнейшие приближения мало улучшают результаты.

Рис. 56. Сводная палетка для зондов 5Ф12; БК-3; АО=1,05; АО = 2,25 м;

d_c= 10,25 м; ρ_зп/ρ_с = 10.

№ 1 и № 2 — рассмотренные примеры; 1—5 — значения соответственно 1, 2, 4, 8, 16

Универсальный способ определений удельного сопротивления может быть применен в двух вариантах —графическом и табличном. Для графического варианта составлены сводные палетки, которые предназначены для оценки удельного сопротивления пластов по кривым зондов индукционного каротажа, трехэлектродного бокового каротажа БК-3 и градиент-зондов длиной 1 и 2,2 м. На каждой палетке содержится пять - шесть групп кривых зависимости ρ_к/ρ_с от ρ_п/ρ_с, соответствующих пяти - шести зондам различных типов. Для каждого зонда имеются пять кривых, соответствующих диаметру зоны проникновения, равному l,2d_c, 4d_c, 8d_c, 16d_c, а для зондов индукционного каротажа при D/d_c, равном 8 и 16,— по три-четыре кривые для ρ_с, равных 0,5; 1; 2 и 4 Ом·м. Палетки составлены для различных значений d_c и ρ_зп/ρ_с. Одна из палеток приведена на рис. 56. Шкалы кривых и их взаимное расположение на всех палетках одинаковы, а шкала ρ_п/ρ_с является общей для различных зондов.

Порядок определения удельного сопротивления неизмененной части пласта с помощью таких палеток следующий.

1.   Получают отношение ρ_зп/ρ_с с помощью палетки ρ_зп (см. рис. 55) и выбирают соответствующую сводную палетку с учетом диаметра скважины.

2.   Выбранную палетку совмещают с прозрачным бланком, на котором проводят линии, соответствующие шкале ρ_п/ρ_с и перпендикулярные к ней. На линии наносят значения отношений кажущихся сопротивлений исследуемого пласта к сопротивлению раствора ρ_к1/ρ_с, ρ_к2/ρ_с, ..., зарегистрированных различными зондами. Перемещая бланк при совмещенных шкалах ρ_п/ρ_с добиваются, чтобы все точки на горизонтальной линии расположились на кривых одинакового значения D/d_c, и по шкале ρ_п/ρ_с отсчитывают величину удельного сопротивления пласта. Полученные значения D/d_c и ρ_п/ρ_с являются приближенными и служат для корректирования ρ_зп/ρ_с и уточнения величин ρ_п/ρ_с и D/d_c.

Раздельная обработка данных, полученных малыми и большими зондами, облегчает применение универсальных вычислительных машин для определения удельного сопротивления.

Ниже приведены примеры использования сводной палетки для интерпретации кривых сопротивления.

Пример 1. Пласт залегает в интервале 2445—2470 м, ρ_с = 0,60 Ом·м, d_c=250 мм (рис. 57). Величина кажущихся сопротивлений и проводимости, зарегистрированные разными зондами: N0,1M0,5A—8 Ом·м, N0,1M1A — 17 Ом·м, N0,25M2,25A—20 Ом·м, 5Ф1,2—64 мСм/м.

Переходим от величины кажущейся электропроводности, полученной на кривой индукционного каротажа, к значениям кажущегося сопротивления и исправляем их за влияние скважины и мощности пласта с помощью палеток (см. рис. 51 АО: ρ_к·м — ρ_{к. исп} = 12 Ом·м. Определяем отношение ρ_к/ρ_с для всех зондов: ρ_{к 0,55}/ρ_с = 13,2; ρ_{к 1,05}/ρ_с=28,4; ρ_{к 2,4}/ρ_с=33; ρ_{к исп}/ρ_с=20. = 15,6 Ом

Для выбора сводной палетки необходимо располагать параметрами ρ_зп/ρ_с и d_c. Первую находим по отношению ρ_{к 0,55}/ρ_с, используя палетку ρ_зп; для градиент-зонда (см. рис. 55) ρ_зп/ρ_с≈15. На ближайшую по параметрам сводную палетку (ρ_зп/ρ_с = 10; d_c = 250 мм) (см. рис. 56) накладываем лист кальки и проводим на нем вертикальную и горизонтальную линии, соответствующие осям палетки. На горизонтальную ось бланка, пользуясь шкалами палетки, наносим точки, соответствующие рассчитанным для каждого зонда значениям ρ_к/ρ_с, и проводим окружности радиусами 0,1 ρ_{к мб}/ρ_с с центром в указанных точках.

Передвигая бланк вверх так, чтобы вертикальные оси на кальке и палетке совпадали, совмещаем нанесенные точки со сплошными кривыми (D/d_c = 1) и оцениваем наличие или отсутствие зоны проникновения. При отсутствии зоны проникновения все точки ложатся на сплошные кривые с разбросом не более 10—20 %. При несовпадении нанесенных на кальку точек со сплошными кривыми палетки совмещаем точку, соответствующую градиент-зонду с АО = 1,05 м, со сплошной кривой палетки для этого зонда и по положению остальных точек судим о характере проникновения. Отклонение точек влево от сплошных линий указывает на наличие повышающего проникновения, вправо — понижающего.

В рассматриваемом примере, как видно из рис. 56, все точки по горизонтали совпадают со сплошными линиями, что свидетельствует об отсутствии здесь проникновения промывочной жидкости в пласт.

Проведя горизонтальную линию через найденные точки, отсчитываем на вертикальной оси палетки (см. рис. 56) значение ρ_п/ρ_с = 21 или при ρ_с = = 0,6 Ом·м находим значения ρ_п = 12,6 Ом·м.

По данным обработки БКЗ, удельное сопротивление данного пласта ρ_п = 13 Ом·м. Пласт плотный без проникновения, D = d_c.

Пример 2. Пласт в той же скважине залегает в интервале 2585— 2598 м, ρ_с = 0,6 Ом·м, d_c=250 мм (см. рис. 57). Против пласта отсчитываем значения рк для каждого зонда и вычисляем отношения: ρ_{к 0,55}/ρ_с = 7; ρ_{к 1,05}/ρ_ст = 10,7; ρ_{к 2,1}=4,7; ρ_{к. исп}/ρ_с = 30. Находим по малому градиент-зонду и уточняем по палетке (см. рис. 55) ρ_зп/ρ_с = 7,5. Ближайшая по параметрам сводная палетка остается той же (см. рис. 56). Совмещаем точки ρ_{к 1,05}/ρ_с= 10,7 со сплошной линией палетки и убеждаемся в наличии здесь повышающего проникновения. При дальнейшем совмещении находим, что в положении пунктирной линии (см. рис. 56, пример 2) точки совмещают в пределах допускаемой точности с кривыми D/d_c = 8. По оси ординат отсчитываем ρ_п/ρ_с = 11,0 и ρ_п=0,66 Ом·м. Эти данные согласуются с результатами обработки БКЗ; ρ_п=0,9 Ом·м; ρ_зп/ρ_с = 10; D/d_c=8.