Файл: Даев Д.С. Высокочастотные электромагнитные методы исследования скважин.pdf

Даев .С .Д 12

Рис. 82. Диаграммы волнового диэлектрического, стандартного электрического и гамма-каротажа (Ромашкннское месторождение, Мнмиибаевская площадь, скв. 10763).

относительной глинистости соответственно равны 26, 30 и 20%. На основании всех этих данных можно сделать вывод о том, что

повышенные значения ек в указанных интервалах связаны с по­ вышенной глинистостью.

Пласт в интервале 1769,6—1778 м практически однороден по ПС и характеризуется низкими значениями глинистости (7—8%).

дены диаграммы по скв. 5007. Кривая ДИК получена с зондом И0,75Г0,25Г. Рабочая частота 22,5 МГц. Измерялась ампли­ туда вторичного поля |/7г,—/ггг |. В интервалах 1620,8—1627,5 м, 1633—1639 и 1642,6—1648 м вскрыты три пласта-коллектора. Удель­ ное сопротивление пород, слагающих эти пласты, составляет 30— 50 Ом-м. Интерпретация кривой ДИК показывает, что пласты характеризуются повышенными значениями диэлектрической про­ ницаемости— около 14—19 отн. ед. Промышленные испытания были проведены в интервале 1642,5—1648 м. Получен приток прес­ ной воды с плотностью 1,02 г/см3. Примеры диаграмм ДИК по Ромашкинскому месторождению, месторождениям Пермской об­

горных пород зависит от степени их водонасыщенности, примене­ ние диэлектрического каротажа при исследовании гидрогеологи­ ческих и инженерно-геологических скважин представляет большой интерес. Учитывая это обстоятельство, метод ВДК опробовали в ряде инженерно-геологических и гидрогеологических скважинах. На рис. 84 в качестве примера приведены результаты измерений

высокие удельные сопротивления пород, большей частью превы­ шающие 200 Ом-м. В этих условиях поправки иа проводимость в результаты измерений вводить не требуется и для кривой ВДК можно использовать масштаб непосредственно в единицах кажу­ щейся диэлектрической проницаемости. Кривая ВДК носит отно­ сительно спокойный характер. Значения ек меняются в пределах от 7—8 до 16—17 отн. ед. Пропласткам с малыми значениями

178

179

диэлектрической проницаемости соответствуют уплотненные

известняки, интервалам с повышенной величиной sK отвечают трещиноватые водоносные породы. Хорошая разрешающая способ­ ность ВДК позволяет составить по кривой диэлектрической прони­ цаемости более четкое представление о распределении водонос­ ных трещиноватых зон, чем по кривой КС.

Рис. 84. Диаграммы волнового диэлектрического, стандартного электрического и гамма-каротажа

(Москва, скв. 25132).

1 — известняки плотные; 2 — известняки трещиноватые, водоносные

При инженерно-геологических изысканиях большое значение имеет обследование полностью или частично сухих скважин. Их документация затрудняется тем обстоятельством, что здесь нельзя применять методы электрокаротажа на постоянном токе. Метод ВДК не подвержен этому ограничению и обладает высокой детальностью исследования. На рис. 85 изображены кривая ВДК, полученная в частично сухой скважине, и кривая КС нижней части скважины с буровым раствором. Разрез представлен пес­ чаниками с прослоями глии. Последние отмечаются на диаграмме ВДК повышенными значениями ек, достигающими 40 отн. ед. При.

180

переходе из интервала, заполненного буровым раствором, в сухую часть скважины скачков кривой ВДК не наблюдается. В нижней части разреза кривая ВДК хорошо коррелируется с кривой КС.

Опробование метода волнового каротажа проводимости. Опро­ бование метода ВКП проводилось в Раменской скважине ВНИИГеофизикн. Прибор волнового каротажа проводимости отличается от аппаратуры диэлектрического каротажа размерами зонда и рабочей частотой. Блок-схема и конструкция прибора аналогичны описанному выше прибору ВДК. Рабочая частота прибора 2,87 МГц. Зонд Г1,15И0,ЗИ имеет длину 1,3 м и нижнее расположение приемных катушек. Питание как генератора, так и приемника осуществляется с поверхности по кабелю. Измеря­ емая величина sin(Aq>/2). На рис. 86 приведены часть диаграммы, записанной в Раменской скважине, и для сравнения запись в этом интервале с аппаратурой Г1К-2, снабженной зондом 6Ф1. Наблю­ дается удовлетворительное совпадение обеих кривых как по общей конфигурации, так и по отсчетам против отдельных пла­ стов. При этом на кривой ВДК более четко выделяются границы отдельных пластов. Полученная кривая служит эксперименталь­ ным подтверждением принципа волнового каротажа проводимости.

Условия и область применения высокочастотного каротажа

Диэлектрический каротаж

Область применения. 1. Физические предпосылки метода и ре­ зультаты исследований в скважинах позволяют считать, что основ­ ная область применения диэлектрического каротажа — определение характера насыщения коллекторов со средним и высоким удель­ ным сопротивлением. Эта задача возникает в связи с тем, что при слабой минерализации воды, насыщающей пласт, водоносные горизонты часто не отличаются по удельному, сопротивлению от нефтенасыщенных. В то же время по величине диэлектрической проницаемости они различаются достаточно хорошо. Малая мине­ рализация пластовой воды может явиться следствием закачки пресной воды в продуктивные горизонты (Татария, Мангышлак и другие районы) или быть свойственной определенному региону (восточное обрамление Западно-Сибирской низменности и др.).

2.Диэлектрический каротаж с успехом решает задачу деталь­ ного расчленения разреза. Кривые ВДК более дифференцированы, чем кривые других методов каротажа. По ним возможно выделе­ ние прослоев мощностью 0,2—0,5 м. Кривые имеют благоприятную форму против одиночных горизонтов и пачки пластов. Практи­ чески отсутствуют явления экранирования. Данные диэлектри­ ческого каротажа полезны при определении литологии пород.

3.Одна из наиболее перспективных областей применения ди­

182

ния разреза и определения водонасыщеиности отдельных гори­ зонтов.

4. Диэлектрический каротаж может явиться одним из средств изучения разрезов скважин, сложенных малопористыми высоко­ омными породами, в частности, рудных и сверхглубоких скважин в изверженных и метаморфических породах. Результаты измере­ ний будут характеризовать минералогический состав пород.

Условия применения. Благоприятными для применения метода являются разрезы, сложенные породами с удельным сопротивле­ нием более 5 Ом-м и небольшой глубиной зоны проникновения (диаметром, ие превышающим 0,6—0,8 м). Удельное сопротивле­ ние раствора должно быть выше 0,6—0,8 Ом-м при диаметре скважин 0,2 м и более. Для работы в скважинах с раствором, обладающим меньшим удельным сопротивлением, необходимо улучшить параметры аппаратуры.

При определении характера насыщения благоприятным факто­ ром является высокая (20% и более) пористость пород. В этом случае наблюдается большее различие по е между водо- и нефте­ насыщенными породами.

Диэлектрический каротаж предназначен для исследования необсаженных скважин. Однако он может применяться в скважи­ нах, обсаженных непроводящими полимерными и асбоцементными трубами. Диэлектрический каротаж, как и другие методы перемен­ ного тока, может использоваться в сухих скважинах и скважинах, заполненных непроводящим раствором.

Ограничения применения метода. 1. Метод не позволяет опре­ делять диэлектрическую проницаемость пород при-их удельном сопротивлении ниже 4—5 Ом-м. В этом случае даже при частотах 60—40 МГц токи проводимости намного превосходят токи смеще­ ния (ие/у<0,2) и результаты измерений практически определя­ ются проводимостью пород.

2.Одним из ограничений метода является относительно не­ большая глубинность. При измерениях с зондом длиной 1 м она составляет 0,3—0,4 м.

3.На показания метода заметное влияние оказывает глинис­ тость пород. Вследствие этого в некоторых случаях возникают трудности в определении характера насыщения пластов и возни­ кает необходимость в учете глинистости.

4.При повышающем проникновении фильтрата бурового раство­ ра и большом различии между рзп и рп могут наблюдаться значи­

тельные искажения кривых ВДК, связанные с интерференцион­ ными явлениями в зоне проникновения.

5. В высокоомных водонасыщенных породах при условии <ое/у^:2-ГЗ возможно влияние дисперсии электрических свойств горных пород. В результате этого явления значения е и р будут занижены.

183