13.Петрофизическая характеристика объекта исследования при наличии скважины, вскрывающей пласт (на примере метода сопротивлений)

(рисунок)

Объект исследований - разрез г/п, вскрытых скважиной

а) водоносный пласт

ρвп=Рп*ρв

ρпп=Рп* ρф

ρзп=Рп* ρвф

б) продуктивный пласт

ρнп=Рп*Рн*ρв

ρпп=Рп*Рн.пп*ρф

ρзп=Рп*Рн.зп*ρвф

1/ ρвф=z/ ρв + (1-z)/ ρф

Рн=f(Кв)

Рн.пп= f(Кв.пп)

Рн.зп= f(Кв.зп)

Кв.пп=15 – 25%

Кв.зп=20 -40%

Рассмотрим как меняется ρ по разрезу (рисунок)

- в слое водон.пласта

ρпп/ρвп= (Рп*ρф)/(Рп*ρв)= ρф/ρв

При ρф>ρв, ρф/ρв>1

Повышающее проникновение, когда в зоне > чем за зоной

- в слое продукт пласта

ρпп/ρнп=(Рп*Рн.пп* ρф)/( Рп*Рн*ρв)

а) ρф ~ ρв, Рн – высок

ρпп/ρнп < 1, понижающее проникновение

б) ρф >> ρв, Рн – мал

ρпп/ρнп > 1, повышающее проникновение

в) ρпп/ρнп = 1, нейтральное проникновение

Диаметр и глубина зоны проникновения зависит от Кп, Кпр, Кпр.тк, ∆Р, продолж-и фильтр.

Опред. факторы – пористость и проницаемость глин.корки.

Т.к Кпр.тк на 3-4 порядка ниже Кпр, то количество фильтрата проникшего в пласт будет опр-ся в осн. прониц тк. Диаметр зоны проникновения зависит от Кп

Степень вытеснения пластового флюида зависит от кол-ва профильтр жид-ти, параметров пористой среды и св-ва промыв жидкости.

На процесс проник-я фильтра прод.пласта большое влияние оказывает фаз. или отн-ная проницаемость, а так же начал. распред. флюидов. В связи с > высокой фаз. прониц-тью Кпр нефти , чем с в., у внешней границы ЗП может наблюдаться зона с повышен. содержанием воды, приводящая к ↓ ρ - эта зона наз-ся окисляющей. Образование этой зоны возможно только при наличии свободной воды . Окисляющая зона со временем быстро исчезает.

14. Комплекс методов сопротивления, применяющееся для изучения коллекторов нефти и газа.

Свойство пород проводить эл. ток – уд. электропроводность[σ]. Количество заряда Q, перенос-е ч/з образец породы длиной L:

Q= σ*(∆U/L)*S*t

σ – уд. сопротивление, ∆U/L – градиент потенциала, t - время, S - площадь сечения.

Величина, обратная электропроводности – уд-е эл-е сопротивление [ρ]

ρ=1/ σ

Полное сопротивление образца: R= ρ(L/S),

ρ_п=f(ρ_тв, ρ_ж)

ρ_тв фазы:

Проводники эл. тока - самородные металлы и природные растворы металлов, ρ_тв<10^-6Ом*м;

Полупроводящие минералы (графит, пирит, магнетит, антрацит), [10^-2 – 10^-6] Ом*м;

Основ породообр минералы (кварц, кальцит, доломит), ρтв=10¹⁰ – 10¹⁶ Ом*м явл-ся изоляторами.

ρ_флюида: ρ_в, ρ_н, ρ_г, ρ_ф.

ρ_в = f (хим. сост, С_в, t˚)

С_в – минерализация;

ρ_в=10/(∑(С_кiUf_кi+C_aiVf_ai));

С – содержание в молекуле i-катиона или аниона;

U и V – эл. подвиж катиона и аниона при ∞ разбавлении;

f – коэф. электропроводности катиона и аниона, зависящие от концентрации растворенных солей и их хим.состава.

Прир, р-ры пластовых вод представляет собой р-р электролитов. Преобладают хлориды Na, K, Ca и Mg – 70-95%. Но в некоторых водах повышенное содержание ионов SO^-₄ и HCO^-₃ (Na₂SO₄, NaHCO₃)

Если ионный состав солей представлен преимущественно хлоридами Na, K, Ca, то уд. сопр. пластовой воды можно использовать зависимость f(ρ_в) от С_в.

ρ_в=f(С_в,t˚_пл)

ρ_в=f(σ_в,t˚_пл)

U_Na+=40, V_Cl=60

В случае сложного ионного состава пластовой воды, когда катионы > чем на 1/3 представлены катионами Ca и Mg или анионы содерж HCO^-₃ или SO^2-₄:

ρ_в=1/(∑λ_∑iС_i)

Сi – эквивалентная конц i – соли в растворе

λ_∑i - эквивалентная электропроводимость i-соли

знак ∑ означает, что величину λ_∑i определяют как λ_∑i = f(С_∑)

λ=U+V

ρ_в=10^-2 - 10 Ом*м, чаще всего 10^-2 – 1;

ρ_н.г= 10¹⁰ – 10¹⁵ Ом*м, т.е не проводят эл. ток, в г.п. проводниками эл.тока явл вода.

ρ_{фильтра}=f(ρ_р-ра, t˚_пл)

σр≤1,3*10³ кг/м³ , обычный р-р (неутяжеленный)

если σр>1,3*10³кг/м³ η= ρ_ф/ρ_р – параметр;

С помощью кривых учитывается состав промывочной жидкости

В общем случае при увел темпер уд сопр г/п уменьшается. При этом в глин коллекторах увел темпер приводит к заметному снижению ρ_п.гл по сравнению с чистыми породами. Это происходит за счет увел конц-и ионов в свободном р-ре. Образующихся за счет разрушения слоя адсорбированных ионов, а так же за счет отн-но низкого уд сопр гл минералов, явл-ся полупроводниками.

Комплекс методов сопротивлений

Обычный (нефокусир) каротаж:

П-З

1. Кривые симметричны при равных сопротивлениях, подстилающих и покрывающих пород

2. При сопротивлении пласта больше сопротивления вмещ. пород пласты толщиной h>Lп отмечаются повышенными каж.сопротивлениями с максимумом в центре пласта; при этом ρ^max_k не превосходит истинного удельного сопротивления пласта, стремиться к нему с ув. h и практически достигает его при h/L_з≥10.

Чем меньше толщина пласта, тем больше отличается ρ^max_k от ρ_пл

3. границы пласта высокого сопротивления относятся к серединам площадок bc и b’c’. Их протяженность равняется Lз

4. при h<Lз, то пласт высокого сопротивления отмечается минимумом ρ_к, расположенным в центре пласта и небольшими экранными максимумами, расположенными на расстоянии Lп/2 от границ пласта.

Г-З

1. Кривые асимметричны.

2. При h>Lг на кривых послед. Г-З наблюдается максимум в подошве пласта и минимум в кровле пласта, при этом ρ^min_k<ρ_к <ρ_k^max и ρ_k^max>ρ _пл

3. при h<Lг пласт высокого сопротивления отличается небольшими максимумом. При этом ρ_k^max< ρ _пл и глубоким экранным минимумом, расположенным ниже подошвы пласта. На расстоянии = Lг от подошвы пласта находится экранный максимум. Дл обращ. Г-З экранные минимум и максимум – выше кровли пласта.

Фокусированный каротаж:

БЭЗ предназначен для определения истинного уд. эл. сопротивления г.п. по величинам КС, измеренных зондами разной длины. С помощью этого метода можно получить информацию о характере изменения сопротивления пород при различной глубине их исследования. Т.о. по данным БЭЗ опред. сопротивление пород, а также сопротивление зоны проникновения, ее диаметр и уточняют сопротивление р-ра.

БЭЗ проводят обязательно во всех разведочных скважинах, а также эксплуатац. в пределах продукт. толщ. Для проведения БЭЗ применяют зонды разных типов, предпочтение отдается Г-З, т.к. они в меньшей степени искажены влиянием толщины пласта и вмещ. г.п., чем П-З. L_г=1-30d_c; L_г^min=0,3 м; L_г^max=8 м.

Для интерпретации кривых БЭЗ необходимо иметь информацию по сопротивлению раствора и диаметру скважины, отсюда измерение этих параметров обязательно включают в программу исследований БЭЗ.

Цель БЭЗ – построение фактической кривой зондирования в координатах КС ф-ции АО для интерпретируемого пласта и сравнение ее с теоретическими кривыми, которые собраны в спец палетки. На основании этого сопоставления определяют величины ρ_п, ρ_зп, D. Интерпретацию БЭЗ проводят в продуктивной части разреза, предварительно выделяя пласты-коллекторы.

При выборе интервалов обращают внимание, чтобы в них входили г.п. с почти одинаковыми сопротивлениями. Достаточно надежные данные получают, если в пределах изучаемого интервала г.п. по уд. сопротивлению различаются не более, чем на 30%. В пластах малой толщины рекомендуется использовать диаграммы малых зондов, микрозондов, данные кавернометрии и фокусированных зондов.

Вывод: хорошие рез-ты по данным БКЗ получают при изучении плотных пористых пластов большой толщины, а также при изучении уединенных тонких и пористых пластов. Затруднения возникают при опр-нии сопротивления г.п. в резко неоднородных пластах, в пачках пластов, а также в пластах очень высокого сопротивления при заполнении скв-ны р-ром с сопротивлением р-ра меньше 0,5 Ом*м.

Этапы:

1) Отсчет КС.

Рисунок и подписи к нему.

2) построение фактической кривой зондирования (ФКЗ).

График

ρ_р получаем по данным резистивиметра. d_c- по данным кавернометрии.

ρ_вм снимают в пластах, примыкающих к исследуемому со стороны удаленного электрода. Для определения ρ_вм используют показания стандартного зонда. Построенную кривую зондирования сопоставляют с теоретическими кривыми БЭЗ собранными в спец палетки. При этом подбирают теоретическую, наилучшим образом согласующуюся с теоретической кривой.

БК предназачен для изучения разрезов скважин, сложенных породами высокого ρ, вскрытых на растворах низкого ρ, т.е. когда ρп/ρ р-ра велико. Диаграммы БК регистрируются в арифметич и логарифмич масштабах. БК высокоэффективен в карбонатных разрезах, сложенных низкопореистыми породами. ρк линейно зависит от ρп, что позволяет более точно определить ρ уд.

БК обладает высокой разрешающей способностью, что позволяет выделить пласты от 30 см и выше. Отсутствует влияние экранирования со стороны вмещающих пород.

В пластах с повыш проникновением данные БК позволяют опр ρ зп. При неглубокой ЗП в пластах с понижающим проникновением ρк опред за ЗП (ρп)

Располагая измерением одним зондом БК, нельзя быть уверенными в том, сопрот какой части пласта мы опред. Для этого необходимо иметь замеры неск зондами разной глубинности.

Определение ρп по БК:

ИК основан на изучении различий в электропроводности горных пород – величине, обратной ρ.

По данным микрозондов хорошо выделяются породы-коллекторы, имеющие на своей поверхности глинистую корку. Однако глинистая корка одновременно с этим отрицательно сказывается на результатах количественных определений удельного сопротивление полностью промытой части коллектора. Для определение этой трудности применяют фокусированный микрозонд или, как его называют, зонд бокового микрокаротажа. При исследовании пород-коллекторов на показание микрозондов оказывает влияние удельное сопротивление части пласта, измененной проникновением фильтрата бурового раствора, а также удельное сопротивление и толщина глинистой корки. Поэтому по данным микрозондов трудно получить представление о характере насыщения коллектора ( нефтью, газом, водой)

1) Чистые глины на диаграмме МЗ будут иметь миним. сопротивление. Глинистые сланцы, алевролиты, аргиллиты больше 4,5 Ом*м (коллектор – почти аргиллит)

Расхождения м/у показаниями МГЗ и МПЗ называются положит. приращением, при этом сопротивление КС в МПЗ на 50-70% выше КС в МГЗ. Величина приращения тем больше, чем меньше пористость г.п. Низкое уд.сопротивление против фильтрующих г.п. обусловлено влиянием глинистой корки.

2) Плотные г.п. (известняки, ангидриты и др.) имеют очень высокое сопротивление, кривые сильно изрезаны – это объясняется недостаточно плотным прижатием башмака к стенке скважины.