Файл: Сохранов Н.Н. Машинные методы обработки и интерпретации результатов геофизических исследований скважин.pdf

Имеются альбомы палеток для интерпретации данных бокового каро­ тажного зондирования, бокового и индукционного каротажей, кри­ вые зависимости ПС и показаний ГК и НГК от мощности пласта, формулы п поправочные кривые для учета влияния интегрирующей ячейки на замеры зондами радиоактивного каротажа и др.

Однако необходимо отметить, что прямые задачи решены для простых условий каротажа (одиночные однородные пласты, некото­ рые случаи для анизотропных пластов). Поэтому применение ре­ зультатов решения прямых задач для интерпретации имеет ограни­ чения, которые должны учитываться методикой и алгоритмом ин­ терпретации.

На втором этапе проводится геологическая интерпретация — по совокупности физических свойств, определенных на первом этапе пнтерпретации, и имеющихся геологических данных решают сле­

6) изучение регионального строения нефтегазоносных областей. Некоторые задачи этого этапа интерпретации не имеют строгой математической постановки; для решения их часто применяют кор­ реляционные связи, полученные статистическим путем, вероятност­ ные способы оценки и другие методы математической статистики. Для разделения пластов на классы, например, по характеру насыще­

ния [11] предложены методы распознавания образов.

Методы математической статистики и распознавания образов применимы для узкого круга задач, решаемых при помощи геофизи­ ческих исследований скважин. К ним можно отнести определение

разрезов скважин и изучения геометрии залежи (определения водонефтяного контакта ВНК, эффективных мощностей) и тем более для первого этапа интерпретации эти методы применять трудно. Кроме того, использование методов математической статистики и рас­ познавания образов требует большого объема геолого-геофизического материала и не раскрывает физической сущности явлений, что за­ трудняет их применение на начальной стадии разведки месторо­ ждений.

В связи с этим необходимо стремиться к получению физических моделей интерпретируемых объектов (продуктивного пласта, рудного тела и др.), чтобы на их основе определить исходные теоретические данные для интерпретации. Это направление широко используют в нашей и зарубежной практике. Разработаны и применяются спо­ собы интерпретации данных каротаяса на основе моделей чистого песчаника (методы Арчи и др.), глинистого сложного песчаника

76

(В. H . Дахыов, С. Г. Комаров, В. Е. Вилли) и трещинного коллек­ тора (А. М. Нечай) и др.

Таким образом, в машинных методах обработки и интерпретации данных каротажа физико-математический подход к решению задач остается основным.

По характеру решаемых задач и используемых исходных геологогеофизических данных интерпретацию геофизических исследований скважин можно разделить на оперативную и сводную.

Под оперативной интерпретацией подразумевают выдачу заклю­ чений о наличии в разрезе пробуренной скважины пластов-коллек­ торов, характере их насыщения, а также рекомендаций по опробо­ ванию пластов. Отличительной особенностью оперативной интерпре­ тации является то, что она проводится на всех этапах разведки нефтя­ ных и газовых месторождений, в том числе и в первых пробуренных на площади скважинах, когда еще нет надежных материалов для сопоставления геологических данных (керн, опробование пластов и др.) и геофизических исследований скважин.

Сводная интерпретация проводится по отдельным пластам и месторождениям с целью обобщения всех имеющихся по ним геологогеофизических данных; при этом стоит задача возможно более полной оценки пласта — геометрических параметров, коллекторских свойств и характера насыщения. В результате сводной интерпретации обычно выдаются исходные данные для подсчета запасов нефти и газа и для проектирования разработки или доразведки пласта, а также усовер­ шенствуются приемы и критерии интерпретации.

При автоматизации обработки и интерпретации данных каротажа на ЭВМ возникают различные задачи. Рассмотрим задачи оператив­ ной интерпретации.

12. ОПЕРАТИВНАЯ И Н Т Е Р П Р Е Т А Ц И Я Д А Н Н Ы Х КАРОТАЖА НА ЭВМ

Для автоматизации оперативной интерпретации промысловогеофизических данных необходима разработка математического обес­ печения ЭВМ, включающего комплекс интерпретирующих и слу­ жебных алгоритмов и программ. Характер интерпретирующих алго­ ритмов определяется задачами оперативной интерпретации и соста­ вом используемой в ней исходной геофизической и геологической информации.

Оперативная интерпретация включает в себя решение задач обоих этапов интерпретации: геофизической и геологической.

Геофизическая интерпретация включает определение истинных значений физических параметров пород (пластов). Решение этой задачи заключается в приближении кажущихся значений величин, измеряемых при геофизических исследованиях скважин, к значениям физических параметров пород путем внесения поправок на влияние мощности, вмещающих пород, бурового раствора и других факторов. Широко известной процедурой этого этапа интерпретации является определение удельного сопротивления пород и зоны проникновения

77

в них (обработка Б К З и других кривых сопротивления — ИК, Б К , МБК). Другой процедурой является исправление кривых НГК, ГК, ПС и др., в практике машинной интерпретации называемое транс­ формацией кривых. При геофизической интерпретации проводят увязку кривых сопротивления и трансформированных кривых по глубине.

Геологическая интерпретация включает литологическое расчле­ нение разреза скважины и выделение коллекторов, оценку пористости, глинистости и характера насыщения (нефтегазоносности) коллек­ торов.

Решение этих задач возможно только при комплексном исполь­ зовании данных геофизических и геохимических исследований скважин. Поэтому алгоритмы и программы интерпретации должны быть составлены для их решения, а не для обработки данных от­ дельных методов каротажа.

Кроме основных задач, связанных с выделением и качественной оценкой коллекторов в разрезе, оперативная интерпретация должна обеспечить определения кривизны скважин, углов и азимута наклона пластов, а также контроль за разработкой нефтяных и газовых скважин по промыслово-геофизическим данным. Эти задачи не свя­ заны между собой технологически и решаются раздельно.

Исходными данными для оперативной интерпретации являются последовательности геофизических величин, замеренных в точках скважины, расположенных по заданной системе, обычно равномер­ ной, с постоянным шагом дискретизации А по глубине. Для интер­ претации этих данных применяют два способа: точечный и пластовый.

В точечной интерпретации, иногда неправильно называемой не­ прерывной, определение физических параметров пород (удельного сопротивления, гамма-активности и др.) производится по замерам в каждой точке скважины (интервале дискретизации данных), что равнозначно решению обратных задач каротажа в общем виде. Результаты точечной интерпретации могли бы более детально описать разрез скважины, и в этом аспекте они предпочтительны. Однако основным требованием, предъявляемым к интерпретации данных каротажа, является точность и надежность получаемых результа­ тов. С этой точки зрения для реализации точечного варианта интер­ претации в настоящее время нет теоретически обоснованных методов интерпретации даже для самых простых случаев разреза. Особенно большие трудности возникают при определении удельного сопротив­ ления пород.

Значительно лучше предпосылки для реализации на ЭВМ пласто­ вой интерпретации. Для скважин с плоско-горизонтальными гра­ ницами сред (пластовых моделей разреза) решены прямые задачи бокового каротажного зондирования, индукционного и бокового каротажей. Имеющиеся численные решения указанных задач позво­ ляют достаточно строго осуществить пластовую интерпретацию дан­ ных каротажа сопротивлений в большинстве случаев разреза. Точ­ ность определения удельного сопротивления пород при этом значи-

78

тельно выше, чем при точечной интерпретации. Важным достоинством пластовой интерпретации данных каротажа на ЭВМ является также небольшой расход машинного времени: в 10—20 раз меньше времени, необходимого для точечной интерпретации.

В связи с изложенным выше в большей части разработанных систем этапы геофизической интерпретации данных каротажа реа­ лизованы в пластовом варианте. При сегодняшем состоянии разра­ ботки обратных задач каротажа — это единственно правильное ре­ шение. Для реализации на ЭВМ задач геологической интерпретации данных каротажа могут быть использованы оба варианта обработки: пластовый и точечный, так как на этих этапах обычно используют геофизические величины, исправленные на мощность и вмещающие породы.

При интерпретации данных каротажа в первых разведочных скважинах на площади всегда отмечается недостаток геологической информации (результатов опробования и испытания скважин, опре­ делений коллекторских свойств пород по керну и др.). В связи с этим алгоритмы для оперативной интерпретации должны быть основаны прежде всего на физических моделях пластов, а также на имеющемся опыте ручной интерпретации. Вместе с тем система оперативной интерпретации должна обеспечивать использование накапливаемой от скважины к скважине геологической информации. Для этого необходимо, чтобы алгоритмы и программы оперативной интерпре­ тации позволяли уточнять критерии выделения коллекторов и оценки их нефтегазоносиости по геофизическим данным, критерии однород­ ности для отбивки границ пластов. С этой целью может быть исполь­ зован корреляционный анализ и другие методы математической ста­ тистики.

Необходимость усовершенствования критериев и алгоритмов оперативной интерпретации с появлением дополнительной геологи­ ческой и геофизической информации о пласте вызывает необходимость хранения и поиска этой информации, т. е. разработки информа­ ционно-поисковой системы. Отметим, что такая система еще в большей степени нужна для сводной интерпретации геолого-геофизических данных, поэтому ее разработка должна проводиться с учетом нужд как оперативной, так и сводной интерпретации.

Основными требованиями к этой системе являются: гарантия долговременного хранения и быстрого извлечения (поиска) информа­ ции для обработки. Эти требования противоречивы в том отношении, что носители долговременного хранения (фотолента, перфокарты) не обеспечивают необходимую оперативность поиска информации; магнитные же носители — лента, диски — пока не обеспечивают надежного хранения в течение длительного времени. Последнее обстоятельство создает трудности в разработке информационнопоисковой системы для обработки данных каротажа.

Разработка и внедрение машинных методов интерпретации дан­ ных каротажа требуют объективной оценки надежности и эффектив­ ности получаемых результатов. С этой целью библиотека системы

79