Материал: Геофизические методы исследования нефтяных и газовых скважин
Микрозондирование (МКЗ)
МКЗ относится к основным исследованиям, проводится во всех поисковых и разведочных скважинах, в открытом стволе, в интервалах детальных исследований, совместно с комплексом БКЗ.
МКЗ самостоятельно решает следующие геофизические задачи:
определение УЭС промывочной жидкости (по интервалам каверн) как подтверждающая информация при интерпретации комплекса БКЗ;
определение кажущегося сопротивления исследуемой среды каждой установкой в объеме всего радиуса исследования в диапазоне значений до 200 Ом.м.
МКЗ применим при решении следующих геологических задач:
при наличии глинистой корки и радиального градиента сопротивлений положительными приращениями на диаграммах МКЗ выделяются коллекторы с межгранулярной средней и высокой пористостью, при условии, что сопротивления, измеряемые микрозондами, превышают не более чем в 5 раз значения УЭС промывочной жидкости; положительные приращения на диаграммах относятся к прямым качественным признакам проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласты и подтверждают движение флюида в пласты, образование глинистых корок и радиальных градиентов сопротивлений;
определение эффективной мощности коллекторов с достоверным выделением отдельных проницаемых прослоев толщиной от 0,4 м и выше, при разрешающей способности МКЗ 02 см;
выделение плотных непроницаемых прослоев, в том числе в среде коллекторов;
выделение размываемых глин-покрышек, дающих значительные каверны;
выделение зон частого чередования участков разреза тонкослоистого строения с ухудшенными коллекторными свойствами, зонами глинизации или представленные неколлекторами;
при незначительном проникновении или его отсутствии по данным МКЗ возможно разделение газонасыщенных и водонасыщенных участков пласта (например, сеноманские массивные залежи газа севера Тюменской области);
данные МКЗ используются при привязке керна к глубине;
данные МКЗ используются как вспомогательный материал при детальных литостратиграфических расчленениях и других геологических построениях, при детальном изучении строения и свойств объекта.
Физические основы метода.
Метод микрозондирования заключается в детальном исследовании кажущегося сопротивления прискважинной части разреза зондами очень малой длины. В качестве зондовой установки служит резиновый “башмак”, на котором установлены три точечных электрода на расстоянии 2.5 см друг от друга. Они образуют два зонда: микроградиентзонд (МГЗ) A0.025M0.025N и микропотенциалзонд (МПЗ) A0.05M, у которого электродом N служит корпус прибора (см. рис.27).
Рисунок 27 - Схема зондовой установки МКЗ
Радиус исследования МГЗ приблизительно равен 3-5 см, а глубина исследования МПЗ в 2.0-2.5 раза больше, т.е. составляет 10-12см. Поскольку радиус исследования МГЗ меньше, чем МПЗ, то на его показания оказывают большее влияние промывочная жидкость и глинистая корка, а на показания МПЗ - промытая зона скважины. Т.к. в наших условиях удельное сопротивление промытой зоны больше сопротивления глинистой корки, то против коллекторов показания МПЗ превышают показания МГЗ, т.е. пласты-коллекторы характеризуются положительными приращениями кажущегося сопротивления.
Оценка качества
Качество материала микрометодов контролируется по следующим признакам:
- - допустимая погрешность измерений МКЗ, определяемая по данным контрольной записи - не более 10%;
- - расхождение стандарт-сигналов, фиксируемых в начале и конце замера - до 5%;
- - расхождение показаний МПЗ и МГЗ против плотных глин не более 30% (значение кажущегося сопротивления против таких глин составляет примерно 8-10 Ом*м);
расхождение показаний МПЗ, МГЗ в больших кавернах друг от друга и от удельного сопротивления бурового раствора не более 20% (см. рис.28);
Рисунок 28 - Пример записи диаграммы МКЗ
Пример зарегистрированных данных аппаратурой МК приведен на рис.29.
Рисунок 29 - Пример записи диаграммы МКЗ
Таким образом, при оперативной оценке качества МК основным критерием качественного материала является: превышение показаний МПЗ над показаниями МГЗ против пластов-коллекторов и близкие показания в кавернах.
Методические приемы, повышающие геологическую эффективность МКЗ:
диаграммы должны быть высокого качества;
обязательной является одновременная запись кривых обоих микрозондов;
в каждом разведочном районе по результатам испытания объектов должны быть уточнены верхние пределы абсолютных значений сопротивлений на диаграммах микрозондов, чтобы положительные приращения между ними могли использоваться как прямой качественный признак проникновения и коллектора;
измерения микрозондами необходимо проводить в условиях наиболее вероятного наличия глинистых корок;
масштаб кривых 1:1 обоих микрозондов должен быть 2,5 Ом.м/см при соотношении вспомогательных кривых как 1:2:5, т.е. 5 и 12,5 Ом.м/см соответственно;
при УЭС промывочной жидкости менее 0,2 Ом.м на показаниях МКЗ резко уменьшается дифференциация и положительные приращения могут отсутствовать.
Микрозондирование производится следующей аппаратурой:
МК-УЦ;
МК-М (см. МБК).
Термометрия
При термическом (или геотермическом) каротаже вдоль ствола скважины непрерывно регистрируется температура среды. Для термических исследований чаще всего применяют электрические термометры (или термометры сопротивлений) разных марок и регистрирующее устройство каротажной станции.
На температуры в скважинах искажающее влияние могут оказывать разные причины: изменение диаметра скважины, потоки воздуха или буровой жидкости, нагрев породы после бурения и др. Эти факторы необходимо учитывать или исключать при выявлении температурных аномалий.
Термический каротаж подразделяется на методы естественных (МЕТ) и искусственных (МИТ) тепловых полей. Кривая изменения естественных температур пород в скважине и рассчитанный по ней геотермический градиент каждого i-го пласта зависят от теплового потока и теплопроводности слагающих пород. В случае горизонтального залегания пород тепловой поток по стволу скважины остается практически постоянным, и по графику геотермического градиента легко выделить породы с разной теплопроводностью.
В разведочных скважинах термометрия относится к дополнительным методам и проводится при значительных вариациях геотермического градиента по территории месторождения, например, из-за блокового строения разреза.
Диаграмма геотермического градиента регистрируется в масштабе 0,25оС/см с соотношением последующих масштабов как 1:2.
Измерения проводятся сверху-вниз и запись повторяется при подъеме электротермометра снизу-вверх.
Измерения истинной температуры промывочной жидкости при неустановившемся тепловом режиме дают информацию о температурном состоянии ствола скважины в процессе проведения ГИС и проводятся по совместному решению геологических и геофизических служб.
ОЦК электротермометром
Отбивка цементного кольца электротермометром относится к основным исследованиям, проводится в каждой обсаженной поисковой и разведочной скважине, колонне, по всему разрезу.
Определяется положение высоты подъема цемента и качество цементирования обсадной колонны.
Измерение проводится не позднее 36 часов после цементирования колонны.
Масштаб регистрации диаграмм ОЦК 0,5оС/см с соотношением последующих масштабов как 1:2:4.
Измерения проводятся сверху-вниз и запись повторяется при подъеме электротермометра снизу-вверх.
Акустическая цементометрия
Акустическая цементометрия (АКЦ) относится к основным исследованиям, проводится в каждой поисковой и разведочной скважине, в колонне, по всему разрезу.
Определяется наличие цемента и характер его сцепления с колонной и породой.
Измерения проводятся совместно с ОЦК электротермометром.
Измерения дублируются контрольным перекрытием по всему расчетному интервалу цементирования.
Оптимальное время проведения АКЦ устанавливается геологической и геофизической службами для типовых конструкций скважин, глубин, технологий цементажа и свойств цемента. АКЦ рекомендуется повторять непосредственно перед перфорацией каждого объекта.
Акустическая цементометрия производиться при помощи аппаратуры АКЦ-М.
АКЦ-М.
Назначение.
Аппаратура акустического контроля качества цементирования АКЦ-М предназначена для контроля качества цементирования обсаженных скважин.
Данные по аппаратуре.
Аппаратура обеспечивает исследование скважин с обсадными колоннами диаметром от 130 до 350 мм с температурой до 120оС, с гидростатическим давлением до 80 МПа.
Аппаратура эксплуатируется с трехжильным геофизическим кабелем типа КГ3-67-180 длиной до 6500м.
Рисунок 30 - Схема прибора АКЦ-М
Прибор содержит магнитострикционный излучатель (И) и пьезокерамический приемник (П). Формула зонда И 2,5 П. Схема прибора изображена на рисунке.
Прибор в комплексе со станцией обеспечивает регистрацию следующих параметров акустического сигнала, характеризующих качество цементирования скважин:
- - времени распространения сигнала по породе - Тп (шифр TP);
- - амплитуды сигнала, распространяющегося по породе - Ап (шифр AP);
- - амплитуды сигнала, распространяющегося по колонне - Ак (шифр AK).
Диапазон регистрации параметра Тп от 350 до 1600 мкс, динамический диапазон регистрации параметров Ап и Ак - 36 дБ.