Аппаратура "ВИКИЗ"

 

3. Повторные замеры

 

Повторные измерения на перекрывающихся  интервалах широко используются в каротаже для контроля качества материалов ГИС. В этом случае контролируется, прежде всего, качество работы скважинного прибора, а не регистрирующей аппаратуры.

Аппаратура ВИКИЗ обладает высокой точностью измерений, диаграммы  соответствующих зондов при повторных измерениях должны иметь незначительные относительные расхождения: не более 3 % для двух длинных и не более 5 % для трех коротких зондов. Расхождения показаний на повторных записях, превышающие эти значения, могут происходить либо из-за неисправности прибора, либо из-за некачественной записи.

Важно помнить, что для  оценки качества материала можно  рассматривать данные, записанные только во время одного и того же каротажа, т.е. с минимальным временным интервалом. Это обусловлено высокой разрешающей способностью ВИКИЗ в радиальном направлении и чувствительностью к небольшим изменениям геоэлектрических параметров зоны проникновения.

На рис. 3.1 приведены повторные записи диаграмм (показаны пунктиром) на интервале 40 м. Видно, что различия в записях не превосходят уровня ошибок измерения.

 

3.4. Начальные  фазовые сдвиги зондов

 

Все модификации скважинных приборов, за исключением последней  модели, использующей микропроцессор, имеют ненулевые начальные фазовые  сдвиги. То есть при измерении в  воздухе зонды ВИКИЗ имеют  ненулевые показания, обусловленные  особенностями каждого прибора. Эти значения являются постоянными  для всего диапазона измеряемых значений и могут изменяться только при изменениях конструктивных параметров зондов или электронной схемы.

Для компенсации начальных  фазовых сдвигов предусмотрен режим  учета их в наземной панели (калибровка). При этом зафиксированные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) показания прибора в воздухе автоматически компенсируются при проведении измерений. Для правильного функционирования этого режима необходимо строгое соблюдение следующих условий проведения измерений: «нулевые» значения записываются в память, когда прибор находится вдали от массивных металлических предметов и конструкций, установлен на козлах и при положительной температуре. При этом скважинные исследования можно проводить только с той конкретной наземной панелью, на которой была произведена калибровка аппаратуры.

 

Рисунок 3.1 - Повторная запись диаграммы

 

 

4.  ВИКИЗ в комплексе методов и их качественная интерпретация

 

4.1 Качественная и количественная интерпретация

 

Качественная и количественная интерпретация материалов каротажа имеет ограничения. Возможности того и другого подхода в интерпретации становятся более определенными и однозначными при наличии достоверной информации о разрезе. Во многом правильность выводов о геологических объектах основана на достоверности полученных данных. Вопросам оценки достоверности и контроля исходных данных посвящена предыдущая глава. Это позволяет рассматривать приводимые ниже материалы, не сомневаясь в их качестве.

Некоторые вопросы качественной экспресс-интерпретации могут решаться на основе визуального анализа диаграмм ВИКИЗ, ПС и других методов. По его результатам можно выделять коллекторы с оценкой их вертикальной неоднородности. При благоприятных условиях возможна качественная оценка характера флюидонасыщения. При этом данные о граничных значениях удельного сопротивления продуктивных пластов в конкретной залежи сужают неопределенность качественного заключения.

Наиболее часто пласты-коллекторы в терригенном разрезе выделяются по радиальному градиенту удельного сопротивления. Это характерно при наличии зоны проникновения фильтрата бурового раствора, отличающейся по удельному сопротивлению от незатронутой части пласта. Изменения кажущихся сопротивлений от зонда к зонду могут быть прямым показателем проницаемости мощного пласта.

Эффективность качественной интерпретации и достоверность  заключения основаны на:

- слабой зависимости измерений от параметров скважины и примыкающей к ней области;

- высокой разрешающей способности как в радиальном направлении, так и вдоль скважины;

- хорошей точности измерений и их стабильности.

Оценка значений удельного  сопротивления пластов-коллекторов  и зон проникновения выполняется в программе МФС ВИКИЗ. Вместе с тем, практические диаграммы могут дать достаточно полную информацию и без количественной обработки. Так при относительно неглубоком проникновении фильтрата достаточно просто устанавливается соответствие кажущихся УЭС истинным значениям. Анализ данных по комплексу методов повышает достоверность выводов о разрезе. Рассматриваемые далее материалы подробно обсуждаются именно с этих позиций.

Как уже отмечалось, некоторые  вопросы геологической интерпретации  данных могут решаться на основе визуального  анализа диаграмм ВИКИЗ и ПС. В  комплексе с радиоактивными методами достоверность выводов возрастает. По результатам зондирования можно с высокой достоверностью выделять коллекторы, располагая минимальной априорной информацией о технологии вскрытия разреза. Так, признаки наличия окаймляющей зоны отражаются инверсией (появлением экстремума) кривых зондирования, а безошибочность ее диагностики опирается на оценки пространственной разрешающей способности.

Обычно все пять измерений  располагаются на одном поле каротажных диаграмм. Связь разности фаз с удельным сопротивлением является нелинейной. По разным соображениям шкала для данных может быть представлена в значениях либо разностей фаз (линейная шкала), либо кажущегося сопротивления (логарифмическая или линейная шкала). Отметим основные изменения вида каротажных диаграмм, обусловленные использованием различных масштабных шкал.

Линейная шкала разностей  фаз. В этом случае каротажные диаграммы прямо отображают измерения. Чем выше электропроводность среды, тем сильнее изменяются диаграммы. Такое представление данных создает определенные методические удобства. Так, низкоомные отложения (глины, насыщенные солеными водами коллекторы и т.п.) легко распознаются за счет больших значений разности фаз, соответствующих этим интервалам.

Логарифмическая шкала  кажущихся сопротивлений. Логарифмическая шкала «сжимает» диаграммы кажущихся сопротивлений в диапазоне малых значений (до 10 Ом-м) и «растягивает» в интервале больших удельных сопротивлений. Это приводит к хорошему визуальному выделению пластов высокого сопротивления.

Линейная шкала кажущихся  сопротивлений. Такая трансформация приводит к сильным изменениям вида диаграмм: кривые сжаты в самом информативном для индукционных методов каротажа низкоомном диапазоне. Такой способ представления данных снижает визуальное разрешение в породах с низкими удельными сопротивлениями (песчанистые глины, алевролиты и т.п.). В то же время высокоомные интервалы хорошо дифференцируются по сопротивлению.

 

4.1 Выделение уплотненных прослоев

 

В качестве примера на рис. 7.1 (а - г) приведены фрагменты каротажных диаграмм различных методов электрического и электромагнитного каротажа, полученных в одной из скважин в интервале глубин 1955 - 2000 м.

Данные для зондов высокого вертикального разрешения — микробокового каротажа (МБК), ВИКИЗ-0,5 м и потенциал-зонда (0,5 м), приведены на рис. 7.1, а. Отмечается хорошая дифференциация диаграммы ВИКИЗ в интервалах низких сопротивлений (менее 4 - 5 Ом-м). Тонкая слоистость выделяется коротким зондом с достаточно высокой детальностью, уступая только зонду МБК. При этом их кажущиеся сопротивления различаются, поскольку короткий зонд значительно сильнее исключает влияние скважины, чем МБК.

Анализ диаграмм ВИКИЗ-0,7 м, бокового каротажа (БК-3) и потенциал-зонда (см. рис. 4.1, б) показывает их высокую корреляцию при расчленении разреза. Отличительной чертой зонда длиной 0,7 м является хорошее вертикальное разрешение в интервалах относительно низкого удельного сопротивления. Отметим более высокое разрешение электромагнитных зондов по сравнению с потенциал-зондом при выделении пластов с малыми и средними значениями УЭС. Границы пластов, выделенных по диаграммам ВИКИЗ, находятся в полном соответствии с данными БК.

Сравнение диаграмм стандартного индукционного зонда, широко применяемого при исследовании эксплуатационных скважин, с длинным зондом ВИКИЗ показано на рис. 4.1, в. Для зонда ВИКИЗ характерна более высокая детальность расчленения разреза. Значения их кажущихся удельных сопротивлений различаются, но для зонда ВИКИЗ значения р_к ближе к истинным УЭС пластов. Этот факт подтверждается результатами инверсии. На рис. 4.1, г приведены диаграммы ВИКИЗ и ПС, а также выделены интервалы с инверсией кривых зондирований, указывающих на наличие окаймляющей зоны. На этих интервалах выделяются нефтенасыщенные коллекторы.

Литологическое расчленение  терригенных разрезов на качественном уровне становится более достоверным, если диаграммы ВИКИЗ и ПС дополнены данными радиоактивных методов - НКТ и ГК. Методика комплексного использования этих методов общеизвестна. При дальнейшем обсуждении результатов интерпретации диаграмм ВИКИЗ и ПС будут привлекаться данные радиоактивных методов.

Выделяются уплотненные непроницаемые пропластки, вероятно, песчаников, которые характеризуются высокими значениями удельного сопротивления, низким содержанием водорода (по данным НКТ) и низким значением естественной радиоактивности (по ГК), а также отрицательной аномалией ПС. Такие пропластки можно увидеть на диаграммах (рис. 4.2). Учитывая низкое водородосодержание в этих пропластках по данным НКТ, можно констатировать, что песчанистые интервалы зацементированы. Аналогично выделяются уплотненные пласты в интервале продуктивных и водоносных песчаников, которые отмечаются высокими значениями кажущихся сопротивлений, чрезвычайно низким значением пористости по НКТ, низким уровнем седиментационной пелитности минерального состава по ГК и ПС.

Достоверность литологического  расчленения по диаграммам ВИКИЗ  подтверждается высокой степенью корреляции между данными различных методов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а - 1 - ВИКИЗ (0,5 м), верхняя шкала, 2 - боковой микрозонд, 3 - потенциал-зонд (AM= 0,5 м), нижняя шкала; б - 1 - ВИКИЗ (0,7 м), верхняя шкала, 2 - боковой зонд, 3 - потенциал-зонд (AM= 0,5 м), нижняя шкала; в - 1 - ВИКИЗ (2,0 м), верхняя шкала, 2 - индукционный зонд, нижняя шкала; г – 1- 5 - зонды ВИКИЗ (0,5, 0,7, 1,0, 1,4, 2,0 м соответственно); 6 - ПС.

Рисунок 4.1 -Сравнение электрических и электромагнитных методов каротажа

 

Заключение

 

Метод ВИКИЗ является перспективным современным методом электрического каротажа и он не достиг предела, как в конструктивном решении, так и в вопросах интерпретации данных.

На данный момент существует попластовая программа обработки данных ВИКИЗ, но разработчики приступили к работе над поточечной программой обработки. Также путём усовершенствования скважинного прибора и внесением в конструкцию зонда дополнительных измерителей амплитуд, станет возможным увеличить глубинность исследования, а измерение относительных характеристик позволит расширить методические возможности метода.

Уникальность данного  метода заключается в разработке принципиально новых подвижных  скважинных устройств - зондов. Все  пять зондов размещены в едином корпусе  и позволяют измерять относительные  характеристики электромагниных полей (разность фаз или амплитуд), также применение подобных зондов и размещение зондовых элементов в соответствии с коэффициентом подобия и использование принципа частотно-геометрического подобия. В данной работе более подробно рассматривается метод “ВИКИЗ”, зонды “ВИКИЗ” и их принцип действия, интерпретация диаграмм “ВИКИЗ” и преимущества перед другими методами электрокаротажа.

 

Список используемой аппаратуры

 

1.Аппаратура электромагнитного  каротажа. Техническое описание,

   Новосибирск.

2.Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование. Методические рекомендации, Ю.Н. Антонов, С.С. Шмаев, Новосибирск, 1979 г.

3.Антонов Ю.Н., Эпов М.И., Каюров К.Н. Эффективность и перспективы метода ВИКИЗ; НТВ “Каротажник”. Тверь: ГЕРС, 1997, вып.53,54.

4.Горбачёв Ю.В. Геофизические  исследования скважин, М., Недра, 1990 г.

5.Электрческие и электромагнитные  методы исследования нефтегазовых  скважин. Материалы научно-практической  конференции, Новосибирск, Академгородок, 1999 г.

6.Материалы ОАО “КОГАЛЫМНЕФТЕГЕОФИЗИКА”, 1999 г.