Комплекс геофизических исследований скважин Самотлорского месторо (стр. 27 из 33)
Рис. 3.21. Схема положения кольца. Поясн. см. в тексте
Здесь L1 и L2 — расстояния от из мерительных катушек И1и И2 до генераторной катушки Г, b — радиус кольца, Z— расстояние от плоскости кольца до измерительной катушки И1 ток в генераторной катушке изменяется по закону
J=J0∙eiωt. Рабочая частота зонда f=ω/2π. Комплексное сопротивление цепи кольца на рабочей частоте R+iX. Активное сопротивление R складывается из потерь в высокоомном проводе и в конденсаторе, включенном в разрыв цепи. Реактивное сопротивление Х= l/ωC-ωL. В этом случае э.д.с., наводимая в j-й измерительной катушке, равна
где N=J*S*n — момент генераторной катушки; S, n — ее площадь и число витков; k = ω/c— волновое число; с = 3*108 м/с — электродинамическая постоянная; μ0=4*π*10-7 Гн/м — магнитная проницаемость воздуха. Остальные геометрические обозначения даны на рис. 3.21. Расчет э.д.с. для многовитковых генераторной и измерительных катушек выполняется на основе принципа суперпозиции.
3.4. Качественная оценка геологического разреза
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.
3.5.Основы количественной интерпретации
В основу количественной интерпретации диаграмм ВИКИЗ положено представление о среде как наборе согласно залегающих слоев. Ее результатом является геоэлектрический разрез, включающий последовательность пластов, вскрытых скважиной. Положение каждого из них по стволу определяется глубинами кровли и подошвы. Отдельный пласт характеризуется удельными электрическими сопротивлениями прискважинной области проникновения (с возможной окаймляющей зоной) и незатронутой части пласта, а также положением коаксиальных скважине цилиндрических границ между ними.
Общая схема интерпретации состоит из следующей последовательности действий:
—попластовая разбивка (выделение границ пластов);
—осреднение диаграмм на интервале пласта (снятие существенных значений);
—внесение поправок, снижающих влияние вмещающих пород, эксцентриситета зонда и его корпуса, отклонения ствола от вертикали и т.д.;
—формирование кривой зондирования для каждого из пластов;
—построение стартовой модели (экспресс-инверсия);
—инверсия кривых зондирования с использованием методов целенаправленного подбора модельных параметров;
—построение интервалов неопределенности для каждого из оцениваемых пара метров;
—оценка качества интерпретации путем вычисления синтетических диаграмм для всего разреза и их сравнения с исходными данными.
Результаты интерпретации считаются удовлетворительными, если расхождение между синтетическими и экспериментальными диаграммами на том или ином интервале не превосходит погрешностей измерения.
Вся приведенная схема лежит в основе системы компьютерной интерпретации МФС ВИКИЗ-98 (см. Приложение). Подавляющее большинство ее функций выполняется автоматически, однако, всегда имеется возможность внести коррективы в промежуточные результаты.
Как известно, в основу ВИКИЗ положен принцип радиальных (от скважины к неизмененной части пласта) зондирований. В силу изопараметричности зондов их показания в однородной среде совпадают между собой (с учетом погрешности измерений). Расхождение показаний для различных зондов в достаточно мощных пластах, вскрытых на обычном глинистом растворе (УЭС более 0,5 Ом-м), свидетельствует о наличии прискважинной неоднородности из-за проникновения бурового раствора в пласт. В маломощных (менее 1,5 м) пластах расхождение показаний разных зондов может быть обусловлено влиянием не только зоны проникновения (радиальной неоднородности), но и влиянием вмещающих пород (вертикальной неоднородности разреза). На сигналы двух коротких зондов может влиять буровой раствор очень низкого УЭС (р <0,05 Ом-м).
СИСТЕМА ОБРАБОТКИ И КОЛИЧЕСТВЕННОЙ И ИТЕРПРETAЦИИ И MCDC ВИКИЗ-98
Обработка, визуализация и инверсия диаграмм ВИКИЗ выполняется в многофункциональной системе МФС ВИКИЗ-98. Система МФС ВИКИЗ-98 — программное обеспечение, в котором достигнута высокая скорость инверсии, основанная на применении эффективных алгоритмов нейросетевого моделирования. На этом уровне развития интерпретационной базы оказалось возможным перейти от индивидуальной обработки отдельных интервалов к массовой автоматической интерпретации данных, полученных на всем интервале вскрытия разреза. Достигнутые ресурсные характеристики приближают систему интерпретации МФС ВИКИЗ-98 к работе в реальном времени. В этих условиях интерпретатор освобождается от рутинной работы по подбору параметров модели и может уделять основное внимание оценке достоверности и качества выполненной интерпретации.
Для этой цели в системе реализованы специальные функции оценки результатов. Помимо вычисляемых средних отклонений, которые отражают качество подбора, оцениваются доверительные интервалы определения сопротивлений пласта и зоны проникновения, а также ее радиуса.