воскресенье, 7 апреля 2013 г.
Высокочастотный индукционный каротаж
Высокочастотный индукционный каротаж изопараметрических зондирований (ВИКИЗ) - современный высокотехнологичный метод ГИРС, с помощью которого не только выполняется электропрофилирование по стволу скважины, но и электромагнитное зондирование по перпендикуляру к оси скважины (боковое зондирование).
В ВИКИЗ в отличие от ИК измеряются не абсолютные сигналы на фоне скомпенсированного прямого поля, а относительные фазовые характеристики. .Этим достигается более высокая разрешающая способность в скважинах с сильнопроводящим буровым раствором (ρс<0,5 Ом·м). То есть, относительная разность фаз и амплитуд, измеренных в 2-х близрасположенных катушках в диапазоне частот 0,8÷15 МГц, очень слабо зависит от параметров скважины. Достигается высокий уровень сигналов в среде до 120 Ом*м
Аппаратура ВИКИЗ включает скважинный прибор и наземную панель, которая обеспечивает питание скважинного прибора, прием и трансформацию сигналов, их обработку и преобразование в аналоговый вид. В аппаратуре предусмотрен канал записи кривых ПС.
Скважинный прибор состоит из блока электроники и зондовой части, которая включает пять 3-х катушечных зондов, состоящих из соосно размещённых 5-ти генераторных и 6-ти измерительных катушек. Диаметр скважинного прибора D = 73 мм, длина L = 4.0 м. Длина короткого зонда 0.5, а длинного 2.0 м. Схема зонда представлена на рис. 34.
Рис. 34. Схема зонда ВИКИЗ
Г1 (частота питания 14 МГц), Г2 (7 МГц), Г3 (3,5 МГц), Г4 (1,75 МГц), Г5 (0,875 МГц) - генераторные катушки; И1, И2, И3, И4, И5, И6 — приемные катушки; Lj = 0,5 м, L2 = 0,7 м. L3 = 1,0 м, L4 = 1,4 м, L5 = 2.0 м - длины трехкатушечных зондов; DL1 = 0,1 м, DL2=0,14 м. DL3 = 0,20 м, DL4 = 0.28 м. DL5= 0,4 м — базы зондов
Схема каждого отдельного зонда принципиально не отличается от зондов ИК и ДК (рис. 35) Обозначения зондов тоже типовые. Например, зонд И60.4И51.6Г5 имеет длину базы L = 0.4 м, и зонда L = 2.0 м (0.4+1.6).
Рис. 35. Схема отдельного зонда ВИКИЗ
L, ∆L – длины зонда и базы (расстояние между измерительными катушками) в метрах
Для всех пяти 3-х катушечных зондов выполняются условия квазистационарности в немагнитной среде и они называются изопараметрическими.
и 
Скважинный прибор работает следующим образом. Переменный ток в генераторной катушке возбуждает в окружающей среде электромагнитное поле. Это поле наводит в измерительных катушках Э.Д.С., зависящую от электрофизических свойств горных пород. Далее усиленные и сформированные сигналы подаются на входы фазометра, который последовательно посредством суммирования производит измерение разности фаз ∆φ между входными сигналами и их периодами Т. Работа всех электронных узлов выполняется по специальной программе.
Между параметрами ∆φ и УЭС (ρ) существует зависимость, которая для однородной изотропной среды имеет асимптотический вид (рис. 36).
Рис. 36. График зависимости между показателями ∆φ и ρ в частотном диапазоне ВИКИЗ
Принципиальная особенность ВИКИЗ, как самостоятельной технологии ГИРС, в том, что реализуется принцип радиального зондирования, то есть последовательного увеличения глубинности за счёт увеличения длины зондов с одновременным уменьшением их рабочей частоты, а также за счёт измерения разности фаз, слабо зависящей от параметров скважины. Другими словами, основной вклад в измеряемые на каждом канале сигналы вносят токи, текущие в различных на удалении от оси скважины областях среды.
Интерпретация диаграмм ВИКИЗ осуществляется по типовой схеме:
Определение границ пластов и литологическое расчленения разрезов по диаграммам ВИКИЗ осуществляется по тем же критериям и признакам, что и для других электрических методов, то есть в точках градиента максимального возрастания-убывания кривых (рис. 37). На первом этапе оценивается соотношение пластов по УЭС, то есть разделяются высокоомные, низкоомные, среднеомные слои.
Рис. 37. Пример выделения литологических границ по диаграммам ВИКИЗ, сопоставленных с кривыми бокового (БК), микробокового (МБК) и индукционного каротажа
При этом диаграммы ВИКИЗ сопоставляются с другими методами каротажа и в первую очередь с кривыми методов стандартного каротажа (КС, ПС, НКТ, ГК). Второй этап литологического расчленения связан с выделением и качественной интерпретаций продуктивных пластов. Среди последних различают газоносные, нефтеносные и водоносные, а также смешанного типа. Признаками проницаемых коллекторов является радиальное изменение УЭС от зонда к зонду и инверсия этих кривых при наличии окаймлений (промытой) зоны. Последовательность изменения УЭС на кривых зондов различной длины зависит от либо пониженного, либо повышенного проникновения фильтрата промывочный жидкости в пласт.
Выделение коллекторов и оценка типа их насыщения производится путём сопоставления диаграмм ВИКИЗ на предмет соотношения по значениям ρк. Пример соотношения кривых ВИКИЗ над водонасыщенным коллектором, в котором соленость пластовых вод превышает соленость фильтрата (ρс > ρв) приведен на рис. 38, а пример соотношения этих же кривых над продуктивным газонасыщенным интервалом - на рис. 39.
Рис. 38. Пример соотношения кривых ВИКИЗ над водонасыщенным коллектором
Рис. 39. Пример соотношения кривых ВИКИЗ над газонасыщенным коллектором
Необходим многоуровневый анализ, включающий привлечение каротажных кривых стандартного и дополнительного комплекса ГИРС в зависимости от сложности строения продуктивных пластов. Как правило, наиболее легко удаётся определить газо- и водонасыщенные коллекторы. В частности, анализ соотношения кривых, приведенных на рис 38 и 39, показывает, что над проницаемым водонасыщенным пластом имеет место последовательное уменьшение показателя ρк от коротких зондов к длинным с равными показаниями на двух длинных зондах (см. рис. 38), в то время как, в газонасыщенном пласте картина противоположная, подчёркиваемая чётким обособлением всех кривых (см. рис. 39).
В нефтенасыщенных интервалах соотношение кривых ВИКИЗ бывает самым разнообразным и может в отдельных случаях не отличаться от таковых в водоносных и газоносных пластах. Преимущественно картина проникновения всегда сложная. Часты примеры наличия окаймляющей зоны, где наблюдается инверсия графиков ρк, полученных зондами малых и средних размеров. Сложная картина и в тех случаях, когда подошвенная часть пластов содержит пластовую воду. В первом приближении различают:
а) повышающее проникновение, когда, как и в водоносных пластах, происходит последовательное уменьшение от короткого зонда к длинному и, в большинстве случаев, с равными показаниями или инверсией на двух длинных зондах (рис. 40);
Рис. 40. Соотношение графиков ВИКИЗ при повышающем проникновении фильтрата промывочной жидкости в продуктивный пласт
б) понижающее проникновение, при котором, как и в газоносных пластах, наблюдается последовательное увеличение от короткого зонда к длинному с равными показаниями или инверсией значений ρк на двух-трех длинных зондах (рис. 41).
Рис. 41. Соотношение графиков ВИКИЗ при понижающем проникновении фильтрата промывочной жидкости в продуктивный пласт
Для правильной оценки коллекторов необходимы мониторинговые наблюдения, которые не только подтверждают наличия окаймляющей зоны в продуктивной части коллектора, но и позволяют изучать динамику процессов формирования этой области.
Количественная интерпретация диаграмм ВИКИЗ включает:
Рис. 41. Окно пользователя программой «МФС ВИКИЗ»
Основная цель количественной интерпретации данных ВИКИЗ, как и в технологии БКЗ, определение показателей продуктивного пласта и зоны проникновения. Интерпретация выполняется посредством сопоставления наблюдённых (фактических) кривых с теоретическими. Кривые зондирования, как и в БКЗ, строятся в билогарифмическом масштабе и разделяются на 2-х, 3-х, и 4-х слойные. Наиболее часто встречающиеся типы кривых приведены на рис. 42.
Рис. 42. Типы кривых зондирования в методе ВИКИЗ
В ВИКИЗ в отличие от ИК измеряются не абсолютные сигналы на фоне скомпенсированного прямого поля, а относительные фазовые характеристики. .Этим достигается более высокая разрешающая способность в скважинах с сильнопроводящим буровым раствором (ρс<0,5 Ом·м). То есть, относительная разность фаз и амплитуд, измеренных в 2-х близрасположенных катушках в диапазоне частот 0,8÷15 МГц, очень слабо зависит от параметров скважины. Достигается высокий уровень сигналов в среде до 120 Ом*м
Аппаратура ВИКИЗ включает скважинный прибор и наземную панель, которая обеспечивает питание скважинного прибора, прием и трансформацию сигналов, их обработку и преобразование в аналоговый вид. В аппаратуре предусмотрен канал записи кривых ПС.
Скважинный прибор состоит из блока электроники и зондовой части, которая включает пять 3-х катушечных зондов, состоящих из соосно размещённых 5-ти генераторных и 6-ти измерительных катушек. Диаметр скважинного прибора D = 73 мм, длина L = 4.0 м. Длина короткого зонда 0.5, а длинного 2.0 м. Схема зонда представлена на рис. 34.
Рис. 34. Схема зонда ВИКИЗ
Г1 (частота питания 14 МГц), Г2 (7 МГц), Г3 (3,5 МГц), Г4 (1,75 МГц), Г5 (0,875 МГц) - генераторные катушки; И1, И2, И3, И4, И5, И6 — приемные катушки; Lj = 0,5 м, L2 = 0,7 м. L3 = 1,0 м, L4 = 1,4 м, L5 = 2.0 м - длины трехкатушечных зондов; DL1 = 0,1 м, DL2=0,14 м. DL3 = 0,20 м, DL4 = 0.28 м. DL5= 0,4 м — базы зондов
Схема каждого отдельного зонда принципиально не отличается от зондов ИК и ДК (рис. 35) Обозначения зондов тоже типовые. Например, зонд И60.4И51.6Г5 имеет длину базы L = 0.4 м, и зонда L = 2.0 м (0.4+1.6).
Рис. 35. Схема отдельного зонда ВИКИЗ
L, ∆L – длины зонда и базы (расстояние между измерительными катушками) в метрах
Для всех пяти 3-х катушечных зондов выполняются условия квазистационарности в немагнитной среде и они называются изопараметрическими.
и Скважинный прибор работает следующим образом. Переменный ток в генераторной катушке возбуждает в окружающей среде электромагнитное поле. Это поле наводит в измерительных катушках Э.Д.С., зависящую от электрофизических свойств горных пород. Далее усиленные и сформированные сигналы подаются на входы фазометра, который последовательно посредством суммирования производит измерение разности фаз ∆φ между входными сигналами и их периодами Т. Работа всех электронных узлов выполняется по специальной программе.
Между параметрами ∆φ и УЭС (ρ) существует зависимость, которая для однородной изотропной среды имеет асимптотический вид (рис. 36).
Рис. 36. График зависимости между показателями ∆φ и ρ в частотном диапазоне ВИКИЗ
Принципиальная особенность ВИКИЗ, как самостоятельной технологии ГИРС, в том, что реализуется принцип радиального зондирования, то есть последовательного увеличения глубинности за счёт увеличения длины зондов с одновременным уменьшением их рабочей частоты, а также за счёт измерения разности фаз, слабо зависящей от параметров скважины. Другими словами, основной вклад в измеряемые на каждом канале сигналы вносят токи, текущие в различных на удалении от оси скважины областях среды.
Интерпретация диаграмм ВИКИЗ осуществляется по типовой схеме:
- Определение границ пластов и литологическое расчленение разреза.
- Выделение коллекторов и оценка типа их флюидонасыщения.
- Получение количественных показателей продуктивных горизонтов.
Определение границ пластов и литологическое расчленения разрезов по диаграммам ВИКИЗ осуществляется по тем же критериям и признакам, что и для других электрических методов, то есть в точках градиента максимального возрастания-убывания кривых (рис. 37). На первом этапе оценивается соотношение пластов по УЭС, то есть разделяются высокоомные, низкоомные, среднеомные слои.
Рис. 37. Пример выделения литологических границ по диаграммам ВИКИЗ, сопоставленных с кривыми бокового (БК), микробокового (МБК) и индукционного каротажа
При этом диаграммы ВИКИЗ сопоставляются с другими методами каротажа и в первую очередь с кривыми методов стандартного каротажа (КС, ПС, НКТ, ГК). Второй этап литологического расчленения связан с выделением и качественной интерпретаций продуктивных пластов. Среди последних различают газоносные, нефтеносные и водоносные, а также смешанного типа. Признаками проницаемых коллекторов является радиальное изменение УЭС от зонда к зонду и инверсия этих кривых при наличии окаймлений (промытой) зоны. Последовательность изменения УЭС на кривых зондов различной длины зависит от либо пониженного, либо повышенного проникновения фильтрата промывочный жидкости в пласт.
Выделение коллекторов и оценка типа их насыщения производится путём сопоставления диаграмм ВИКИЗ на предмет соотношения по значениям ρк. Пример соотношения кривых ВИКИЗ над водонасыщенным коллектором, в котором соленость пластовых вод превышает соленость фильтрата (ρс > ρв) приведен на рис. 38, а пример соотношения этих же кривых над продуктивным газонасыщенным интервалом - на рис. 39.
Рис. 38. Пример соотношения кривых ВИКИЗ над водонасыщенным коллектором
Рис. 39. Пример соотношения кривых ВИКИЗ над газонасыщенным коллектором
Необходим многоуровневый анализ, включающий привлечение каротажных кривых стандартного и дополнительного комплекса ГИРС в зависимости от сложности строения продуктивных пластов. Как правило, наиболее легко удаётся определить газо- и водонасыщенные коллекторы. В частности, анализ соотношения кривых, приведенных на рис 38 и 39, показывает, что над проницаемым водонасыщенным пластом имеет место последовательное уменьшение показателя ρк от коротких зондов к длинным с равными показаниями на двух длинных зондах (см. рис. 38), в то время как, в газонасыщенном пласте картина противоположная, подчёркиваемая чётким обособлением всех кривых (см. рис. 39).
В нефтенасыщенных интервалах соотношение кривых ВИКИЗ бывает самым разнообразным и может в отдельных случаях не отличаться от таковых в водоносных и газоносных пластах. Преимущественно картина проникновения всегда сложная. Часты примеры наличия окаймляющей зоны, где наблюдается инверсия графиков ρк, полученных зондами малых и средних размеров. Сложная картина и в тех случаях, когда подошвенная часть пластов содержит пластовую воду. В первом приближении различают:
а) повышающее проникновение, когда, как и в водоносных пластах, происходит последовательное уменьшение от короткого зонда к длинному и, в большинстве случаев, с равными показаниями или инверсией на двух длинных зондах (рис. 40);
Рис. 40. Соотношение графиков ВИКИЗ при повышающем проникновении фильтрата промывочной жидкости в продуктивный пласт
б) понижающее проникновение, при котором, как и в газоносных пластах, наблюдается последовательное увеличение от короткого зонда к длинному с равными показаниями или инверсией значений ρк на двух-трех длинных зондах (рис. 41).
Рис. 41. Соотношение графиков ВИКИЗ при понижающем проникновении фильтрата промывочной жидкости в продуктивный пласт
Для правильной оценки коллекторов необходимы мониторинговые наблюдения, которые не только подтверждают наличия окаймляющей зоны в продуктивной части коллектора, но и позволяют изучать динамику процессов формирования этой области.
Количественная интерпретация диаграмм ВИКИЗ включает:
- попластовую разбивку;
- усреднение диаграмм и снятие существенных значений;
- формирование кривых зондирований;
- построение стартовой модели (экспресс-инверсия);
- инверсию кривых с использованием методов целенаправленного подбора модельных параметров;
- оценку качества интерпретации.
Рис. 41. Окно пользователя программой «МФС ВИКИЗ»
Основная цель количественной интерпретации данных ВИКИЗ, как и в технологии БКЗ, определение показателей продуктивного пласта и зоны проникновения. Интерпретация выполняется посредством сопоставления наблюдённых (фактических) кривых с теоретическими. Кривые зондирования, как и в БКЗ, строятся в билогарифмическом масштабе и разделяются на 2-х, 3-х, и 4-х слойные. Наиболее часто встречающиеся типы кривых приведены на рис. 42.
Рис. 42. Типы кривых зондирования в методе ВИКИЗ
0 коммент.:
Отправить комментарий