VIP Studio ИНФО Анализ результатов применения радиоволнового метода
levitra bitcoin

+7(495) 725-8986  г. Москва

Журналы

  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал
  • Серия


    Серия "Гуманитарные
    науки"

  • Серия


    Серия
    "Экономика
    и Право"

  • Серия


    Серия
    "Естественные и
    Технические науки"

  • Серия


    Серия
    "Познание"

  • Журнал


    Журнал
    "Минеральные
    ресурсы России"

  • Журнал


    Журнал
    "Геология
    Нефти и Газа"

  • Журнал


    Журнал
    "Маркшейдерия и
    Недропользование"

  • Журнал


    Журнал
    "Земля Сибирь"

Л.Б. Кадырова,  (ОАО Татнефть)

Журнал «Геология Нефти и Газа» # 2007-5
 

 

При изучении характера насыщения карбонатных коллекторов в межскважинном пространстве радиоволновой метод является наиболее эффективным. В пользу этого свидетельствует высокая контрастность электрических свойств коллекторов и вмещающих карбонатных пород. Электросопротивление пород разреза может изменяться в десятки и сотни раз. Еще более важно, что нефть обладает наименьшим, а вода – наибольшим значениями относительной диэлектрической проницаемости, что в принципе позволяет разделять коллекторы по характеру насыщения.

Физико-геологической основой метода радиоволновой геоинтроскопии горных пород в межскважинном пространстве служит зависимость интенсивности поглощения энергии радиоволн горными породами, расположенными на трассе распространения волны, от электрических характеристик этих пород: удельного электросопротивления и диэлектрической проницаемости. Породы, обладающие более низкими удельным электросопротивлением (rэф) и значениями диэлектрической проницаемости (eэф), характеризуются более высоким поглощением радиоволн. Степень различия электрических характеристик (электроконтрастность) пород, слагающих разрез, определяет возможности метода для геокартирования, обнаружения и локализации неоднородностей.

Измерения на участке проводились односкважинным радиоволновым профилированием (ОРВП) и межскважинным радиоволновым просвечиванием (РВГИ).

При односкважинном радиоволновом профилировании измерения выполнены при одновременном перемещении приемного и излучающего диполей по стволу скважины на фиксированном расстоянии друг от друга (Z0 = 4,5 м) установкой EzEz с электрическими антеннами длиной 0,5 и 1,5 м на двух частотах 1,0-31,0 МГц в режиме непрерывной цифровой записи с дискретностью 0,1 м.

При межскважинном радиоволновом просвечивании измерения проводились “веерным способом” в интервале стеклопластиковых труб (СПОТ) с шагом перемещения приборов по стволам каждой скважины 5-10 м на частоте 0,061-0,156 МГц установкой EzEz с симметричными электрическими антеннами с длиной плеча 10 м (Истратов В.А., 1999).

В НГДУ “Альметьевнефть” ОАО “Татнефть” действует уникальный единственный в России опытный полигон скважин, оснащенный стеклопластиковыми трубами СПХ. В 1999 г. фирмами НПГФ “Радионда LTD” и ООО “FXC-ПНГ” были проведены экспериментальные работы по опробованию технологии ОРВП-РВГИ в геоэлектрических условиях месторождений нефти НГДУ “Альметьевнефть” Республики Татарстан.

Применение электромагнитных методов на нефтяных месторождениях сдерживалось рядом технологических причин. Главным препятствием служила металлическая обсадка стволов, экранирующая электромагнитное излучение. Другим серьезным ограничением остается низкое электросопротивление вмещающих пород, особенно терригенных песчано-глинистых отложений, которое не позволяет получить требуемую дальность исследований в несколько сотен метров.

Разработанная ООО “Радионда LTD” технология ОРВП-РВГИ проходила опытно-производственные испытания в открытых стволах и интервалах обсадки СПОТ на ряде нефтяных месторождений Пермской области. При этом положительные результаты опробования получают при достаточно благоприятных геоэлектрических условиях, так как в относительно высокоемких карбонатных породах башкирского, турнейского и фаменского ярусов удается достичь дальности 400-600 м и более.

Целесообразность и актуальность экспериментального опробования технологии РВГИ в геоэлектрических условиях нефтяных месторождений Татарстана определяются следующим:

  • обсадка СПОТ интервалов нефтесодержащих пород проводится здесь уже несколько 10-летий, общий фонд таких скважин в республике превышает 400, в частности в НГДУ “Альметьевнефть” – 72;
  • наличие уникального специального полигона для опытных работ в СПОТ, построенного на двух участках Миннибаевской площади и позволяющего проводить исследования в условиях действующего нефтедобывающего участка без нарушения производственного процесса;
  • низкие (< 30 Ом × м) электросопротивления нефтевмещающих песчано-глинистых отложений, типичные для месторождений в терригенных породах;
  • поиск, изучение и освоение нефтяных залежей в карбонатных отложениях девона ставят перед нефтяниками республики новые задачи, в частности выделения и оценки характера насыщения низкопористых карбонатных коллекторов.

В процессе исследований и сопоставления измеренных кривых ОРВП с данными каротажа проявились интересные закономерности, свидетельствующие о целесообразности более детальной оценки информативности этого способа исследований и выяснения возможностей его использования для решения разведочных и эксплуатационных задач.

Физико-геологическая основа радиоволнового метода имеет два положительных качества:

  • проведение бесконтактных измерений в дальней (“волновой”) зоне обеспечивает независимость результатов от свойств и размеров “зоны проникновения”, неровностей стенки скважины и наличия каверн;
  • использование в качестве основного интерпретационного параметра коэффициента поглощения радиоволн, который функционально зависит от частоты поля, удельного электросопротивления и диэлектрической проницаемости пород.

Рис. 1. СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ СКВАЖИН НА ОПЫТНОМ ПОЛИГОНЕ МИННИБАЕВСКОЙ ПЛОЩАДИ

 

Скважины, оснащенные СПОТ: А – 29589; 29590; 29612, 25328 (масштаб 1:10 000); Б – 20355 (масштаб  1:25 000)

 

Диапазон рабочих частот от 0,02 до 310,00 МГц, реализованный в радиоволновой аппаратуре, включает в себя частоты как индукционного, так и диэлектрического каротажа (от 0,05 до 40,00 МГц). Это дает принципиальную возможность проведения измерений ОРВП на таких частотах, чтобы в одних и тех же породах обеспечивать либо преобладание токов проводимости (среда – квазипроводник), либо преобладания токов смещения (среда – квазидиэлектрик). В первом случае коэффициент поглощения радиоволн будет определяться исключительно удельным электрическим сопротивлением среды, а во втором – в значительно большей степени значением ее диэлектрической проницаемости (Истратов В.А., 1999).

Полигон для проведения опытных работ в интервалах СПОТ построен НГДУ “Альметьевнефть” на двух нефтедобывающих участках Миннибаевской площади. Один из них имеет четыре наблюдательные скважины с интервалами СПОТ в среднем по 70 м на горизонте песчано-глинистых терригенных отложений (рис. 1). В центральной части участка расположена нагнетательная скважина, а по периферии – несколько добывающих. Расстояние между стволами скважин на уровне рабочих глубин варьирует от 110 до 230 м. Таким образом, создана уникальная возможность для полевых испытаний электромагнитных методов изучения около- и межскважинного пространства, технологий картирования зон заводнения и оценки эффективности работы нагнетательных скважин.

Односкважинное радиоволновое профилирование выполнено во всех наблюдательных скважинах (29589; 29590; 29612; 25328) участка для оценки электрических и волновых характеристик пород терригенного девона.

На рис. 2 приведены графики измеренного поля Ez на частоте 31 МГц. При отсутствии данных по аб­солютным глубинам, графики приближенно увязаны по глубине по пласту известняков. Выше этого пласта все кривые достаточно хорошо коррелируются, выявляя интервал пород мощностью около 6 м повышенного сопротивления. Ниже по разрезу в интенсивно эксплуатируемой и, вероятно, более промытой части графики заметно отличаются друг от друга. Это свидетельствует о том, что результаты измерений содержат в себе интересующую нас геологическую информацию. Например, график rэф на частоте 31 МГц по скв. 25328 (рис. 3), имея закономерно сглаженный характер, достаточно хорошо согласуется с данными электрокаротажа. Однако при этом основной минимум на графике eэф на глубине 1770-1780 м совпадает с выделенными ранее интервалами нефтенасыщенных коллекторов, а обводненные участки характеризуются повышенными значениями. Можно предположить, что, несмотря на низкие сопротивления, диэлектрическая проницаемость оказывает заметное влияние на поглощение радиоволн. Это влияние могло быть более заметно, если бы не так называемый волноводный эффект от СПОТ, связанный с поверхностной волной, распространяющейся по контакту СПОТ – порода практически без поглощения. Интенсивность этого эффекта зависит в основном от электроконтрастности контакта, т.е. чем ниже сопротивление пород, тем сильнее эффект волноводности. Сравнение данных измерений в относительно высокоемких карбонатных и терригенных породах низкого сопротивления весьма наглядно: графики rэф на частоте 1 МГц имеют сильно сглаженный характер. Сравнивая уровень значений и характер изменения eэф на совмещенных графиках (рис. 4), можно предположить, что рабочие интервалы в скв. 29612 и, особенно, в скв. 29589 более обводнены.

Рис. 2. ГРАФИКИ ИЗМЕРЕННОГО ПОЛЯ УСТАНОВКОЙ EzEz

 

Рис. 3. ДИАГРАММЫ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ по скв. 25328

 

На другом опытном участке Мин­нибаевской площади в скв. 26898а, вскрывающей терригенные отложения бобриковского горизонта и карбонатные породы турнея (рис. 5), полученная кривая eэф достаточно четко фиксирует нефтенасыщенный пласт на глубине 1157-1160 м, серию интервалов высокоглинистых пород и водонефтяной контакт на уровне 1168-1169 м (Истратов В.А., 1999).

В целом полученный экспериментальный материал наглядно показал, что в породах низкого электросопротивления чувствительность и информативность ОРВП недостаточны и необходимо существенное совершенствование измерительной установки (изменение рабочих частот, конструкции антенн и диэлектрического разноса).

Рис. 4. ГРАФИКИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ

 

Рис. 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ОРВП в скв. 26898а

 

Межскважинное радиоволновое просвечивание удалось провести только в одной паре скв. 29590-25328, имеющих минимальное расстояние между стволами около 110 м. При измерениях были опробованы различные излучающие и приемные установки. Сигнал был получен только на частоте 156 кГц установкой с симметричными излучающими антеннами максимальной длины l = (24x2) м (коэффициент установки L n = 1,5  ×  106) с тремя стоянками: 1730, 1735 и 1740 м. Максимальное значение зарегистрированного сигнала составило всего 1,5 мВ при высоком уровне радиотехнических помех от ЭЦН в соседней нагнетательной скважине 0,9-1,1 мВ. Таким образом, низкие значения электросопротивления (5-30 Ом  ×  м) сильно заводненных отложений терригенного девона не позволили получить данные для уверенной геологической интерпретации. С учетом результатов односкважинного радиопрофилирования, можно оценить эффективную дальность межскважинных исследований в этих условиях с аппаратурой РВГИ-2ф в 80-95 м (Истратов В.А., 1999).

На Миннибаевской площади в электрометрических исследованиях в процессе бурения скв. 20269, 20278, 20360 и других было отмечено повышенное сопротивление на участках разреза с улучшенными коллекторскими свойствами. При бурении нижней части евлано-ливенских и воронежских отложений было замечено нефтепроявление в скв. 20356 Миннибаевской площади, бурение было приостановлено, сделан каротаж, по результатам которого выделены пропластки карбонатных пород с нефтеносной характеристикой в интервале глубин 1737-1761 м. В результате испытания КИИ-146 в интервале глубин 1732-1752 м из воронежского горизонта было поднято 290 м, или 2,6 м3 нефти. Потенциальный дебит участка опробования составил 64,9 т/сут, пластовое давление – 175 МПа. По результатам ГИС нефтяная характеристика отмечена и выше; в общем интервале глубин 1572,9-1728,0 м выделено 15 пропластков толщиной от 2 до 20 м (елецкий, задонский, евлано-ливенский горизонты). По результатам исследования генератором нейтронов на скв. 20356, проведенного 20.05.2000 г., в интервале глубин 1520-1722 м промышленная нефтеносность не установлена. Ранее осуществленные исследования генератором нейтронов в отложениях елецкого горизонта показали наличие нефтяных залежей на многих участках Миннибаевской площади. Участки с выявленной нефтеносностью приурочены к резко выраженным локальным поднятиям.

Таким образом, наличие залежей в елецких отложениях до бурения скв. 20355 уже было установленным фактом. Эта скважина была заложена между скв. 20278, в которой было выявлено наличие залежи нефти в елецких отложениях, и скв. 20356, в которой была обнаружена нефтяная залежь в воронежском горизонте. В скв. 20278 общая нефтенасыщенная толщина елецких отложений составила 23,8 м. По генератору нейтронов нижний интервал нефтеносности был выявлен на глубине 1039,8 м. Для исключения влияния структурного фактора в скоплении нефти скв. 20355 была заложена на 33 м ниже интервала нефтеносности в елецких отложениях. По отношению к скв. 20356, в которой было выявлено наличие залежи в воронежских отложениях, скв. 20355 была заложена  примерно на одной и той же гипсометрической отметке. Эта скважина оценочная, и по результатам геофизических исследований нефтеносные пласты не обнаружены, хотя ежегодно проводятся исследования по определению нефтенасыщенности коллекторов. Электрометрические исследования не всегда “работают” в трещиноватых карбонатных коллекторах, так как охватывают зону малого радиуса вокруг скважины. Исследования ОРВП, проведенные на скв. 20355, доказали наличие нефти в дальней зоне пласта и подтвердили перспективность структуры (рис. 6). Измерения вариантом ОРВП в скв. 20355, имеющей обсадку СПТ в интервале глубин 1468-1757 м, проведены на двух частотах и двух разносах установки. Построенные по результатам измерений диаграммы расчетных значений удельного электросопротивления и эффективной относительной диэлектрической проницаемости позволяют отметить следующее:

кривые rэф по ОРВП хорошо коррелируются с данными каротажа БК и ИК, имея при этом закономерно сглаженный характер. Электросопротивление плотных карбонатных пород составляет первые сотни ом на метр и более, а в интервалах выделенных коллекторов снижаются до 30-50 Ом × м. Это создает вполне приемлемые условия для применения РВГИ: расчетная эффективная дальность в породах с  r = 600-800 Ом × м составляет 350-500 м; электроконтрастность пластов-коллекторов достаточна для их выделения и корреляции в межскважинном пространстве;

на графике диэлектрической проницаемости выделяются интервалы существенно пониженных значений eэф, позволяющие судить о преимущественно нефтяном характере насыщения. На горизонтах елецких и задонских отложений эти интервалы хорошо согласуются с нефтенасыщенными коллекторами, выделенными по комплексу ГИС. На горизонте воронежских отложений по ОРВП отмечаются интервалы глубин 1552-1557 и 1574-1592 м пониженных значений диэлектрической проницаемости (eэф  < 6), характерных для нефтенасыщенных пород, которые, однако, не подтверждаются данными ГИС. Подобные противоречия могут возникать в низкопористых коллекторах трещинно-кавернозного типа, когда по стандартному комплексу каротажа характер насыщения определить трудно;

отложения евлано-ливенского горизонта характеризуются несколько повышенными значениями диэлектрической проницаемости (eэф > 20), что, возможно, связано с их литологическими особенностями. На этом фоне три относительных минимума эф коррелируются с выделенными по ГИС нефтенасыщенными интервалами. Ниже глубины 1648 м нефтенасыщенные коллекторы по данным ОРВП не обнаружены.

Рис. 6. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СТАНДАРТНОГО КОМПЛЕКСа ГИС с ОРВП

 

Нефть: 1 – остаточная, 2 – добытая, 3 – слабопроявленная; 4 – водонасыщенный пласт; масштаб 1:500.

 

Радиус исследования околоскважинного пространства определяется рабочей частотой, размером установки (Z0), электросопротивлением пород и составил 2,5-6,1 м. Поэтому результаты измерений слабо зависят от условий вблизи ствола (наличие каверн, зоны проникновения), а определяемые электрические параметры носят интегральный характер и отражают свойства неизмененных скважиной пород.

На значение диэлектрической проницаемости, по которой оценивается характер насыщения выделенных пластов-коллекторов, существенное влияние оказывают литологические особенности пород, определяя “нормальный” уровень значений для отложений конкретного горизонта. Так, глинистость в карбонатных породах повышает общий уровень значений диэлектрической проницаемости. Например, в высокоглинистых породах семилукского горизонта среднее значение eэф = 20-30. Доломитизация и аргил­литизация могут понижать значения eэф. Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.

Кривые электросопротивления по ОРВП и БК, ИК хорошо коррелируются между собой по всему интервалу измерений. При этом, несмотря на более сглаженный характер кривой R (ОРВП), практически все интервалы пластов с хорошими коллекторскими свойствами выделяются уверенно. Разрешающая способность примененной установки по вертикали обеспечивает выделение одиночных пластов-коллекторов мощностью не менее 0,8 м и раздельное выделение сближенных пластов, если расстояние между ними более 1,5 м.

Необходимо отметить наличие интервалов карбонатных пород с относительно высоким удельным сопротивлением до 800-1000 Ом × м в отложениях елецкого, воронежско-евлано-ливенского и семилукского горизонтов. С учетом вероятной электроанизотропии известняков, эффективная дальность межскважинных исследований РВГИ в этих отложениях с аппаратурой РВГИ-8ф на частотах около 100 кГц составит не менее 350-450 м и может обеспечить структурное картирование и корреляцию в межскважинном пространстве перспективных на нефть интервалов низкоомных коллекторов этих горизонтов.

На графике расчетных значений eэф наибольший интерес вызывают следующие интервалы:

  • 1305-1315 м (подошва заволжского горизонта) выделяется относительно пониженными значениями диэлектрической проницаемости (eэф = 6-11) на фоне средних значений 16-20, вызванных повышенной глинистостью и, возможно, повышенным содержанием связанной воды. Так как электросопротивление здесь достаточно высокое, можно предположить наличие низкопористого пласта, перспективного на нефтенасыщение;
  • в интервале глубин 1435-1500 м (елецкие отложения) на глубине 1456-1498 м отчетливо видна прямая корреляция eэф с пористостью (или W), что позволяет охарактеризовать породы в интервале 1471-1497 м как водонасыщенные.

Выше по разрезу, на глубине 1438-1468 м, значения eэф снижаются до 5-7, что позволяет охарактеризовать эту толщу елецких отложений как перспективную на нефтенасыщение и выделить интервалы низкопористых коллекторов 1438-1442 и 1450-1455 м. Между ними, в интервале 1446-1448 м, при очень низком сопротивлении и повышенной пористости график eэф имеет локальный максимум (до 14), объяснить который без знания литологических особенностей затруднительно:

  • интервал воронежских и евлано-ливенских отложений имеет очень слабо выраженные участки пониженных значений eэф на глубинах 1568-1574, 1588-1591, 1599-1602 м, что не позволяет рекомендовать их к испытанию. Интересен интервал 1592-1594 м, характеризующийся по комплексу ГИС низким сопротивлением. По значениям eэф он, вероятно, водонасыщенный;
  • интервал 1695-1701 м в семилукских отложениях, имеющий низкие сопротивления и значения  eэф = 7-12 на фоне очень высокой глинистости и соответственно высоких средних значений eэф = 30-40, представляет интерес для изучения.
Радиоволновая геоинтроскопия межскважинного пространства в карбонатных отложениях – актуальное направление в нефтяной геофизике, позволяющее на данном этапе в относительно высокоемких разрезах карбонатных пород решать такие производственные задачи, как выделение, корреляция и оконтуривание линзовидных залежей нефти, оценка характера насыщения пластов, в том числе с низкой пористостью и трещинно-кавернозного типа.

©  Л.Б. Кадырова, Журнал "Геология Нефти и Газа" - 2007-5.
 

 

 

SCROLL TO TOP
viagra bitcoin buy

������ ����������� �������@Mail.ru