Способ определения физических свойств горных пород по данным электрометрии скважин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) З:"3 92 Ь5 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено11,09,75 (21) 2172535/25 (5lj М. Кл.и 01, З/,18//

//E 21 В 49/00 с присоединением заявки №

Гоеударстаииимй ионитет

Совата Иииистров СССР по делам изайретений и открытий (2З) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.77, Бюллетень №19 (4б) Дата опубликования описания 22.07.77 (53} УДК 550.839;

:622. 241 (088,8>

К. А, Касумов, Б. Л. Апександров, Э, H. Дергунов и Г. Я. Шилов (72} Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ГОРНЫХ ПОРОД ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОМЕТРИИ

СКВАЖИН

Изобретение относится к геофизике, преимущественно промысловой, и может быть использовано дпя выявления нефтяных и газовых пластов, оценки степени нефтегазонасышенностн и колпекторских свойств пород, подсчета занасов нефти и газа.

В современной промысловой геофизике дл дпя определения физических свойств горных пород кажущиеся величины электрических параметров, попученные методами эпектромет- >а рии, приводятся к истинным значениям По истинным значениям электрических параметров определяются физические свойства горных пород в разрезах скважин (11 .

Известен способ электрометрии скважин (методы электрического индукционного, бо-, кового, микробокового и т. д. апектрокаротажных исследований), который позволяет измерять величины кажущихся геофизических параметров горных пород-кажущиеся электрические сопротивления и проводимости.

Дпя перехода от кажущихся величин к истинным - удельным электрическим сопротивлениям и проводимостям, определяется влияние изменения температуры по вертикали скважины на величины кажущихся удельных электрических сопротивлений ипроводимостей, а также определяется зависимость кажущихся удельных сопротивлений от удельных сопротивлений пластов, бурового pGcTBopB u зоны проникновения, мощности пластов, диаметровскважины, типа и размера каротажного зонда $2) .

Однако существующий способ определения физических свойств горных пород не предусматривает выявления радиального изменения температуры приствольной зоны скважины иа величины измеренных кажущихся удельных сопротивлений и проводимостей. Известно, что удельные электрические сопротивления и проводимость горных пород в значительной степени зависят от температуры. С глубиной скважин температура пород увеличивается, а оп-! ределение ее влияния на их удельные сопротивление и проводимость проводил:я лишь по глубине в соответствии с величиной геотермического градиента. Температура же пород в буряшихся скважинах изменяется не только ло вертикали, но и в радиальном направлении от ствола скважины, оказывая со559205 тов глин, выявляют радиус и величину изменения температуры ь1 в радиальном направлении, устанавливают закономерности изменения пара етров г и h t с глубиной и определяют влия" » радиального изменении температуры на реличины кажущихся удельных электрических сопротивлений или проводимости в пластах-колпекторах.

Способ осуществляется спедуюшим образом. Опредепяют температуру приствоп ной части скважины, впияюшую на вепичины кажущихся удельных сопротивлений и пров . димостей, измеренных электрокаротажными зондами с радиусом исспедования до я 2 метров, и температуру теплового поли горного массива, впияюшую на величины кажушихся параметров, измеренных зондами с" радиусом исспедования, равным или более

2 метров. Радиус теплового воздействия промывочной жидкости на приствольную честь скважины (до 2 метров} устанавливают по резупьтатам измерений методом БКЗ кажущихся удельных сопротивлений пластов мошных однородных глин, в которых, кек известно, отсутствует влйяние проникновения рест» вора в ппаст и расхождения в удельных сопротивлениях, полученных разными зондами

БКЗ дпя одного и того же пласта гпин,связанных с: влиянием радиепьного изменения температуры.

Кажущиеся величины удельных сопротивлений и проводимостей пород в приствольной части скважины приводятся ктемпературе горного массива по известной формуле

« о с1

p=p, е где p — кажущееся удельное сопротивпение пород, замеренное керотажным зондом с радиусом исспедования 2 м;

P - кажущееся удельное сопротивле ние пород, замеренное каротажным зондом с радиусом исспедования < 2 м;.

- основание натурального логарифма; ответствуюшее влияние на изменение сопротивления и проводимости горных породвприотвольной части. Известно, что через нес>.irr6 колько циклов промывки скважины величина температуры промывочной жидкости стабилизируется по стволу, а приствольная часть имеет температуру практически равную температуре омывающего стенки скважины глинистого раствора, Зависимость изменения температуры промывочной жйд- 1о кости (соответственно. темперетуры приствольной части) выражается примой, которая проходит круче пинии температуры пород и пересекает ее так, что ниже точки пересечения (точки инверсии) температура раствора мень s ше температуры пород, а выше точки пересечения - больше температуры пород. Итак, выше точки инверсии температур кажущиеся вепичины удельных сопротивлений пород, измеренные каротажными зондами с радиусом. 21 охвата приствольной эоны, будут занижены, а ниже точки инверсии - завышены. Соответственно значении проводимостей приствопьной зоны выше точки инверсии температур будут завышены, а ниже — занижены. 25

Чем гпубже будет забой скважины и больше абсолютная величина геотермического градиентаа, тем. больи:е будет оказываться радиел| ное изменение температуры в скважине не величины кажущихся удельных сопротивпений 30 и проводимостей пород. Известно, что перепад температур между стенками (приствопьной частью} скважины и горным массивом при больших гиубинех исспедовения (50006000 мэ} с высоким геотермическим греди-1З> о ентом,пород может достигать 70 С и бопее., Таким образом, поскоцьку при существующем способе электрометрии скважин не проводится оценка впияния радиального измене ния температуры в скважине на кажущиеся 4О величины электрических параметров, попучаемые на основе измеренных кажущихся ве-» личин, удепьные электрические сопротивпения и проводимости, по которым дапее определяются физические свойства пород, выделяются нефтегазоносные нпесты, оценивают ся степень нефтегазонасышенности и колпекторские свойстве, подсчитываются запасы нефти и,газе, не являются достоверно истинными удепьными.

Цель изобретения - повышение достоверности истинных удельных сопротивлений и проводимостей горных пород, нефтегезонесы-, щенности пород, надежности выявления нефтяных и геэовых ппестов в разрезах скважин и достоверности оценки.

Йостигеется это тем, что в скважине измеряют электрометрическими зондами разной длины с постоянным шегом увеличения гпубины исследовании напротив мощных плес- о рс - среднее знечение температурного коэффициента эпектропроводности при изменении температуры на 1оС.

- температура пород в горном маср сиве;

t - температура приствольной части скважины, Определение истинных удельных сопротивлений и проводимостей пород производится не основе измеренных в скважине кажущихся величин электрических параметров, но приведенных к единой температуре горного массива пород на данной глубине.

Пример 1. Проводимопределение влияния изменении температуры (t р - 1 ) 559205 в радиальном направлении на данные эпектрометрических исследований ппастов гний на ппошади Мишовдаг АЗССР по данной формупе.

Значение (t 1 ) вычисляют, исходя из графиков зависимости температуры от глубины залегания пластов, построенных по результатам проведенных замеров температуры в стволе скважины как для установившегося теппового режима (значения tp ) 10 т. е. поспе остановки скважины, так и дпя неустановившегося теплового режима (значение t ) при проведении каротажа. Значение температурного коэффициента электропроводности,+ для гпин берут по извест- 15 ной зависимости от температуры и для ппас тов глин, приведенных в примере, оно изменяется от 0,0 4 до 0,015 /Со.

Пример 2. Проводим определение влияния (, - 1 ) на данные электромет- 2Е рических исследований ппастов- колпекторов на плошади Мурадханпы АЗССР, Значения (1, - t Jвычислялись аналогично вышеприведенному. а значение Ы, принималось рав

0 ным 0,022 / С, 25

Данные приведены в таблице, из которой видно, что в рвзупьтате влияния изменения температуры в приствопьной части скважины в радиапьном направлении на удельное эпектрическое сопротивление, получаемое при боковом каротажном зондировании (БКЗ), кажущиеся удельные электрические сопротивления, замеренные с помощью зондовразмером А0=0,45м и АО=1,05м получаются завышенными, что приводит к искажению характера получаемых кривых зондирования, а это может привести к неправильной опенке коплекторских свойств изучаемых пород, а

1акже к ошибке при определении характера их насышения.

Так, кривые зондирования, соответствующие пластам, в которых отсутствует проникновение раствора в пласт, получаются приподнятыми трехспойными кривыми (это отно,сится к глинам).

Нефтегазонасышенные пласты, как правило, характеризуются двухслойными кривымн если 1„- 1 бывает равным 10 С и более. Это приводит к пропуску продуктивных ппастов. Испопьзование предлагаемого способа определения физических свойствгорных пород по данным эпектрометрии скважин обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность попучения достоверных истинных удельных электрических сопротивлений 8 проводимостей пород, что, соответственно, позвопяет повысить точность определения физических свойств горных пород (надежно выявлять нефтяные и газовые ппасты в разреэах скважин) и достоверно оценивать степень нефтегазонасышенности и хоплекторские свойства пород

{точнее подсчитывать запасы нефти и газа).

559205

Составитель Э. Терехова

Редактор E. Гончар Техред A. Богдан Корректор Д. Мельниченко.

Заказ 1367/99 Тираж 717 Подписное

ШИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская лаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород„ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ определения физических свойств горных пород,по данным электрометрии сква.! жин, включаюший определение влияния из» менения температуры по вертикали скважины на величины кажушихся удельных электрических сопротивлений и проводимостей, о т д и ч а ю щ и и с s тем., что, с целью повышения достоверности истинных удель- о ных сопротивлений и проводимостей горных

iiopoa и надежности выявления нефтяных и газовых пластов в разрезах скважин, а также достоверности оценки нефтегазонасьпцен» ности пород, в скважине проводят измерения ls электрометрическимн зондами разной длины с постоянным шагом увеличения глубины исследования напротив мошных IIJIBcTQB глин, выявляют радиус Г и величину изменения температуры h. t в радиальном направлении, устанавливают закономерности изменения параметров r u at с глубиной и определяют влияние радиального изменечия тем.пературы на величины кажушихся удельных элентрических сопротивлений или проводимости в пластах- коллекторах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Справочник "Геофизика т. 2, Гостоптехиэдат, М., 1961 г., с. 109-110.

2. Методические рекомендации по количественной интерпретации данных каротажа, ВНИИГеофизика, М. 1972., с. 1 20.