§ 8. Универсальные способы интерпретации кривых сопротивления
Измерение кажущихся сопротивлений осуществляется зондами различных типов. В результате получают кривые кажущихся сопротивлений. Для комплексной обработки этих кривых при определении величин ρп, ρзп и D используют универсальные способы интерпретации.
КОМПЛЕКСНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КРИВЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯ. ИЗМЕРЕННЫХ ОБЫЧНЫМИ ЗОНДАМИ ИК И БК
На первом этапе комплексной интерпретации определяют удельное сопротивление пород по величинам кажущихся сопротивлений, измеренных разными зондами, предполагая, что зона проникновения отсутствует — среда двухслойная. Получение практически одинаковых результатов для всех зондов подтверждает правильность сделанного предположения, и найденные величины соответствуют истинным удельным сопротивлениям пласта. Различие удельных сопротивлений, определенных разными зондами, указывает на наличие зоны проникновения. В этом случае отдельно обрабатывают величины кажущихся сопротивлений, полученные зондами малого и большого радиусов исследований. Зонды малого радиуса исследований служат для определения удельного сопротивления зоны проникновения, а зонды большого радиуса—удельного сопротивления неизмененной части пласта.
Определение удельного сопротивления зоны проникновения и неизмененной части пласта проводят следующим образом.
1. По величинам кажущихся сопротивлений, зарегистрированных зондами малого радиуса исследований (градиент-зондами с АО/dс = 2÷5 или потенциал-зондами с АМ/dс= 1÷3), приближенно определяют удельное сопротивление зоны проникновения (рис. 55).
2. По величинам кажущихся сопротивлений, зарегистрированных зондами большого радиуса исследований, определяют приближенные значения удельного сопротивления неизмененной части пласта. Величину ρп получают для ряда заданных D/dc— 1; 2; 4 и более для принятого приближенного значения ρзп. Найденные таким образом удельные сопротивления обычно отличаются от действительного ρп и являются условными. Условные значения сопротивлений, зарегистрированные большими зондами различной длины, равны удельному сопротивлению пласта в его неизмененной части только в том случае, когда найденная величина D/dc соответствует своему фактическому значению.
На практике обычно удается подобрать два соседних значения D/dCy для которых наилучшим образом выполняется указанное выше условие. В результате определяют в первом приближении искомые величины ρп и D/dc а по ним более точно — удельное сопротивление зоны проникновения — второе его приближение. Полученные данные в свою очередь могут лечь в основу более точного определения ρп и D/dc. Расчет продолжается до тех пор, пока произойдет уточнение результатов. На практике ограничиваются первым приближением удельного сопротивления пласта ρп' и относительного диаметра зоны проникновения (D/dc)' и вторым приближением удельного сопротивления зоны проникновения ρ'зп, так как дальнейшие приближения мало улучшают результаты.
Рис. 56. Сводная палетка для зондов 5Ф12; БК-3; АО=1,05; АО = 2,25 м;
dc= 10,25 м; ρзп/ρс = 10.
№ 1 и № 2 — рассмотренные примеры; 1—5 — значения соответственно 1, 2, 4, 8, 16
Универсальный способ определений удельного сопротивления может быть применен в двух вариантах —графическом и табличном. Для графического варианта составлены сводные палетки, которые предназначены для оценки удельного сопротивления пластов по кривым зондов индукционного каротажа, трехэлектродного бокового каротажа БК-3 и градиент-зондов длиной 1 и 2,2 м. На каждой палетке содержится пять - шесть групп кривых зависимости ρк/ρс от ρп/ρс, соответствующих пяти - шести зондам различных типов. Для каждого зонда имеются пять кривых, соответствующих диаметру зоны проникновения, равному l,2dc, 4dc, 8dc, 16dc, а для зондов индукционного каротажа при D/dc, равном 8 и 16,— по три-четыре кривые для ρс, равных 0,5; 1; 2 и 4 Ом·м. Палетки составлены для различных значений dc и ρзп/ρс. Одна из палеток приведена на рис. 56. Шкалы кривых и их взаимное расположение на всех палетках одинаковы, а шкала ρп/ρс является общей для различных зондов.
Порядок определения удельного сопротивления неизмененной части пласта с помощью таких палеток следующий.
1. Получают отношение ρзп/ρс с помощью палетки ρзп (см. рис. 55) и выбирают соответствующую сводную палетку с учетом диаметра скважины.
2. Выбранную палетку совмещают с прозрачным бланком, на котором проводят линии, соответствующие шкале ρп/ρс и перпендикулярные к ней. На линии наносят значения отношений кажущихся сопротивлений исследуемого пласта к сопротивлению раствора ρк1/ρс, ρк2/ρс, ..., зарегистрированных различными зондами. Перемещая бланк при совмещенных шкалах ρп/ρс добиваются, чтобы все точки на горизонтальной линии расположились на кривых одинакового значения D/dc, и по шкале ρп/ρс отсчитывают величину удельного сопротивления пласта. Полученные значения D/dc и ρп/ρс являются приближенными и служат для корректирования ρзп/ρс и уточнения величин ρп/ρс и D/dc.
Раздельная обработка данных, полученных малыми и большими зондами, облегчает применение универсальных вычислительных машин для определения удельного сопротивления.
Ниже приведены примеры использования сводной палетки для интерпретации кривых сопротивления.
Пример 1. Пласт залегает в интервале 2445—2470 м, ρс = 0,60 Ом·м, dc=250 мм (рис. 57). Величина кажущихся сопротивлений и проводимости, зарегистрированные разными зондами: N0,1M0,5A—8 Ом·м, N0,1M1A — 17 Ом·м, N0,25M2,25A—20 Ом·м, 5Ф1,2—64 мСм/м.
Переходим от величины кажущейся электропроводности, полученной на кривой индукционного каротажа, к значениям кажущегося сопротивления и исправляем их за влияние скважины и мощности пласта с помощью палеток (см. рис. 51 АО: ρк·м — ρк. исп = 12 Ом·м. Определяем отношение ρк/ρс для всех зондов: ρк 0,55/ρс = 13,2; ρк 1,05/ρс=28,4; ρк 2,4/ρс=33; ρк исп/ρс=20. = 15,6 Ом
Для выбора сводной палетки необходимо располагать параметрами ρзп/ρс и dc. Первую находим по отношению ρк 0,55/ρс, используя палетку ρзп; для градиент-зонда (см. рис. 55) ρзп/ρс≈15. На ближайшую по параметрам сводную палетку (ρзп/ρс = 10; dc = 250 мм) (см. рис. 56) накладываем лист кальки и проводим на нем вертикальную и горизонтальную линии, соответствующие осям палетки. На горизонтальную ось бланка, пользуясь шкалами палетки, наносим точки, соответствующие рассчитанным для каждого зонда значениям ρк/ρс, и проводим окружности радиусами 0,1 ρк мб/ρс с центром в указанных точках.
Передвигая бланк вверх так, чтобы вертикальные оси на кальке и палетке совпадали, совмещаем нанесенные точки со сплошными кривыми (D/dc = 1) и оцениваем наличие или отсутствие зоны проникновения. При отсутствии зоны проникновения все точки ложатся на сплошные кривые с разбросом не более 10—20 %. При несовпадении нанесенных на кальку точек со сплошными кривыми палетки совмещаем точку, соответствующую градиент-зонду с АО = 1,05 м, со сплошной кривой палетки для этого зонда и по положению остальных точек судим о характере проникновения. Отклонение точек влево от сплошных линий указывает на наличие повышающего проникновения, вправо — понижающего.
В рассматриваемом примере, как видно из рис. 56, все точки по горизонтали совпадают со сплошными линиями, что свидетельствует об отсутствии здесь проникновения промывочной жидкости в пласт.
Проведя горизонтальную линию через найденные точки, отсчитываем на вертикальной оси палетки (см. рис. 56) значение ρп/ρс = 21 или при ρс = = 0,6 Ом·м находим значения ρп = 12,6 Ом·м.
По данным обработки БКЗ, удельное сопротивление данного пласта ρп = 13 Ом·м. Пласт плотный без проникновения, D = dc.
Пример 2. Пласт в той же скважине залегает в интервале 2585— 2598 м, ρс = 0,6 Ом·м, dc=250 мм (см. рис. 57). Против пласта отсчитываем значения рк для каждого зонда и вычисляем отношения: ρк 0,55/ρс = 7; ρк 1,05/ρст = 10,7; ρк 2,1=4,7; ρк. исп/ρс = 30. Находим по малому градиент-зонду и уточняем по палетке (см. рис. 55) ρзп/ρс = 7,5. Ближайшая по параметрам сводная палетка остается той же (см. рис. 56). Совмещаем точки ρк 1,05/ρс= 10,7 со сплошной линией палетки и убеждаемся в наличии здесь повышающего проникновения. При дальнейшем совмещении находим, что в положении пунктирной линии (см. рис. 56, пример 2) точки совмещают в пределах допускаемой точности с кривыми D/dc = 8. По оси ординат отсчитываем ρп/ρс = 11,0 и ρп=0,66 Ом·м. Эти данные согласуются с результатами обработки БКЗ; ρп=0,9 Ом·м; ρзп/ρс = 10; D/dc=8.