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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ставляет фактический диаметр зоны проникновения. Полученные значения удельного сопротивления пласта и параметров зоны про­ никновения уточняют методом последовательных приближений.

Большим

достоинством этого алгоритма является р а з д е л е ­

н и е

з о н д о в п о

г л у б и н е

и с с л е д о в а н и я

н а

г р у п п ы

м а л ы х

и б о л ь ш и х

з о н д о в . Такое разделе­

ние зондов дает возможность заменять в пределах каждой группы одни зонды другими, не меняя при этом существенно методики ин­ терпретации. Для реализации этого метода на ЭВМ необходимо опре­ делить следующие критерии: а) сходимость фактической и теорети­ ческой кривых зондирования, б) выбор палетки для определения удельного сопротивления.

С х о д и м о с т ь ф а к т и ч е с к о й и т е о р е т и ч е с к о й к р и в ы х з о н д и р о в а н и я . В качестве критерия сходимости фактической и расчетной кривых зондирования может служить ми­ нимум величины

I —число зондов (размерность векторов); Р к / / р с модуль расчетных значений КС /-го зонда; pK J -/pc модуль КС.

Очевидно, что минимум Щ указывает на совпадение ѵ-ой кривой палетки с фактической кривой Б К З (ЭКЗ). Модуль р п / р с этой кривой определяет удельное сопротивление пласта, представленного факти­ ческой кривой зондирования. Описанный критерий сходимости теоре­ тической и фактической кривых зондирования применен в ряде про­ грамм обработки Б К З [13, 2 7 ] , в том числе и в первой программе, разработанной во ВЫИИГеофизике [9]. Однако этот критерий имеет существенные недостатки:

1)не рассматривается сходимость фактических и расчетных зна­ чений КС для отдельных зондов; не учитывается вес зондов;

2)метод трудно реализуется при разнотипных зондах (градиент-

зонды, потенциал-зонды, зонды бокового, индукционного

каротажа

ы др.);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) кривые зондирования трудно разделить на двуслойные и трех­

слойные (обнаружить зону проникновения) при небольшой

разности

в удельных сопротивлениях пласта и зоны проникновения.

 

Другим критерием сходимости теоретической кривой зондирова­

ния

с фактической может служить п е р е с е ч е н и е

f|

\A-S, Bj\

 

 

 

 

 

 

 

/=і,...ь

 

интервалов условных модулей

сопротивлений р у

; / р с ,

определенных

отдельно

для каждого зонда

/ [16].

Границы

интервалов

Aj =

= (Ру//рс)і и Bj = (р у у /рс)2

условных

модулей сопротивления

опре­

деляют линейной интерполяцией по параметру р п / р с

между

строками

матриц

(80) соответственно

для (1

Oy) к . / р с

и

(1 +

о"у )-рк / с ,

где

Oy величина вероятной

погрешности определения существен­

ного

значения р к ; - / р с . Пересечение интервалов г,

Вх]

и

2,

В21

иллюстрируется на рис. 61.

151


Этот критерии свободен от указанных выше недостатков крите­ рия (80). Задавая величины вероятной погрешности стѵ определения •существенных значений кажущегося сопротивления, можно учесть вес каждого зонда. Величина вероятной погрешности определения

существенных

значений,

необходимая

для осуществления

этого

алгоритма,

равна

сумме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

° ! = а " / + ffn

/ +

°"м / + °"э / + О т у

 

 

 

 

 

(81)

вероятных

ошибок измерения ан у, преобразования

в код а п / , внесе­

ния поправок на мощность аы ;- и на экранирование

сгэ ;- и погрешности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стт ;- палеточных . данных. Для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

малых

градиент-зондов (L <^ Я)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эта

величина

приблизительно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равна

10%, для больших

зон­

a)pK2/pc

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дов

{Lj

> 0 , 5 Я ) — 20%.

 

0-а)рК!/рс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наличие

зоны

проникнове­

{/-6)pKl/pc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния (трехслойное™ среды) уста­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

навливается

по

непересеченшо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интервалов

 

[Aj,

 

Bj],

опреде­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ленных по двуслойной

кривой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hpn/Pc

 

зондирования при указанных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значениях

оу-. Это решает во­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прос разделения

кривых

зон­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дирования

на

двуслойные н

Pue. 61.

Определение

интервалов

модулей

трехслойные.

 

 

 

 

 

условных

сопротивлений [А,,

£,],

ІА-,

В Л

 

Результатом

интерпретации

и пересечений

р П і / Р с

— р П г / Р с -

 

 

по

1 — интервал

пересечения.

 

 

этому

критерию

является

вленпи

 

 

 

 

=

 

шах А ,

 

 

интервал

удельных

сопротн-

Рпі

 

. РпЗ

'

 

min Bj.

В

качестве

удельного со-

 

 

 

» " у

 

противления

пласта

 

используют среднее значение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рл =

у ( р п і + Р п 2 ) .

 

 

 

 

 

 

(82)

Неравенство

р пх >

р п г

свидетельствует

о непересечении

интер­

валов

[Aj,

Bj]

и указывает на возможность большой

погрешности

в определении

удельного

сопротивления.

 

 

 

 

 

 

 

В ы б о р

п а л е т к и д л я о п р е д е л е н и я

у д е л ь ­

н о г о

с о п р о т и в л е н и я

п л а с т а .

Чтобы

ускорить

поиск

интервала пересечения, определяющего удельное сопротивление пласта при наличии зоны проникновения, необходимо задаться наи­ более вероятным для данного пласта значением удельного сопротив­ ления зоны проникновения р з п с . Вероятное значение р з п / р с может •быть определено по кажущимся удельным сопротивлениям, получен­ ным зондами с малой глубиной исследования. При исследовании разреза скважины боковым каротажным зондированием приближен­ ное значение р з п / р с определяют по показаниям малых градиентзондов (АО — 1,5 — 2d) при помощи двуслойной палетки БКЗ .

152


Ниже рассмотрены различные способы поиска необходимой для

интерпретации палетки по величине

РзП с -

 

 

 

 

 

1.

Шифр (рз п с выбранной

палетки удовлетворяет при повыша­

ющем

проникновении

неравенству

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# - Р З П / Р С > ( Р І П / Р С ) Ш > Р З П / Р С

 

 

(83)

и при понижающем

проникновении

неравенству

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 / £ ) - ( Р и / Р с ) < ( Р з п / Р с ) ш < Р з п / Р с ,

 

 

(84)

где К=

^ Р з П | / Р с \ ш ' 4 1

— отношение

шифров

соседних

палеток.

 

2.

 

 

( Р з П / р с ) ш !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

Шифр

палетки

минимально уклоняется

от значения

р з п / р с

 

 

 

 

 

 

 

I

Рзп/Рс ( р з п / Р с ) ш І = т

І П -

 

 

( 8 5

>

3.

Шифр

з п /Рс)ш

палетки

определяется по интервалу

 

 

 

 

 

 

 

 

( Р З П / Р С ) Г , - < Р З П / Р С < ( Р З П / Р С ) Г І + І І

 

 

(86)

внутри которого находится полученное значение рап с -

Границы

(Рзпс )г/ интервала значений

р з п с

должны

соответствовать

грани­

цам (Psn/pc),-,- интервала

зна­

 

 

 

 

Т а б л и ц а

12

чений,

подлежащих

 

интерпре­

 

Верхние

 

тации

по

палетке

с

шифром

 

граничные значения

 

 

(Рзп/рс)г j Д л я определения

шифра

(Рзп/Рс)шг-

Д л я

применяемого

 

 

 

(Рзп/Рс)ш палеток

 

 

ряда

 

палеток

( р з п / р с ) ш

= 5

;

 

 

 

 

 

 

(градпепт-зонд

с AO = 2d)

 

10; 20;

40;

100

и

200

гра­

 

 

 

Повышающее

Понижающее

ничные

значения

з п с )Г 1 -

рав­

 

 

 

(Рзг/Мш

 

проникнове­

проникнове­

ны 6,7; 13,3; 26,5; 57 и 133.

 

ние

 

 

ние

 

 

 

 

 

 

 

Соответствующие им граничные

 

 

 

 

 

 

 

 

значения

3 пс )гм

определен­

 

5

 

6,7

 

7

 

ные для градиент-зонда с АО

=

 

 

 

 

 

10

 

11,5

 

14

 

= 2 путем осреднения кривых

 

20 .

21,0

 

32

 

зависимости

р з п / р с

=

ср з п с )

 

40

 

45,0

 

70

 

для различных Did

 

и р з п / р с ,

 

100

 

115,0

 

200

 

приведены

в табл. 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Указанные принципы выбора палеток для определения удельногосопротивления пород проверены на моделях пластов, кажущиеся сопротивления для которых были сняты с трехслойных палеток Б К З (градиент-зонды с АО = l,5d-r2c?) и с палеток многоэлектродного бокового каротажа (зонд бокового каротажа с малой глубиной иссле­

дования

LBlLA0,Qql).

 

 

 

Моделирование

позволило

установить

следующее.

1. Малые

градиент-зонды

(АО = l,5d

-^- 2d) и

зонд бокового

каротажа с малой

глубиной исследования

(LBlLA0,6ql)

имеют оди­

наковую эффективность в оценке удельного сопротивления зоны проникновения (рис. 62).

2. При глубоком проникновении раствора (Did > 4) значения Рзп/Рс мало отличаются от истинных значений р з п / р с . Шифр палеток

153


определяется правильно двумя способами:

путем сопоставления

р з п / р с с граничными значениями 3 п/Рс)г ;> и п 0

условиям (83) и (84).

Лучшие результаты получают путем сопоставления Рз П с с ( р з п / р с ) г / -

Определение шифра палеток по критерию

(85) можно

производить

при очень глубоком проникновении (Did

з= 8). Для этого

 

случая

характерно

совпадение

показаний

трех

градиеит-зондов

 

(длиной

до 8J ) с двуслойными кривыми БК З при Oj = 20%.

 

 

 

 

 

При неглубоком повышающем проникновении раствора в пласт

•{Did

= 2) значения р з п / р с

обычно занижены

в 2—Зраза по сравне­

 

 

 

 

 

 

нию

с

истинными

значениями

 

 

 

 

 

 

Рзп/Рсі а

П

Р И

понижающем про­

 

 

 

 

 

 

никновении

раствора —• завы­

 

 

 

 

 

 

шены в 4—5 раз. Это приводит

 

 

 

 

 

 

в некоторых

случаях

к

непра­

 

 

 

 

 

 

вильному

выбору

 

палетки.

 

 

 

 

 

 

Однако

 

неправильный

 

 

выбор

 

 

 

 

 

 

палетки

при неглубоком

про­

 

 

 

 

 

 

никновении

(Dld<C.4)

 

не

ока­

 

 

 

 

 

 

зывает

существенного

 

влияния

 

 

 

 

 

 

на точность

определения

удель­

 

 

 

 

 

 

ного

сопротивления,

так

как

 

 

 

 

 

 

влияние

зоны

проникновения

 

 

 

 

 

 

на

показания

зондов

с

боль­

 

 

 

 

 

 

шой

глубиной

 

исследования

 

 

 

 

 

 

невелико

(при

точном

 

опреде­

 

 

 

 

 

 

лении рс). Поэтому для опре­

 

 

 

 

 

 

деления

удельного

сопротивле­

îPiic. 62. Сопоставление значений р ' /р , опре-

ния

на

 

ЭВМ можно

использо­

 

 

 

^зп'^с'

1

вать

оба способа выбора

пале­

 

 

 

 

деленных по замерам граднспт-зондом с АО =

ток:

сравнение

р з п / р с

 

 

г Р а ~

= 2d (і) и зоидом

(LBiLA0,6ql)

псеидобо-

 

с

кового

каротажа

(2) в предположении дву­

ничными

значениями

 

з п /рс)г/

 

слойной среды.

 

 

и

определение

шифра

 

палетки

 

Шифр

кривых — D Id.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по

условиям

(83) и (84).

 

3. При неправильном выборе палетки

(неглубоком

проникнове­

нии)

удельное

сопротивление р 1 П / р с

зоны

проникновения

 

опреде­

ляется с большой погрешностью. Уточнить его при помощи палеток р д

для определения

р з п по малым градиент-зондам в общем случае не­

возможно из-за действия принципов U-ж ^-эквивалентности.

Уточнить р з п зоны проникновения в этом случае

можно по показа­

ниям

бокового

микрозонда.

 

 

 

4. При глубоком проникновении раствора истинное значение р з п

можно

получить по

формуле

 

 

 

 

 

 

Рзп = А з п Р з п ,

 

(87)

где Кзп

— поправочный коэффициент на влияние

удельного сопро­

тивления пласта.

 

 

 

 

Коэффициенты Кзп

приведены в табл. 13; значения их определены

путем

осреднения кривых зависимости Кзп = рлп/р'зп

= f (p3n)>

п 0 _

 

 

 

 

 

 

154


строенных для различных значений DI du

р - п п . Погрешность опре­

деления р з п

по формуле (87) не превышает 15%

(средняя погрешность

7%).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 13

Поправочные коэффициенты Кзп

для

определения удельного

 

сопротивления р з п

по приближенному значению

р'зп

 

 

 

Р 3 п / р п

 

 

D/d

2

5

 

 

 

 

 

10

0,5

0,2

4 - 8

1,1

1,2

1,25

0,9

0,8

> 8

1,0

1,1

1,1

1.0

0,9

О ц е н к а т о ч н о с т и о п р е д е л е н и я у д е л ь н о г о

с о п р о т и в л е н и я н а ЭВМ. Погрешность

е определения удель­

ного сопротивления пластов можно оценить по

величине среднеква­

дратичного отклонения условных сопротивлений р у ;- от определен­

ного

значения

р п :

 

 

 

 

е

= т У 2 ( р п ~ р ^ ) 2 -

( 8 8 )

где

I—число

зондов,

участвовавших в обработке.

 

Если в пласте обнаружена зона проникновения, то для оценки погрешности используют зонды только с большим радиусом иссле­ дования (АО = 4—8 м, зонд индукционного каротажа). В тех слу­ чаях, когда из-за ограниченной мощности пласта и влияния сосед­ них пластов для определения р п использованы лишь зонды с неболь­ шим радиусом исследования, оценка величины е возможна для непроницаемых пластов. В продуктивном интервале разреза в этих условиях необходимо произвести уточнение удельного сопротивления по другим данным или при помощи методики, разработанной для анизотропных пластов. Для этого интерпретируемый пласт объеди­

няют с соседними

тонкими пластами

(например,

А?<г = 1 , 2 ) и для

пачки пластов п

> Ьб) определяют

продольное

сопротивление р^.

Зная продольное сопротивление, а также мощности /іѵ и удельное сопротивление р ѵ для соседних пластов, уточняют удельное сопро­ тивление пласта.

Исходя из указанных выше принципов, определение удельного сопротивления пород на ЭВМ можно свести к следующему.

1.Нахождение граничных значений Aj и Bj интервалов услов­

ных модулей сопротивлений р у ; / р с для кажущихся сопротивлений, равных соответственно (1 — оу ) рк ;. и (1 + оу ) рк ;. по двуслойной палетке (матрице).

2.Проверка пересечения интервалов [Aj, В}] для кривых дву­ слойной матрицы. Пересечение интервалов при Oj = аР = 0,2 (ог

155