Способ выделения и оценки нефтегазоносных пластов- коллекторов

Способ выделения и оценки нефтегазоносных пластов- коллекторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ .ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЦЕНК НЕФТЕГАЗОНОСНЫК ПЛАСТОВ-КОЛЛЕКТОР включаияций измерение кинематическ и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаимодействии долота с горной породой в процессе бурения скважины и излучателем , помещенным внутрь обсад-. ной колонны, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности выделения пластовколлекторов и точности определения их коллекторских свойств, после вскрытия интервала геологического разреза возбуждают упругие колебания внутри бурильной колонны в диапазоне частот 1 кГц f 10 кГц, после чего сопоставляют измеренные паpeiMeTpbi упругих колебаний и по одинаковым аномальным значениям их реляционных моментов определяют наличие в разрезе пласта-коллектора и его коллекторские свойства. Изобретение относится к акустиче ким исследовайиям скважин и может быть использовано для выделения и оценки параметров продуктивных пластов при определении кинематичес ких и динамических характеристик упругих колебаний, возбуждаемых в скважине. Известен способ выделения и оцен ки коллекторских свойств нефтегазоносных , пластов в разрезе исследуемых скважин, предусматривающий и лучение и прием внеобсаженной буро вой скважине упругих колебаний, изм рение их времени распространения и определение разности времен распрос ранения - интервального времени, по величине которого судят о коллектор ких свойствах пласта С ЗНедостатком этого способа является низкая достоверность выделения пластов-коллекторов при наличии глу - бокой зоны проникновения бурового раствора в пласте и неучет напряженного состояния околоскважин ной зоны, так как измерения проводятся с значительной временной задержкой после вскрытия пласта, что затрудняет определить его истинные коллекторские свойства из-за малой глубинности способа и проведения измерений практически на одной фиксированной частоте измерения. Это приводит как к пропуску продуктивны пластов-коллекторов, так и к неверным заключениям об их продуктивности . Известен также способ выделения и оценки нефтегазоносных пластовколлекторов , основанный на измерении кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых в необсаженной скважине С2. Способ основан на одновременном измерении времени распространения и амплитуды упругих колебаний, возбуждаемых в скважине. Однако для реализации данного способа должны быть заранее известны или предварительно определены следующие параметры: скорость распространения продольных колебаний в буровом растворе, акустический импеданс горных пород, скорость распространения упругих колебаний, скорость и коэффициент поглощения продольной волны в глинистой корке, начальная амплитуда зондирующего импульса. Измерив время распространения зондирующего импульса, отраженного от стенки необсаженной скважины с учетом известной скорости распространения упругих колебаний в глинистой корке, определяют ее толщину, а по отношению амплитуды отраженной вйлны к амплитуде импульса оценивают акустический И1чг1еданс промытой зоны. Плотность пород оценивают при помощи других промыслово-геофизических методов например плотностной каротаж, карота сопротивления, каротаж потенциалов | самопроизвольной поляризации. По полученным значениям акустического импеданса и сопротивления расчитывается скорость продольной волны в промытой зоне, насыщенной фильтратом бурового раствора. По скорости ; распространения упругих колебаний и по плотности пород определяют пористость , а по толщине глинистой корки на стенке с учетом ее плотности судят о проницаемости породы. Недостатком этого способа является также низкая, точность определения параметров пластов, обусловленная тем, что измерения проводятся . после вскрытия пласта-коллектора и требуют дополнительных измерений , связанных с определением плотности пород, скорости распространения колебаний в буровом растворе, импеданса промытой зоны и толщины глинистой корки, что вносит значительные погрешности при определении кол .лекторских свойств пластов-коллекторов и оценки их продуктивности. Наиболее близким к изобретению является , способ выделения и оценки нефтегазоносных пластов-коллекторов, включающий измерение кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаимодействии долота с горной породой в процессе бурения скважины, и излучателем , помещаемым внутрь обсадной колонны З j. Недостатками известного способа являются низкая достоверность выделения пластов-коллекторов и низкая точность измерений коллектореких свойств пластов из-за влияния на результаты измерений трудноконтролируелфлх изменяющихся забойных условий бурения, низкой разрешающей способности по глубине и малой помехоустойчивости передачи информационных сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности выделения пластов-коллекторов и точности определения их коллекторских свойств. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения и оценки нефтегазоносных пластовколлекторов , включающему измерение кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаимодействии долота с горной породой в процессе бурения скважины и излучателем, помещаемым внутрь обсадной колонны, после вскрытия интервала геологического разреза возбуждают упругие колебания внутри бурильной колонны в диапазоне частот 1 кГц -f 10 кГц, после чего сопоставляют измеренные параметры упругих колебаний и по одинаковым аномальным значениям

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

П9) (11) 3(5П С 01 Ч 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTot CHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3319149/18-25 (22) 22.10.81 (46) 23.04.83. Бюл. Р 15 (72) В.Н. Рукавицын, N.Á. Алиев, . 3.Н. Дергунов и М.М. Велнев (71) Всесоюзный научно-исследователь,ский институт геофизических методов разведки (53 ) 550..83 (088. 8 ) (56) 1. Патент CIA 9 3295100, кл. 340-18, опублик. 1966.

2. Патент США 9 3175639, кл. 181-5, опублик. 1965, 3. Авторское свидетельство СССР

Р 744406, кл. G 01 Ч 1/40, 1975 (прототип). (54 ) (57 ) СПОСОБ .ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЦЕНКИ

НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТОВ-КОЛЛЕКТОРОВ, включающий измерение кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаи-. модействии долота с горной городой в процессе бурения скважины и излучателем, помещенным внутрь обсад-. ной колонны, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения

-достоверности выделения пластов- коллекторов и точности определения их коллекторских свойств, после вскрытия интервала геологического разреза возбуждают упругие колебания внутри бурильной колонны в диапазоне частот 1 кГц(f < 10 кГц, пос" ле чего сопоставляют измеренные параметры упругих колебаний и по одинаковым аномальным значениям их кор-"I реляционных моментов определяют -нали чие в разрезе пласта-коллектора и его коллекторские свойства.

1013886

Изобретение относится к акустичес- ким исследованиям скважин и может быть использовано для выделения и оценки параметров продуктивных пластов при определении кинематических и динамических характеристик упругих колебаний,. возбуждаемых в скважине.

Известен способ выделения и оценки коллекторских свойств нефтегазоносных.пластов в разрезе иссле- 10 дуемых скважин, предусматривающий излучение и прием в необсаженной буровой скважине упругих колебаний, измерение их времени. распространения и определение разности времен распространения — интервального времени, по величине которого судят о коллекторских свойствах пласта 1 .

Недостатком этого способа является низкая достоверность выделения пластов-коллекторов при наличии глу-:20

- бокой зоны проникновения фильтрата бурового раствора в пласте и неучета напряженного состояния околоскважинной эоны, так как измерения прово- дятся с значительной временной за- 25 держкой после вскрытия пласта, что затрудняет определить его истинные коллекторские свойства иэ-за малой глубинности способа и проведения измерений практически на одной фиксированной частоте измерения. Это приводит как к пропуску продуктивных пластов-коллекторов, так и к неверным заключениям об их продуктивности.

Известен также способ выделения и оценки нефтегазоносных пластовколлекторов, основанный на измерении кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых в необсаженной скважине Г2 . 40

Способ основан на одновременном измерении времени распространения и амплитуды упругих колебаний, возбуждаемых в скважине.

Однако для реализации данного 45 способа должны быть заранее известны или предварительно определены следующие параметры: скорость распространения продольных колебаний в буровом растворе, акустический импеданс горных пород, скорость распространения упругих колебаний, скорость и коэффициент поглощения продольной волны в глинистой корке, начальная амплитуда зондирующего импульса. Измерив время распространения зондирующего импульса, отраженного от стенки необсаженной скважины с учетом иэвест». ной скорости распространения упругих колебаний в глинистой корке, определяют ее толщину, а по отноше- 60 нию амплитуды отраженной волны к амплитуде импульса оценивают акустический импеданс промытой зоны. Плотность пород оценивают при помощи дру-. гих промыслово-геофизических методов,65 например плотностной каротаж, каротаж сопротивления, каротаж потенциалов самопроизвольной поляризации. По полученным значениям акустического импеданса и сопротивления расчитывается скорость продольной волны в промытой зоне, насыщенной фильтратом бурового раствора, По скорости . распространения упругих колебаний и по плотности пород определяют пористость, а по толщине глинистой корки на стенке с учетом ее плотности судят о проницаемости породы.

Недостатком этого способа является также низкая точность определения параметров пластов, обусловленная тем, что измерения проводятся . после вскрытия пласта-коллектора и требуют дополнительных измерений, связанных с определением плотности пород, скорости распространения колебаний в буровом растворе, импеданса промытой зоны и толщины глинистой корки, что вносит значительные погрешности при определении колI ,лекторских свойств пластов-коллекторов и оценки их продуктивности.

Наиболее близким к изобретению является-. способ выделения и оценки нефтегазоносных пластов-коллекторов, включающий измерение кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаимодействии долота с горной породой в процессе бурения скважины, и излучателем, помещаемым внутрь обсадной колонны (3 .

Недостатками известного способа являются низкая достоверность выделения пластов-коллекторов и низкая точность измерений коллекторс- „ ких свойств пластов из-за влияния на результаты измерений трудноконтролируемых изменяющихся забойных условий бурения, низкой разрешающей способности по глубине и малой помехоустойчивости передачи информационных сигналов.

Целью изобретения является повышение достоверности выделения пластов-коллекторов и точности определения их коллекторских свойств.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения и оценки нефтегазоносных пластовколлекторов, включающему измерение кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаимодействии долота с горной породой в процессе бурения скважины и излучателем, помещаемым внутрь обсадной колонны, после вскрытия интервала геологического разреза возбуждают упругие колебания внутри бурильной колонны в диапазоне частот 1 кГц < f < 10 кГц, после чего сопоставляют измеренные параметры упругих колебаний и по одинаковым аномальным значениям

1013886 баний, где вычисляются амплитуды

А р (t „) — продольных и поперечных упругйх колебаний преобладающие

1 частоты fp(Q), коэффициенты затуI хания акр э(с ) продольных и поперечных упругих колебаний, спектры упругих колебаний Ь (со) и интерР,S вальные времена распространения упругих колебаний аt 5(с„) в функции глубины скважины в момент времени t„.

Полученные кинематические и дйнамические параметры раэбуриваеьых пород позволяют идентифицировать тип коллектора и его коллекторские свой- ства в разрезе скважины до вскрытия . пласта при приеме отраженных от забоя колебаний и в процессе вскрытия пласта при приеме прямых волн от забоя, хара..теризующиеся аномальными величинами регистрируемых кинематических и динамических параметров.

20 После вскрытия данного интервала разреза скважины внутрь бурильной колонны 2 посредством блок-баланса 9 опускается на каротажном кабеле 3 скважинный прибор 4, содержащий сква25 жинный излучатель 7, возбуждающий упругие колебания в диапазоне частот

1 кГц (Г (10 кГц с преобладающей длиной волны излучения, превышающей тохлцину стенки бурильной ко3() лонны 2.

Принятые скважинными акустическими приемниками 5 и 6 упругие колебания после передачи по каротажному кабелю 3 поступают на вход блока 12 и после усиления и фильтрации на входы блоков 13 и 14 измерения кинематических и динамических парамет- . ров высокочастотных упругих колебаний, где измеряются значения Ар (с ), в(z) +pэ(сг)» Яр () H 4срэ(с в момент времени с г.

По окончании бурения после спуска обсадной колонны и цементирования скважины посредством скважинного прибора 4, опускаемого на каротажном ка45 беле 3 в скважину, в блоках 13 и 14 измеряются значения А S(t ), f o (С э), СР4с 3) Sp (w ) и 4срР (t ) в фУнкции глубины скважины и в момент времени t> Вычисленные значения амплитуд продольных и поперечных колебаний, коэффициентов затухания, спектров упругих колебаний и ийтер". вальных времен распространения упругих колебаний в различных времен» ных интеРвалах t, t2 и с, поступают на вход коррелятора 15, где вычисляются значения корреляционных моментов й(с) между этими величинами, измеренными в различные промежутки времени и в различных частотных диа-

60 паэонах. После трех измерений производят сопоставление измеренных . параметров между собой и:в блоке 1& по одинаковым аномальным величинам их корреляционных моментов опреде65 их корреляционных моментов определяют наличие в разрезе пласта-коллектора и его коллекторские свойства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема для реализации способа; на фиг. 2 — примеры выделения га эоносных, нефтеносных И водоносных коллекторов.

Функциональная схема включает буровую вышку 1, .бурильную колонну

2, каротажный кабель 3, скважинный, прибор 4,,скважинные акустические приемники 5 и 6 и скважинный излучатель 7 упругих колебаний, долото 8, блок-баланс 9, наземные акустичес:-.: кие приемные:преобразователи 10 и

11, установленные в верхней части колонны (на вертлюге или ведущей трубе) и воЗле устья скважины на земной поверхности, блок 12 усиления и фильтрации сигналов, блоки 13 и 14 измерения кинематических и динамических параметров упругих колебаний в различных временных интервалах, коррелятор 15, блок 16 преобра зования корреляционных моментов в .величины коллекторских свойств пластов-коллекторов, блок 17 регистрации и отображения информации, датчик 18 глубины исследуемой скважины.

На фиг. 2а показаны кривые 19 для газоносного коллектора, кривые 20 для нефтеносного коллектора и кривые 21 — для водоносного коллектора, полученные в результате определения зависимости интервального времени распространения упругих колебаний

4с от t, где t — время измерения параметров упругих колебаний, а на фиг. 2б, изображены кривые 22 для газоносного коллектора, кривые 23 для.нефтеносного коллектора и кривые

24 — для водоносного коллектора, полученные в результате определения зависимости коэффициента затухания упругих колебаний оСот с.

Способ реализуется следующим образом.

При взаимодействии долота 8 с раэбуриваемой горной породой в про. цессе вскрытия заданного интервала разреза скважины возникают упругие колебания, передаваемые по бурильной колонне 2 и через массив горных пород в наземные акустижеские приемные преобразователи 10 и 11. Колебания на дневной поверхности регистрируются в частотном диапазоне (— 10-120 Гц), соответствующем эффекту взаимодействия долота 8 с горной породой. Сигнал с выхода наземных акустических приемных преобразова телей 10 и 11 после усиления и фильтрации в блоке 12 поступает на ,вход блоков 13 и 14 для измерения кинематических. и динамических параметров низкочастотных упругих коле- j ляют наличие в разрезе пласта-кол1013886

ht, млс

0t,Ot68tg

Составитель В. Рукавицын

Редактор П. Коссей Техред С.Мигунова Корректор М. Коста

Заказ 3010/54 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4,лектора и его коллекторские свойства, Эйличини которых регистрируются в

:блоке 17.

8 качестве примера о .типе коллек- тора s его истинных коллекторских ,свойствах судят по зависимостям ае и 4, измеренным в двух различных.вре;менйых интервалах t. u t на разных

Частотах излучения упругйх колеба;ний (фиг. 2). .Примененйе предлагаемого cnaco= ба позволяет значительно повысить достоверность выделения пластов коллекторов в разрезах разведочных скважин и точнее определить их продуктивность, что дает возможность установить интервалы опробования продуктивных пластов-коллекторов, обес печить качественное их вскрытие и ре .жим эксплуатации, что в конечном итоге позволяет повысить коэффициент нефтеотдачи пластов.