Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления
Рассмотрена актуальная задача определения геоэлектрических параметров коллекторов аномально низкого сопротивления. Показано, что классический комплекс БКЗ–БК–ИК не позволяет решать такую задачу, в частности, не позволяет с необходимой точностью выделять продуктивные пласты и определять их геоэлектри...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48861 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2012. — № 1. — С. 117-122. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859814543180431360 |
|---|---|
| author | Миронцов, Н.Л. |
| author_facet | Миронцов, Н.Л. |
| citation_txt | Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2012. — № 1. — С. 117-122. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Рассмотрена актуальная задача определения геоэлектрических параметров коллекторов аномально низкого сопротивления. Показано, что классический комплекс БКЗ–БК–ИК не позволяет решать такую задачу, в частности, не позволяет с необходимой точностью выделять продуктивные пласты и определять их геоэлектрические параметры. Для ее эффективного решения предложены три аппаратурно-методических комплекса: комплекс многозондового индукционного каротажа и два комплекса многозондового электрического каротажа. Рассмотрены особенности применения таких комплексов в условиях Днепровско-Донецкой впадины.
Розглянуто актуальну задачу визначення геоелектричних параметрів колекторів аномально низького опору. Показано, що класичний комплекс БКЗ–БК–ИК не дозволяє розв'язувати таку задачу, зокрема, не дозволяє з необхідною точністю виявляти продуктивні пласти та визначати їх геоелектричні параметри. Для її ефективного розв'язання запропоновано три апаратурно-методичні комплекси: комплекс багатозондового індукційного каротажу та два комплекси багатозондового електричного каротажу. Розглянуто особливості застосування таких комплексів в умовах Дніпровсько-Донецької западини.
The actual problem of determination of geoelectrical parameters of collectors with abnormally low resistance is considered. It is shown that a classical BKZ–DK–IK complex does not allow one to solve that problem, namely, to select productive strata and determine their geoelectrical parameters. Three hardware-methodical complexes for the efficient solution of that problem are proposed: a multiprobe induction logging complex and two multiprobe electric logging complexes. The features of the use of such complexes under conditions of the Dnieper-Donets Basin are considered.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:21:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 550.8
© 2012
Н.Л. Миронцов
Аппаратурно-методический комплекс для исследования
коллекторов аномально низкого сопротивления
(Представлено академиком НАН Украины В. И. Старостенко)
Рассмотрена актуальная задача определения геоэлектрических параметров коллекторов
аномально низкого сопротивления. Показано, что классический комплекс БКЗ–БК–ИК
не позволяет решать такую задачу, в частности, не позволяет с необходимой точ-
ностью выделять продуктивные пласты и определять их геоэлектрические парамет-
ры. Для ее эффективного решения предложены три аппаратурно-методических комп-
лекса: комплекс многозондового индукционного каротажа и два комплекса многозондово-
го электрического каротажа. Рассмотрены особенности применения таких комплексов
в условиях Днепровско-Донецкой впадины.
Изучение и анализ значительного количества фактического материала по производитель-
ным пластам низкого сопротивления (1–5 Ом ·м) позволили установить следующее: в Дне-
провско-Донецкой впадине (ДДВ) имеется два фактора, которые в основном предопреде-
ляют снижение сопротивления производительных коллекторов и не зависят один от друго-
го [1]. Это в первую очередь объясняется наличием значительного количества остаточной
воды, что связано с мелкозернистостью, глинистостью, полимиктовым составом коллектора
и хрупкостью его структуры. Такие производительные коллекторы характеризуются глав-
ным образом ионной проводимостью и повышенной степенью проникновения фильтрата бу-
рового раствора. Удельное электрическое сопротивление (УЭС) производительных пластов
составляет 2–5 Ом ·м, их водоносного аналога — 0,8–1,5 Ом · м. Для оценки производитель-
ности рассматриваемых коллекторов в настоящее время принято использовать общепри-
нятую методику [1]. В данном сообщении анализируется ее эффективность и предложен
аппаратурно-методический комплекс, позволяющий более эффективно решать задачу опре-
деления геоэлектрических параметров исследуемых коллекторов аномально низкого сопро-
тивления.
Снижение сопротивления производительного пласта, связанное с ионно-электронной
проводимостью, зависит от наличия в коллекторе большого количества проводящих, в ос-
новном сульфидных, минералов (пирита, халькопирита, глауконита), что подтверждается
керном. Характерная особенность коллекторов — аномально низкие значения измеряемого
кажущегося сопротивления (КС) и УЭС как для производительных (1,5–3,0 Ом · м), так
и для водоносных (0,2–0,3 Ом ·м), практическое отсутствие зоны проникновения, повышен-
ные значения отсчетов на кривой импульсного нейтрон-нейтронного каротажа (ИННК) для
производительных коллекторов в сравнении с водонасыщенными. В результате переинтер-
претации материалов ГИС (геофизического исследования скважин) по скв. № 25 Монас-
тырищенского месторождения испытан интервал 3374,0–3377,6 м, с которого затем был
получен фонтан нефти дебитом 50 т/сут [1]. В следующие годы промышленные приливы
нефти из пластов аномально низкого сопротивления были получены на Талалаевском, Со-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №1 117
фиевском, Богдановском, Милькевском месторождениях в отложениях разной стратигра-
фической принадлежности [1]. Очевидно, что рассматриваемые пласты невыдержаны как
пространственно, так и в разрезе. Их мощность не превышает 3–4 м; с наибольшей досто-
верностью они приурочены к внутриинформационным или стратиграфическим перерывам
в осадконакоплении. Изучение геофизической характеристики данных пластов показало,
что этот параметр по индукционному (ИК) и боковому каротажу (БК) в 3–5 раз ниже со-
противления водоносных коллекторов с ионной проводимостью при одинаковой характерис-
тике по гамма-каротажу, акустическому каротажу и др. Продуктивные пласты аномально
низкого сопротивления по значениям КС практически не отличаются от водоносных, кото-
рые не имеют электронной проводимости [2].
Если отмеченные пласты продуктивны, их можно принять за водоносные. Кроме того,
водоносными могут быть и пласты значительно большей мощности, если в них (особенно
в кровельных частях) находятся аномально низкоомные коллекторы. Это может привести
к пропуску производительного объекта или к занижению величины нефтегазонасыщенной
мощности. Такие примеры известны на Милькевском и Тимофеевском месторождениях [1].
Очевидно, достоверная оценка характера насыщения пластов аномально низкого сопротив-
ления приобретает актуальное практическое значение. Однако сложность решения данного
вопроса до этого момента связывалась с невозможностью использования метода сопротив-
ления и потому основными были в первую очередь прямые методы испытания пластов на
кабеле. Отличаются исследуемые коллекторы характеристикой ИННК, согласно которой
производительные пласты выделяются заметно повышенными значениями, а водоносные —
сниженными, близкими к характеристикам глинистых пород.
Следовательно, нахождение пластов аномально низкого сопротивления в горизонте, пер-
спективность которого оценена положительно по прослойкам высокого или повышенного
сопротивления, отсутствие зоны проникновения, позитивный результат отбора пробы с по-
мощью исследования пласта на кабеле являются важными предпосылками для зачисления
этих пластов к производительным и необходимостью их испытания.
Для анализа рассмотрим терригенный разрез (УЭС бурового раствора 1,5 Ом · м, диа-
метр скважины 0,216 м), в котором представлены нефтенасыщенные и водонасыщенные
коллекторы аномально низкого сопротивления, соответствующие пластам ДДВ [1]: h = 4 м
и h = 8 м. Для полноты анализа рассмотрены коллекторы как повышающего, так и понижа-
ющего проникновения. Рис. 1, 2 демонстрируют кривые, соответстующие рассматриваемой
модели разреза.
Очевидно, что боковое каротажное зондирование (БКЗ) не позволяет исследовать ближ-
нюю зону приведенных пластов с зоной проникновения. Более того, попытка использо-
вания параметров зоны проникновения (ρз — УЭС зоны проникновения, D/d — отноше-
ние диаметра зоны проникновения к номинальному диаметру скважины), вычисленных по
БКЗ, внесет существенную погрешность в определении ρп (УЭС нетронутой части пласта).
Одновременное определение ρз, ρп, D/d [3, 4] дает еще большую погрешность. Такой резуль-
тат является объективным следствием низкого вертикального разрешения БКЗ и эффекта
экранирования при чередовании пластов различного УЭС.
Рассмотрим с этих позиций предложенный автором комплекс МЭК-Ф (многозондового
электрического каротажа с физической фокусировкой) [5, 6]. Так как комплекс представ-
ляет собой набор зондов БК с различной глубиной исследования, то задача исследования
коллекторов аномально низкого сопротивления, по сути, принципиально не отличается от
задачи определения геоэлектрических параметров других типов пластов терригенного раз-
118 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №1
Рис. 1. Каротажная диаграмма БКЗ.
Кривые: 1 — ρп; 2 — ρз; 3 — А0,4М0,1N; 4 — А1,0М0,1N; 5 — А2,0М0,5N; 6 — А4,0М0,5N; 7 — N6,0М0,5А;
8 — А8,0М0,1N; 9 — N0,5М2,0А
Рис. 2. Каротажная диаграмма БК, ИК.
Кривые: 1 — ρп; 2 — ρз; 3 — БК; 4 — ИК
реза. Действительно, для данной модели разреза приведенные на рис. 3 кривые подтверж-
дают вывод: все пласты достоверно выделяются в отдельные объекты и геоэлектричес-
кие параметры каждого из них могут быть достоверно определены по каротажным кри-
вым [5, 6].
Рассмотрим далее комплекс МЭК-М (многозондового электрического каротажа с ма-
тематической фокусировкой) [7, 8]. Кривые, соответствующие указанной модели разреза,
иллюстрирует рис. 4. Очевидно, что для данной модели разреза отсутствует эффект экра-
нирования, вертикальное разрешение позволяет с высокой степенью точности определять
геоэлектрические параметры пластов. При моделировании был обнаружен недостаток комп-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №1 119
Рис. 3. Каротажная диаграмма МЭК-Ф.
Кривые: 1 — ρп; 2 — ρз; 3 — МЭК-Ф1; 4 — МЭК-Ф2; 5 — МЭК-Ф3; 6 — МЭК-Ф4; 7 — МЭК-Ф5; 8 —
МЭК-Ф6
Рис. 4. Каротажная диаграмма МЭК-Ф.
Кривые: 1 — ρп; 2 — ρз; 3 — МЭК-М1; 4 — МЭК-М2; 5 — МЭК-М3; 6 — МЭК-М4; 7 — МЭК-М5
лекса МЭК-М: показания самых больших его зондов (длиной 2,8 м) подвержены значитель-
ному искажению вблизи границ пластов. Однако этот недостаток нивелируется исключе-
нием указанных зондов при решении обратной задачи (количество оставшихся зондов пре-
доставляют количество измеряемых величин, превышающее количество неизвестных пара-
метров пласта, и обратная задача не становится недоопределенной).
Следует заметить, что метод решения уравнения Фредгольма 1-го рода типа свертки
позволяет улучшить вертикальное разрешение ИК до величины, сопоставимой с величи-
ной шага записи [9], и соответственно задача определения геоэлектрических параметров
пластов аномально низкого сопротивления, пересеченных скважиной (заполненной буро-
120 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №1
вым раствором со слабой проводимостью (1–4 Ом · м)), может быть эффективно решена
многозондовым комплексом ИК (например, 4 ИК [10, 11]).
Заметим, что для задач геофизического исследования скважин важным является не
только достоверное измерение КС, но и возможность правильной интерпретации (решения
обратной задачи). Именно поэтому (с точки зрения эффективности) задачи проектирования
и конструирования аппаратуры не могут решаться отдельно от задачи создания алгоритма
интерпретации данных такой аппаратуры. Для комплексов МЭК-Ф, МЭК-М и многозондо-
вого ИК для определения геоэлектрических параметров пласта уже созданы высокоточные
алгоритмы [6–11].
На основании проведенных расчетов и представленных результатов можно заключить,
что классический и используемый в настоящее время комплекс БКЗ–БК–ИК не позво-
ляет самостоятельно определять геоэлектрические параметры пластов аномально низкого
сопротивления; комплексы МЭК-Ф, МЭК-М и многозондового ИК позволяют с высокой
точностью решать задачу для исследования таких пластов.
Автор выражает глубокую признательность д-ру физ.-мат. наук В.Н. Шуману и канд.
техн. наук Р. С. Челокьяну за полезное обсуждение перспективности изложенного принципа,
а также специалистам ОАО “Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения”
(Киев), участвовавшим в конструктивной разработке габаритных макетов аппаратуры МЭК-Ф
и МЭК-М.
1. Єгурнова М.Г., Зайковський М.Я., Заворотько Я.М. та iн. Нафтогазоперспективнi об’єкти Украї-
ни. Нафтогазоноснiсть та особливостi лiтогеофiзичної будуви вiдкладiв нижнього карбону i девону
Днiпровсько-Донецької западини. – Київ: Наук. думка, 2005. – 196 с.
2. Зайковский М.Я., Егурнова М.Г., Каледин Г.И. О некоторых особенностях коллекторов нефти и
газа месторождений Днепроско-Донецкой впадины // Нефт. и газ. пром-сть. – 1974. – № 4. – С. 6–8.
3. Красножон М.Д. Компьютеризированная технология интерпретации материалов электрического ка-
ротажа // Науч.-техн. вестн. “Каротажник”. – 2005. – № 3/4 (130–131). – С. 27–52.
4. Горбик Г.К., Зундулевич С.М., Кулинкович А.Е. Машинная интерпретация кривых БКЗ. – Москва:
Недра, 1982. – С. 94–106.
5. Миронцов Н.Л. Новый принцип многозондового электрического каротажа // Доп. НАН України. –
2010. – № 6. – С. 103–105.
6. Myrontsov M. L. Method for improving the spatial resolution of resistivity logging // Геофиз. журн. –
2010. – 32, No 4. – С. 119–121.
7. Миронцов Н.Л. Решение прямых и обратных задач электрического и индукционного каротажа ме-
тодом интегральных (полных) токов // Теоретичнi та прикладнi аспекти геоiнформатики: Зб. наук.
праць. – Київ, 2009. – С. 340–352.
8. Миронцов Н.Л. Два новых подхода к реализации многозондового бокового каротажа // Геофиз.
журн. – 2011. – 33, № 1. – С. 116–120.
9. Миронцов Н.Л. Практичне застосування неiтерацiйного методу розв’язання рiвняння Фредгольма
першого роду до задач геофiзики // Доп. НАН України. – 2009. – № 5. – С. 149–152.
10. Миронцов Н.Л. Решение задачи восстановления истинного вертикального профиля проводимости по
данным индукционного каротажа // Науч.-техн. вестн. “Каротажник”. – 2010. – № 3. – С. 57–69.
11. Миронцов Н.Л. Способ решения 2D обратной задачи индукционного каротажа // Геофиз. журн. –
2009. – 31, № 4. – С. 196–203.
Поступило в редакцию 21.02.2011Институт геофизики им. С. I. Субботина
НАН Украины, Киев
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №1 121
М.Л. Миронцов
Апаратурно-методичний комплекс для дослiдження колекторiв
аномально низького опору
Розглянуто актуальну задачу визначення геоелектричних параметрiв колекторiв аномаль-
но низького опору. Показано, що класичний комплекс БКЗ–БК–ИК не дозволяє розв’язувати
таку задачу, зокрема, не дозволяє з необхiдною точнiстю виявляти продуктивнi пласти та
визначати їх геоелектричнi параметри. Для її ефективного розв’язання запропоновано три
апаратурно-методичнi комплекси: комплекс багатозондового iндукцiйного каротажу та два
комплекси багатозондового електричного каротажу. Розглянуто особливостi застосування
таких комплексiв в умовах Днiпровсько-Донецької западини.
M.L. Myrontsov
Hardware-methodical complex for the investigation of collectors with
abnormally low resistance
The actual problem of determination of geoelectrical parameters of collectors with abnormally low
resistance is considered. It is shown that a classical BKZ–DK–IK complex does not allow one to
solve that problem, namely, to select productive strata and determine their geoelectrical parameters.
Three hardware-methodical complexes for the efficient solution of that problem are proposed: a
multiprobe induction logging complex and two multiprobe electric logging complexes. The features
of the use of such complexes under conditions of the Dnieper-Donets Basin are considered.
122 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-48861 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:21:37Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Миронцов, Н.Л. 2013-09-04T16:19:51Z 2013-09-04T16:19:51Z 2012 Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2012. — № 1. — С. 117-122. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48861 550.8 Рассмотрена актуальная задача определения геоэлектрических параметров коллекторов аномально низкого сопротивления. Показано, что классический комплекс БКЗ–БК–ИК не позволяет решать такую задачу, в частности, не позволяет с необходимой точностью выделять продуктивные пласты и определять их геоэлектрические параметры. Для ее эффективного решения предложены три аппаратурно-методических комплекса: комплекс многозондового индукционного каротажа и два комплекса многозондового электрического каротажа. Рассмотрены особенности применения таких комплексов в условиях Днепровско-Донецкой впадины. Розглянуто актуальну задачу визначення геоелектричних параметрів колекторів аномально низького опору. Показано, що класичний комплекс БКЗ–БК–ИК не дозволяє розв'язувати таку задачу, зокрема, не дозволяє з необхідною точністю виявляти продуктивні пласти та визначати їх геоелектричні параметри. Для її ефективного розв'язання запропоновано три апаратурно-методичні комплекси: комплекс багатозондового індукційного каротажу та два комплекси багатозондового електричного каротажу. Розглянуто особливості застосування таких комплексів в умовах Дніпровсько-Донецької западини. The actual problem of determination of geoelectrical parameters of collectors with abnormally low resistance is considered. It is shown that a classical BKZ–DK–IK complex does not allow one to solve that problem, namely, to select productive strata and determine their geoelectrical parameters. Three hardware-methodical complexes for the efficient solution of that problem are proposed: a multiprobe induction logging complex and two multiprobe electric logging complexes. The features of the use of such complexes under conditions of the Dnieper-Donets Basin are considered. Автор выражает глубокую признательность д-ру физ.-мат. наук В.Н. Шуману и канд. техн. наук Р.С. Челокьяну за полезное обсуждение перспективности изложенного принципа, а также специалистам ОАО “Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения” (Киев), участвовавшим в конструктивной разработке габаритных макетов аппаратуры МЭК-Ф и МЭК-М. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Науки про Землю Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления Апаратурно-методичний комплекс для дослідження колекторів аномально низького опору Hardware-methodical complex for the investigation of collectors with abnormally low resistance Article published earlier |
| spellingShingle | Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления Миронцов, Н.Л. Науки про Землю |
| title | Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления |
| title_alt | Апаратурно-методичний комплекс для дослідження колекторів аномально низького опору Hardware-methodical complex for the investigation of collectors with abnormally low resistance |
| title_full | Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления |
| title_fullStr | Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления |
| title_full_unstemmed | Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления |
| title_short | Аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления |
| title_sort | аппаратурно-методический комплекс для исследования коллекторов аномально низкого сопротивления |
| topic | Науки про Землю |
| topic_facet | Науки про Землю |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48861 |
| work_keys_str_mv | AT mironcovnl apparaturnometodičeskiikompleksdlâissledovaniâkollektorovanomalʹnonizkogosoprotivleniâ AT mironcovnl aparaturnometodičniikompleksdlâdoslídžennâkolektorívanomalʹnonizʹkogooporu AT mironcovnl hardwaremethodicalcomplexfortheinvestigationofcollectorswithabnormallylowresistance |