СУХОРУКОВА Карина Владимировна ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ СОВМЕСТНОЙ ЧИСЛЕННОЙ ИНВЕРСИИ ДАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА В ВЕРТИКАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ СКВАЖИНАХ : Сухорукова Карина Володимирівна ВИЗНАЧЕННЯ електрофізичних параметрів теригенних відкладів НА ОСНОВІ СПІЛЬНОЇ чисельність інверсії ДАНИХ ЕЛЕКТРИЧНОГО І ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО каротажу У вертикальних І похилих свердловин SUKHORUKOVA Karina Vladimirovna DETERMIN

Краткое содержание

Глава 1. Особенности количественной интерпретации сигналов электрокаротажа осадочных отложений Западной Сибири. Методы, аппаратура и физические условия измерения
Приведены основные сведения о геоэлектрических параметрах базо¬вых моделей осадочных горных пород и скважин, о типах зондов, измеря¬емых сигналах и рассчитываемых трансформациях, конструктивных пара¬метрах аппаратуры, об используемых в исследовании программах числен¬ного моделирования и инверсии. Результативной частью является исследо¬вание влияния на сигналы ВЭМКЗ неровностей стенки скважины и сдвига прибора с оси скважины на стенку.
Известно, что одновременное измерение сигналов электрокаротажа разными типами зондов повышает точность геоэлектрической модели при совместной инверсии данных. Например, по комплексу данных БКЗ и ВЭМКЗ существенно уточняется строение прискважинной зоны, которое зависит от пористости, проницаемости и нефтенасыщенности коллектора, а также от механических свойств глубоко залегающих пород (М.И. Эпов, А.А. Кашеваров, И.Н. Ельцов, Л.А. Назаров, Л.А. Назарова, Г.В. Несте¬рова). Одновременность измерения обеспечивается современными ком¬плексами каротажной аппаратуры, в числе которых - комплекс СКЛ (раз¬работан и производится Научно-производственным предприятием геофи¬зической аппаратуры "Луч" (НІ III Г А "Луч", г. Новосибирск).
По измеряемым зондами ВЭМКЗ комплекса СКЛ разности фаз Дф и отношению амплитудЛ2/Л\ строится трансформация в кажущуюся диэлек-трическую проницаемость (ДП) [Эпов, ..., Сухорукова и др., 2010]. ДП в общем случае зависит от состава породы, микроструткуры порового про-странства и насыщения пласта. Возможность оценки ДП в измененной зоне и пласте небольшой толщины обеспечивается разной пространствен¬ной чувствительностью Дф и Л2/Л 1, что показано в работах В.Н. Глинских, М.И. Эпова, М.Н. Никитенко и др.
При количественной интерпретации, как правило, предполагается, что зонд соосен скважине, которая представляет собой цилиндр с ровными стенками, заполненный буровым раствором. При средних значениях УЭС раствора в скважине и окружающих пород (1-2 и 4-30 Ом-м) и типичных диаметрах скважин для большинства методов с практической точностью такое предположение выполняется, например, для нормальных зондов и градиент-зондов постоянного тока (S. Gianzero, R. Rau, Е.В. Чаадаев). При высоком контрасте УЭС вытеснение части раствора корпусом прибора учитывается при измерениях в гранитах с высоким УЭС (H. Thunehed, O. Olsson). Но влияние неровности стенки скважины и смещения зонда с её оси становится значительным при использовании фокусирующих схем,
7
при повышении частоты электромагнитного поля, и тем больше, чем больше разница между диаметрами прибора и скважины и выше контраст УЭС бурового раствора и пласта. В таких случаях эксцентриситет обычно учитывается при моделировании сигналов, а алгоритмы коррекции влия-ния смещения в скважине с раствором встраиваются в системы обработки сигналов. В некоторых случаях эффект эксцентриситета снижают добавле-нием в прибор проводящих элементов корпуса или внутреннего провод¬ника, замкнутого на буровой раствор специальной системой электродов, что позволяет избавиться от токов, возникающих в скважине в результате асимметрии положения зонда в скважине (S. Gianzero, R. Rau, G. Minerbo, J. Miles, T. Barber, X. Sun, J. Hou, R. Rosthal, M. Rabinovich, A. Bespalov, S. Forgang, Q. Li, M. Bittar, D. Omeragic и др.).
В способах численной коррекции влияние эксцентриситета рассчиты-вается в модели "скважина - пласт" при максимальном смещении зонда, и на основе этих расчётов проводится коррекция измеренных сигналов. Для вычислений применяются как аналитические подходы (S. Gianzero, R. Rau, X. Sun и др.), так и методы конечных элементов и конечных разностей (B. Anderson, T. Barber; Q. Liu, F. Teixeira, I. San Martin, M. Bittar и др.).
А.А. Кауфман, А.М. Каганский и В.С. Кривопуцкий в первых работах по исследованию сигналов ВИКИЗ показывают, что смещение зонда с оси скважины практически не влияет, если УЭС пласта отличается от УЭС бу-рового раствора не более чем в 10 раз. Позже уточняется, что для прибора ВИКИЗ с радиусом корпуса 0.0365 м, размещенного в скважине радиусом 0.108 м, влияние эксцентриситета тем больше, чем выше контраст УЭС и меньше длина зонда, а при низком УЭС бурового раствора меняется тип кривой зондирования - с монотонно падающей при осевом положении до восходящей при максимальном эксцентриситете.
В результате расчётов для сетки значений радиусов скважины и при-бора ВЭМКЗ получено, что смещение зонда с оси скважины влияет на сиг-налы тем больше, чем больше радиус скважины, сильнее контраст УЭС раствора и пласта и выше рабочая частота зонда [Игнатов, Сухорукова, 2009; Epov, Suhorukova et al., 2012]. Например, по результатам расчетов Дф и Л2/Л\ смещение зондов аппаратуры СКЛ радиусом 0.051 м в скважине радиусом 0.062 м существенно для высокочастотных зондов DF05, DF07, DF10 (длины 0.5, 0.7, 1.0 м, частоты 14, 7, 3.5 МГц) и практически незна¬чимо для низкочастотных DF14, DF20 (длины 1.4, 2.0 м, частоты 1.75, 0.875 МГц) (рисунок 1). Коррекция влияния смещения прибора с оси на стенку скважины приводит к облегчению визуального анализа диаграмм кажущегося сопротивления рк и к меньшему расхождению в непроницае¬мых породах, но в песчаных отложениях сохраняет расхождение, отража¬ющее наличие изменений в прискважинной зоне.