Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин
Рассмотрена актуальная задача распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения, а также определения их геоэлектрических параметров. Показано, что классический комплекс БКЗ–БК–ИК не позволяет решать такую задачу. Предложены три аппаратурно-методичес...
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/123456789/49495 |
| 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: | Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2012. — № 4. — С. 100-106. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859954358399008768 |
|---|---|
| author | Миронцов, Н.Л. |
| author_facet | Миронцов, Н.Л. |
| citation_txt | Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2012. — № 4. — С. 100-106. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Рассмотрена актуальная задача распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения, а также определения их геоэлектрических параметров. Показано, что классический комплекс БКЗ–БК–ИК не позволяет решать такую задачу. Предложены три аппаратурно-методических комплекса для ее решения.
Розглянуто актуальну задачу визначення ''помилкових'' колекторів та колекторів залишкового нафтонасичення, а також визначення їх геоелектричних параметрів. Показано, що класичний комплекс БКЗ–БК–ІК не дає змоги розв'язувати таку задачу. Запропоновано три апаратурно-методичних комплекси для її ефективного розв'язання.
The actual problem of the investigation of ''wrong'' formations and the relict oil content and the determination of their geoelectrical parameters is considered. It is shown that the classical BKZ–BK–IK complex does not allow one to solve this problem. Three hardware-methodical complexes for the efficient solution of the problem are proposed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:18:07Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 550.8
© 2012
Н.Л. Миронцов
Метод распознавания “ошибочных” коллекторов
и коллекторов остаточного нефтенасыщения
при геофизическом исследовании скважин
(Представлено академиком НАН Украины В. И. Старостенко)
Рассмотрена актуальная задача распознавания “ошибочных” коллекторов и коллекторов
остаточного нефтенасыщения, а также определения их геоэлектрических параметров.
Показано, что классический комплекс БКЗ–БК–ИК не позволяет решать такую задачу.
Предложены три аппаратурно-методических комплекса для ее решения.
К “ошибочным” коллекторам относят породы, которые по геофизической характеристике
имеют все признаки коллектора, но не являются такими в действительности [1]. К ним при-
надлежат как песчаники, так и крупнокусочковые породы, если в состав соединяющего их
вещества входит в значительном количестве соль. Образование этих “коллекторов” связано
с явлениями выщелачивания соли из цементированого вещества в околоскважинной зоне,
что подтверждено керном.
В значительном количестве интервалов девонских отложений (например, скв. Монас-
тырищенская-12, интервал 3900–4040 м [1]) встречаются объекты, по своим характеристи-
кам близкие к продуктивным, но не являющиеся таковыми. Керн может быть представлен
прослойками песчаников и аргиллитов: песчаники по стандартной характеристике выде-
ляются заметно повышенным сопротивлением, диаметр скважины близок к номинальному
или меньший (что принято объяснять возникновением глинистой корки и соответствен-
но относить такие объекты к коллекторам), значения нейтронного гамма-каротажа (НГК)
относительно невысокие; естественная активность несколько более высока, расчленение
кривой гамма-каротажа не совсем отвечает расчленению по литологии. Анализ данных
других методов может приводить к аналогичному выводу.
Микрозонды в пресном буровом растворе дают положительное по знаку приращение
микропотенциал-зонда над микроградиент-зондом; относительное сопротивление по микро-
боковому каротажу (МБК) — от 20 до 100 Ом · м, которое может отвечать достаточно
высокой гранулярной пористости коллектора. На кривых бокового каротажного зондиро-
вания (БКЗ) пласты характеризуются понижающим проникновением, удельное сопротив-
ление как по БКЗ, так и по боковому каротажу (БК) составляет 20–150 Ом · м, которое
соответствует производительным пластам с высоким коэффициентом нефтегазонасыщения.
Следовательно, геофизическая характеристика по отдельным методам против этих по-
род приобретает подобие характеристик продуктивных коллекторов. В то же время много-
разовая перфорация таких объектов с применением разных перфораторов не дает желае-
мый результат — прилива полезного флюида не получено [1].
Невзирая на видимое подобие отмеченных пород с продуктивными, о которых шла речь,
они имеют и существенные отличия. На кавернограмме против этих пород чаще фикси-
руется отсутствие глинистой корки, а в некоторых случаях и увеличение диаметра сква-
жины, что объясняется осыпанием стенки скважины в результате образования в процессе
100 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №4
бурения зоны выщелачивания; на кривой акустического каротажа (АК) dT наблюдается
уменьшение времени пробега упругой волны до уровня неколлекторов. При нормализации
кривых НГК и АК по пористости оказывается существенное расхождение значений: по
данным НГК пористость значительно более высокая, чем по данным АК, что чаще всего
характерно для коллекторов с каверно-трещиноватой емкостью, но последним, если они
производительны, как правило, отвечают высокие значения на кривых МБК. Нормализа-
ция кривых БК и ИК по сопротивлению этих пород не дает позитивный результат как
для продуктивных терригенных коллекторов, которые являются достаточно убедительным
свидетельством отсутствия нефтегазонасыщенности “ошибочных” коллекторов. Невысокие
значения сопротивления по МБК против указанных пород противоречат выводу относи-
тельно наличия каверно-трещиноватой емкости, которое устанавливается при нормализа-
ции кривых АК и импульсного нейтрон-нейтронного каротажа (ИНГК).
Следовательно, это противоречие, а также соответствующая геофизическая характерис-
тика пород по методам НГК, АК, БК, ИК и на кавернограмме дает возможность допускать
наличие осолонения и его выщелачивания, которое происходит в прискважинной зоне. Су-
щественной является разница в характеристике данных пород, в сравнении с другими, на
диаграммах ИННК: продуктивные коллекторы выделяются максимальными значениями,
а соленые — минимальными.
Таким образом, при использовании стандартного и классического комплексов геофизи-
ческого исследования скважин с целью отличить с достаточной уверенностью осолонив-
шиеся породы от производительных терригенных коллекторов необходимо: во-первых, про-
ведение в скважинах полного комплекса геофизических исследований (в том числе ИННК),
во-вторых, комплексирование разных методов, проведение интерпретации с нормализацией
по пористости методов НГК и АК и по сопротивлению — методов БКЗ, БК и ИК.
Использование совместно с БКЗ–БК–ИК всего комплекса неэффективно по экономи-
ческим показателям и значительно затрудняет и усложняет интерпретацию, а в некоторых
случаях дает неверный результат, так как другие методы комплекса (АК, ИНГК и т. п.)
также обладают погрешностью.
Проблемными для интерпретации являются и так называемые коллекторы остаточного
нефтенасыщения. Согласно опыту разведки нефтяных месторождений Днепровско-Доне-
цкой впадины, увеличение сопротивления в однородном пласте-коллекторе и количествен-
ное определение на этой основе коэффициента возможного нефтенасыщения не во всех
случаях могут быть достаточными для этого [1]. Дело в том, что довольно часто песча-
ники, поровое пространство которых на 60% и больше заполнено (по расчетам) нефтью,
во время испытания могут давать пластовую воду и, наоборот, чистую нефть могут отда-
вать пласты, водонасыщенность которых достигает 60%. Эти результаты, как оказалось,
определяются не столько количественным содержанием нефти, что, конечно, при опреде-
ленных условиях имеет большое значение, а другими факторами: физическими свойствами
нефти (вязкостью, фазовой проницаемостью), движущей силой самого пласта (давлением,
газовым фактором) и характеристикой коллектора.
В значительной мере это касается терригенных коллекторов с окончательным нефтена-
сыщением, промышленную ценность которых изучали испытанием на Глинско-Розбышев-
ском, Качановском, Рыбальцевском месторождениях [1]. В настоящее время для реше-
ния вопроса относительно промышленной ценности таких пластов используется методика,
в основу которой положены результаты интерпретации кривых БКЗ [1]. Ее авторы ру-
ководствовались следующим исходным положением: если нефть перемещается в глубину
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №4 101
пласта под действием промывочной жидкости, то она способна перемещаться по пласту
к скважине под воздействием краевых вод, газового фактора, в результате перепада дав-
ления, и такой пласт будет отдавать нефть. Наличие или отсутствие подвижной нефти
определяется исключительно по анализу кривых БКЗ, которые для производительных го-
ризонтов могут иметь как двух-, так и трехслойный характер кривых зондирования. Для
трехслойных приподнятых кривых БКЗ удельное сопротивление (ρ) зоны проникновения
фильтрата бурового раствора превышает ρ пласта не больше чем в 3–5 раз, тогда как для
пластов с остаточным нефтенасыщением это превышение больше в 10–20 раз (например, по
скв. Качановского нефтяного месторождения ρ зоны проникновения пласта с остаточным
нефтенасыщением (2375–2390 м) составляет 60 Ом·м, а ρ пласта — 3 Ом·м; по скв. 19 ρ зоны
проникновения его производительного аналога (2369–2386 м) — 25, а ρ пласта — 30 Ом ·м).
Это было объяснено тем, что нефть, находящаяся в порах пласта, остается неподвижной,
а фильтрация жидкости происходит по той части порового пространства коллектора, в ко-
торой остаточная нефть отсутствует. Окисленная нефть в этом случае влияет на метод
сопротивления аналогично цементу: значение сопротивления повышается; одновременно
снижается пористость.
Анализ случаев, связанных с остаточным нефтенасыщением и возможностями описан-
ного метода показал, что последний имеет существенные ограничения для пластов с глу-
бокой зоной проникновения. Такие пласты по стандартной методике также можно оце-
нить как продуктивные с коэффициентом нефтенасыщения до 80%. Примером этого может
быть пласт в нижнепермских отложениях, вскрытый скв. Куличихенская-13 в интервале
2939–2953 м [1].
Стоит заметить, что кроме описанных критериев определения пластов с остаточным
нефтенасыщением достаточно часто показания на кривых гамма-каротажа заметно сни-
жаются. Как показала комплексная интерпретация, причиной является не что другое, как
заполненность битумом значительной части порового пространства.
Следовательно, тип кривой БКЗ, величина отношения ρz (УЭС зоны проникновения)
к ρv (УЭС нетронутой части пласта) разница в значениях пористости, установленных по
методам сопротивления и АК, снижение показаний ГК, в сравнении с водоносными кол-
лекторами, наличие глубокой зоны проникновения — это основные критерии, опираясь на
которые можно разделить пласты на объекты производительные и с остаточным нефте-
насыщением.
Рассмотрим модель разреза, содержащего “ошибочные” коллекторы (2300–2350 м) и кол-
лекторы остаточного нефтенасыщения (2350–2625 м): на рис. 1, 2 представлены кривые
БКЗ, БК, ИК, полученные путем моделирования для такой модели. Очевидно, что из-за эф-
фекта экранирования комплекс БКЗ не позволяет определять не только параметры ближ-
ней зоны пласта (ρz, D/d — отношение диаметра зоны проникновения к номинальному
диаметру скважины), но и ρv. В то же время БК и ИК точно расчленяют данный разрез.
Однако двух значений измерения БК и ИК недостаточно для определения трех неизвестных
параметров. Таким образом, данные БКЗ становятся необходимыми для интерпретации
и вносят в ее окончательный результат неустранимую погрешность.
Рассмотрим вопрос эффективности комплексов МЭК-Ф [2, 3], МЭК-М [4, 5] и многозо-
нового индукционного каротажа [6, 7] для определения геоэлектрических параметров “оши-
бочных” коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения.
На рис. 3 представлены кривые МЭК-Ф для рассматриваемого разреза, на основании
анализа которых можно сделать следующие выводы: комплекс имеет достаточное верти-
102 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №4
Рис. 1. Кривые БКЗ
Рис. 2. Кривые БК и ИК
кальное разрешение для выделения пластов и достаточную радиальную дифференциро-
ванность для исследования пространственного распределения УЭС вдоль пласта (включая
маломощные 2–4 м). Кроме того, эффекты искажения измеряемого кажущегося сопротив-
ления на границе пластов не превышают такие эффекты для классических методов БК
и ИК.
Для этого же разреза были получены путем моделирования кривые МЭК-М (рис. 4).
Анализ данных позволяет сделать вывод о том, что все зонды комплекса МЭК-М (кро-
ме самого большого длинной 2,8 м) не подвержены влиянию эффекта экранирования и
с высокой степенью точности позволяют определять геоэлектрические параметры пластов
(ρv, ρz, D/d).
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №4 103
Рис. 3. Кривые МЕК-Ф
Рис. 4. Кривые МЕК-М
Заметим, что именно точное определение ρv, ρz, D/d позволяет решить проблему рас-
познавания “ошибочных” коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения. Дей-
ствительно, если после интерпретации (решения обратной задачи) для заданного пласта
ρv = ρz, то этот пласт по определению не может быть классифицирован как коллектор. По-
этому проблема такой идентификации с помощью БКЗ–БК–ИК как раз и возникла из-за
невозможности точного определения параметров пласта. Комплексы МЭК-Ф и МЭК-М эту
проблему решают.
Заметим, что такую проблему решает и комплекс многозондового индукционного каро-
тажа, в случае если его данные обработать с помощью метода решения уравнения Фредголь-
104 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №4
ма первого рода типа свертки [8]. Действительно, как было показано [6, 7], такой подход
позволяет точно определять геоэлектрические параметры пластов мощности, сопоставимой
с величиной шага записи.
На основании полученных и продемонстрированных результатов можно сделать сле-
дующие выводы:
комплекс БКЗ–БК–ИК не позволяет самостоятельно решить проблему распознавания
“ошибочных” коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения;
комплексы МЭК-Ф, МЭК-М и многозондового ИК такую проблему решают.
Автор выражает глубокую признательность за высказанные замечания д-ру физ.-мат. наук
В.Н. Шуману и канд. техн. наук Р.С. Челокьяну за внимание к работе и полезное обсуждение
перспективности изложенного принципа, а также специалистам ОАО “Опытно-конструкторс-
кое бюро геофизического приборостроения” (Киев), участвовавшим в конструктивной разработке
габаритных макетов аппаратуры МЭК-Ф и МЭК-М; коллективу авторов фундаментальной ра-
боты [1], без использования результатов которой представленная работа не была бы возможна.
1. Єгурнова М. Г., Зайковський М.Я., Заворотько Я.М., Цьоха О. Г., Кнiшман О.Ш., Муляр П.М.,
Дем’яненко I. I. Нафтогазоперспективнi об’єкти України. Нафтогазоноснiсть та особливостi лiтогео-
фiзичної будуви вiдкладiв нижнього карбону i девону Днiпровсько-Донецької западини. – Київ: Наук.
думка, 2005. – 196 с.
2. Миронцов Н.Л. Новый принцип многозондового электрического каротажа // Доп. НАН України. –
2010. – № 6. – С. 103–105.
3. Myrontsov M. L. Method for improving the spatial resolution of resistivity logging // Геофиз. журн. –
2010. – 32, No 4. – С. 119–121.
4. Миронцов Н.Л. Решение прямых и обратных задач электрического и индукционного каротажа ме-
тодом интегральных (полных) токов // Теорет. та прикл. аспекти геоiнформатики. – 2009. – С. 340–
352. – [Cб.]
5. Миронцов Н.Л. Два новых подхода к реализации многозондового бокового каротажа // Геофиз.
журн. – 2011. – 33, № 1. – С. 116–120.
6. Миронцов Н.Л. Решение задачи восстановления истинного вертикального профиля проводимости по
данным индукционного каротажа // НТВ “Каротажник”. – 2010. – № 3. – С. 57–69.
7. Миронцов Н.Л. Способ решения 2D обратной задачи индукционного каротажа // Геофиз. журн. –
2009. – 31, № 4. – С. 196–203.
8. Миронцов Н.Л. Практичне застосування неiтерацiйного методу розв’язання рiвняння Фредгольма
першого роду до задач геофiзики // Доп. НАН України. – 2009. – № 5. – С. 149–152.
Поступило в редакцию 22.02.2011Институт геофизики им. С.И. Субботина
НАН Украины, Киев
М.Л. Миронцов
Метод визначення “помилкових” колекторiв та колекторiв
залишкового нафтонасичення при геофiзичному дослiдженнi
свердловин
Розглянуто актуальну задачу визначення “помилкових” колекторiв та колекторiв залиш-
кового нафтонасичення, а також визначення їх геоелектричних параметрiв. Показано, що
класичний комплекс БКЗ–БК–IК не дає змоги розв’язувати таку задачу. Запропоновано
три апаратурно-методичних комплекси для її ефективного розв’язання.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №4 105
M.L. Myrontsov
Investigation method for “wrong” formations and the relict oil content
under the well logging
The actual problem of the investigation of “wrong” formations and the relict oil content and the
determination of their geoelectrical parameters is considered. It is shown that the classical BKZ–
BK–IK complex does not allow one to solve this problem. Three hardware-methodical complexes for
the efficient solution of the problem are proposed.
106 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №4
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-49495 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:18:07Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Миронцов, Н.Л. 2013-09-19T20:29:38Z 2013-09-19T20:29:38Z 2012 Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2012. — № 4. — С. 100-106. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49495 550.8 Рассмотрена актуальная задача распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения, а также определения их геоэлектрических параметров. Показано, что классический комплекс БКЗ–БК–ИК не позволяет решать такую задачу. Предложены три аппаратурно-методических комплекса для ее решения. Розглянуто актуальну задачу визначення ''помилкових'' колекторів та колекторів залишкового нафтонасичення, а також визначення їх геоелектричних параметрів. Показано, що класичний комплекс БКЗ–БК–ІК не дає змоги розв'язувати таку задачу. Запропоновано три апаратурно-методичних комплекси для її ефективного розв'язання. The actual problem of the investigation of ''wrong'' formations and the relict oil content and the determination of their geoelectrical parameters is considered. It is shown that the classical BKZ–BK–IK complex does not allow one to solve this problem. Three hardware-methodical complexes for the efficient solution of the problem are proposed. Автор выражает глубокую признательность за высказанные замечания д-ру физ.-мат. наук В.Н. Шуману и канд. техн. наук Р.С. Челокьяну за внимание к работе и 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; коллективу авторов фундаментальной работы [1], без использования результатов которой представленная работа не была бы возможна. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Науки про Землю Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин Метод визначення ''помилкових'' колекторів та колекторів залишкового нафтонасичення при геофізичному дослідженні свердловин Investigation method for ''wrong'' formations and the relict oil content under the well logging Article published earlier |
| spellingShingle | Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин Миронцов, Н.Л. Науки про Землю |
| title | Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин |
| title_alt | Метод визначення ''помилкових'' колекторів та колекторів залишкового нафтонасичення при геофізичному дослідженні свердловин Investigation method for ''wrong'' formations and the relict oil content under the well logging |
| title_full | Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин |
| title_fullStr | Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин |
| title_full_unstemmed | Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин |
| title_short | Метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин |
| title_sort | метод распознавания ''ошибочных'' коллекторов и коллекторов остаточного нефтенасыщения при геофизическом исследовании скважин |
| topic | Науки про Землю |
| topic_facet | Науки про Землю |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49495 |
| work_keys_str_mv | AT mironcovnl metodraspoznavaniâošibočnyhkollektorovikollektorovostatočnogoneftenasyŝeniâprigeofizičeskomissledovaniiskvažin AT mironcovnl metodviznačennâpomilkovihkolektorívtakolektorívzališkovogonaftonasičennâprigeofízičnomudoslídžennísverdlovin AT mironcovnl investigationmethodforwrongformationsandtherelictoilcontentunderthewelllogging |