Глубокая обработка данных импульсного нейтронного каротажа нефтегазовых скважин

Бородин, Сергей Георгиевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Глубокая обработка данных импульсного нейтронного каротажа нефтегазовых скважин
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Глубокая обработка данных импульсного нейтронного каротажа нефтегазовых скважин"

На правах рукописи

Бородин Сергей Георгиевич

ГЛУБОКАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ ИМПУЛЬСНОГО НЕЙТРОННОГО КАРОТАЖА НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН

25.00.10 - Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

гзи::..--1

Москва - 2009

003471397

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Государственном научном центре Российской Федерации - Всероссийском научно-исследовательском институте геологических, геофизических и геохимических систем Федерального агенства по недропользованию Российской Федерации (ФГУП ГНЦ РФ ВНИИгеосистем)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Поляченко Анатолий Львович, доктор физико-математических наук, профессор (ВНИИгеосистем)

Лухминский Борис Евгеньевич,

доктор физико-математических наук, профессор (РГГРУ) Цейтлин Виктор Григорьевич, кандидат физико-математических наук, гл. методист (ЦМС ООО «Газпром геофизика»)

Ведущая организация:

ООО «Нефтегазгеофизика» (г.Тверь)

Защита диссертации состоится 18 июня 2009 г. в 15— вауд. 6-38 на заседании диссертационного совета Д 212.121.07 при Российском государственном геологоразведочном университете имени Серго Орджоникидзе.

Адрес: 117997, г.Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, РГГРУ.

Факс: 8(495)438-14-38; эл.почта: yarm@msgpa.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного геологоразведочного университета.

Автореферат разослан « » мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.ф.-м.н.

Каринский А.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Импульсный нейтронный каротаж (ИНК) является важнейшим методом геофизического контроля разработки месторождений углеводородов. Интегральная модификация ИНК измеряет нестационарные потоки тепловых нейтронов или гамма-квантов их радиационного захвата после излучения быстрых нейтронов импульсным генератором. Характер пространственно-временного распределения нейтронов или гамма-квантов зависит от величин макроскопического сечения поглощения 2а и водородсодержания со сред, окружающих прибор, в том числе и пород изучаемого геологического разреза. Наиболее важной с практической точки зрения является задача определения по наблюдаемому временному спаду нейтронов (гамма-квантов) величины сечения поглощения породы-коллектора. Это позволяет получить важную информацию о фильтрационно-емкостных свойствах, эксплуатационных характеристиках и выработке нефтяных пластов. £а при этом необходимо определять с относительной погрешностью 3-3.5%. Названная задача интерпретации - основная обратная задача ИНК - относительно просто решается для однородных пластов, толщина которых превышает 1.5 м. Однако такие объекты встречаются все реже. Например, в большинстве терригенных разрезов, вскрытых на месторождениях основного нефтегазодобывающего региона России - Западной Сибири - продуктивные пласты сложены тонкопереслаивающимися прослоями с толщиной 0.4-0.8 м. Такая ситуация не является исключением и для других нефтегазовых регионов.

Необходимо отметить недостаточную эффективность применения ИНК, т.е. невысокое качество получаемой информации при довольно существенной стоимости проведения работ. Причина этого заключается в несовершенстве как аппаратуры, так и методик обработки и интерпретации метода.

Временной спектр скоростей счета для отечественной низкочастотной аппаратуры сильно искажен просчетами, причем применяемая методика коррекции ограничивается просчетами до 2-кратных, что явно недостаточно. Основным интерпретационным параметром является измеряемый временной декремент спада нейтронов или фотонов, X, который зависит не только от свойств пласта, но и от условий измерения - конструкции и заполнения скважины, величины зонда. Полученное значение декремента к тому же обычно не обеспечивается оценкой его точности.

Совершенно естественной и актуальной является постановка задачи разработки новых методов интерпретации ИНК, названных в защищаемой работе методами глубокой обработки ИНК. Под понятием «глубокая обработка» понимается такая обработка и интерпретация данных, которая позволяет извлечь максимально возможную информацию об истинных нейтронных и геометрических параметрах пласта из временного сигнала и каротажной кривой ИНК.

Цель работы - совершенствование существующих и разработка новых методов решения обратных задач интерпретации интегрального ИНК в реальных условиях произвольно сложной неоднородности изучаемого геологического разреза и существенных нелинейных искажений регистрируемых сигналов (пространственно-временных распределений тепловых нейтронов и гамма-квантов радиационного захвата).

Основные задачи.

1. Анализ современного состояния обработки и интерпретации данных интегрального ИНК.

2. Разработка метода решения обратной задачи ИНК, основанного на математической модели, учитывающей влияние слоистой неоднородности пласта на пространственно-временные распределения тепловых нейтронов при ИНК.

3. Изучение свойств двухэкспоненциального разложения кривой временного затухания тепловых нейтронов при ИНК с целью улучшения устойчивости восстановления параметров экспонент и повышения статистической точности их оценок.

4. Разработка усовершенствованного метода восстановления просчетов импульсов в измерительном тракте ИНК.

5. Разработка алгоритмов и программ, позволяющих по данным скважинных измерений решать обратные задачи - восстановления неискаженной кривой спада при ИНК, определения значений макроскопического сечения поглощения 2а нейтронов или гамма-квантов в однородных и слоисто-неоднородных пластах, а в случае однородных пластов -уточнения свойств заполняющего скважину флюида.

6. Тестирование и опробование разработанных программ путем решения модельных задач и обработки скважинных измерений.

Научная новизна.

1. Впервые разработан метод решения обратной задачи ИНК определения макросечения поглощения нейтронов 2а и оценки его погрешности в неоднородном геологическом разрезе произвольной сложности; он реализован в виде комплекса программ и баз данных и опробован.

2. Разработан новый алгоритм декомпозиции временного сигнала ИНК в однородных пластах на сумму «пластовой» и «скважинной» экспонент и оценки точности параметров параметров разложения, основанный на комбинации методов Монте-Карло и усовершенствованного МНК; он обеспечивает устойчивость решения данной обратной задачи, повышает его точность в 2.5-3 раза и позволяет по нему найти значение 1а пласта, 2а скважинного флюида и водородосодержания пласта.

3. Разработан новый метод решения обратной задачи восстановления истинных (неискаженных) сигналов ИНК по данным реальных измерений, искаженных просчетами из-за перегрузок тракта телеметрии; он основан на моделировании Монте-Карло 2-хпараметрического механизма просчетов и

позволяет выполнять коррекцию показаний во временных каналах ИНК вплоть до 4-5-кратных перегрузок.

1. Разработанная программно-вычислительная технология «Глубокая обработка импульсного нейтронного каротажа» (ГОИНК) с пакетом программ, ориентированная на призводственное применение, которая объединяет в единую рабочую систему обработки и интерпретации все упомянутые выше методы решения обратных задач ИНК, базы данных с базисными функциями-решениями прямых задач ИНК, графами обработки, интерфейсом и т.п.; технология ГОИНК тестирована и опробована на прмысловом материале с серийной аппаратурой АИНК-43.

Защищаемые научные положения.

1. Разработанный метод коррекции просчетов во временных каналах ИНК, основанный на монте-карловской модели измерительного тракта, позволяет в несколько раз увеличить динамический диапазон восстанавливаемых скоростей счета и обеспечить необходимую точность регистрируемого спада во всем информативном диапазоне задержек.

2. Предлагаемый новый метод оценки параметров двуэкспоненциального представления кривой временного спада при ИНК в несколько раз увеличивает статистическую точность оценок параметров экспонент. Соответственно увеличивается точность определения сечения поглощения нейтронов в изучаемой породе и определяемого характера ее насыщения.

3. Разработанный метод решения обратной задачи ИНК для неоднородного пласта позволяет определять 2а в пласте с разрешением по глубине (0.2 м), близком к физической разрешающей способности метода и с точностью, достаточной для количественной и полуколичественной интерпретации полученного сечения поглощения.

Методы исследования, личный вклад.

Теоретические и математические исследования, программирование на языке Фортран, пакетное проектирование, разработка баз данных, вычислительный эксперимент методом Монте-Карло, численное моделирование полей и показаний ИНК, оптимизационные исследования, опробование разработанных вычислительных технологий на промысловых данных.

Личное участие автора состоит в разработке математических методов, моделей, алгоритмов и ГоЛгап-программ, предназначенных для решения обратных задач ИНК, реализованных в действующей версии пакета программ ГОИНК, тестировании созданного вычислительного аппарата, в том числе и методом Монте-Карло и данными физических экспериментов, во всех опробованиях пакета ГОИНК при решении задач промысловой геофизики.

Практическая значимость работы.

Разработанные методы решения обратных задач, реализованные в виде вычислительного программного пакета ГОИНК позволяют:

- осуществлять сплошную интерпретацию ИНК, без предварительного разбиения на пласты;

- определять значения сечения поглощения нейтронов в пласте, начиная с прослоев 0.2 м, что дает возможность контролировать характер текущего насыщения пласта, а также реакцию сложнопостроенного пласта при искусственном воздействии на него;

- улучшить литологическое расчленение геологического разреза за счет определения сечения захвата с детальностью по глубине 0.2 м;

- реализовать максимально возможную информативность метода ИНК.

Апробация работы, публикации. Основные результаты диссертации докладывались и опубликованы в трудах:

Конференции "Повышение эффективности геофизических исследований глубоких и сверхглубоких скважин в нефтегазоносных провинциях Украины" (Симферополь, 1982); XII-й научно-технической конференции молодых ученых и специалистов УкрНИГРИ (Чернигов, 1986); Всесоюзной конференции "Проблемы и перспективы ядерно-геофизических методов в изучении разрезов скважин" (Обнинск, июнь 1989); Международной конференции "NUCLEAR GEOPHYSICS'97" по ядерной геофизике (Краков, октябрь 1997); Международного симпозиума "Новая геофизическая техника для исследования бурящихся и действующих вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин" (Уфа, апрель 1997); Международной конференции SPWLA-EATO-РГУНГ по скважинной геофизике "МОСКВА-98" (Москва, сентябрь 1998); 3-го Международного семинара «Горизонтальные скважины» (Москва, ноябрь 2000); Научно-практической конференции «Ядерная геофизика 2002» (Тверь,2002); Международной научно-практической конференции «Технологии и аппаратура для геофизических исследований в скважинах для решения актуальных задач разведки и разработки месторождений нефти, газа, твердых полезных ископаемых» (г.Октябрьский, Башкортостан, октябрь 2006).

Основные положения диссертации опубликованы в научных статьях и тезисах конференций и научно-исследовательских отчетах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и библиографии. Она содержит 108 страниц основного текста, 37 рисунков, 13 таблиц, библиографию из 115 наименований.

Исходной методологической и теоретической базой для исследований автора послужили основополагающие работы отечественных ученых по теории и методике интерпретации ядерной геофизики и, в частности, импульсного нейтронного каротажа (А.Г. Амурский, Я.Н.Басин, Е.П.Воронин, Ю.М.Зендриков, С.А.Кантор, А.Н.Максименко, И.А.Мартьянов, В.И.Новгородов, А.Л.Поляченко, Р.А.Резванов, В.Г.Цейтлин, Ю.С.Шимелевич, А.С.Школьников). Автор для получения решений прямых задач ИНК широко пользовался пакетом программ ПОЛЕ, который поддерживается и развивается А.Л.Поляченко, Л.Б.Поляченко и И.В.Бабкиным. Очень полезными были

обсуждения результатов работы с А.М.Блюменцевым, А.В.Барановской, В.П.Цирульниковым, А.Г.Амурским, Б.Ю.Мельчуком.

В диссертации представлены результаты исследований, выполненных автором во ВНИИгеосистем и КТО УкрНИГРИ под руководством д.ф.-м.н., проф. А.Л.Поляченко.

Автор глубоко признателен научному руководителю за постановку темы и неизменное внимание к работе.

Опробование пакета ГОИНК выполнялось на промыслово-геофизических данных, предоставленных В.М.Теленковым (ЗАО «НефтеГеоТехнология»), Р.Г.Гайнетдиновым (ООО НПП ИНГЕО), А.Г.Амурским (ВНИИАвтоматики), которым автор выражает глубокую благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Современное состояние интерпретации ИНК.

Теоретические и методические основы геофизической интерпретации пространственно-временных распределений тепловых нейтронов и гамма-квантов радиационного захвата, измеряемых при ИНК, были заложены в нашей стране в 50-х - 60-х годах прошлого века Ерозолимским Б.Г., Кантором С.А., Шимелевичем Ю.С., Школьниковым A.C., Поляченко A.JI., Резвановым P.A. и др.

Основной физико-геометрической моделью, на которую до сих пор опирается методика интерпретации ИНК, является однородная по нейтронным параметрам среда, пересеченная скважиной. Эта модель позволяет изучить основные свойства сигнала ИНК. В частности, наиболее важное и полезное свойство измеряемого спада тепловых нейтронов J(t) - возможность представления его композицией «скважинной» и «пластовой» экспонент: J(t)= ac-exp(-X.c-t)+ an-exp(-Xn-t) + e(t),

где ас и Хс зависят от свойств скважины,

ал и Ал - пласта (Ас>Ап), e(t)- погрешность измерения.

Обработка ИНК заключается в определении, обычно методом наименьших квадратов (МНК), параметров пластовой и скважинной экспонент с последующей их интерпретацией для решения промысловых задач. Эта стандартная обработка ИНК (СОИНК, как будем ее называть ниже) имеет целый ряд принципиальных ограничений:

1. Технология применима только в однородных интервалах разреза мощностью порядка 1.2-1.5 м и более, т.е. проводится выборочная интерпретацш разреза и осреднение исследуемых интервалов;

2. СОИНК основана на использовании в интерпретации только информативной асимптотической по t («пластовой») компоненты, в то время как в неоднородных пластах модель сигнала в общем случае более сложная.

Интервалы сложного строения по СОИНК либо слабо расчленяются, либо неверно интерпретируются:

а) завышается эффективная толщина;

б) не различаются однородные пласты и неоднородные тонкочередующиеся пачки, типы переслаивания (например, коллектора с разными Кп и проницаемые-непроницаемые породы);

в) через Я-пл неверно оценивается сечение Xa(h), следовательно, и распределение нефтенасыщенности Кн(Ь), что может повлечь неправильную оценку картины вытеснения и даже характера насыщения пласта.

Для отечественной серийной низкочастотной аппаратуры ИНК (частота запуска генератора 20 гц) характерно существенное искажение измеряемой скорости счета J(t) по сравнению с «истинной» I(t), пропорциональной интенсивности потока нейтронов, попадающих в счетчик. В отечественных нормативных документах по ИНК для коррекции просчетов используется аналитическая формула:

I=J/(1-Jzh),

где параметр коррекции zh равен f/(60-f-At), т - «мертвое» время тракта (мкс), f — частота запуска генератора (гц), At-временное окно канала (мкс). Приведенная формула имеет область применимости, ограниченную величиной перегрузки Р = I/J < 2. Поэтому на практике с ее помощью часто не удается восстановить I с допустимой относительной погрешностью менее 5% для «средних» (300-600 мкс) и меньших задержек, что отражается на точности определения параметров экспонент.

Представление о состоянии аппаратурного и интерпретационного обеспечения ИНК за рубежом можно получить по материалам трех ведущих американских компаний: 5с1итЬег£ег(двухзондовый прибор RST), Baker Atlas (генераторы POLARIS и PDK-100), Halliburton Energy Services (генераторы RMT и TMD-L). Характерные особенности систем регистрации указанных приборов и обработки результатов измерений следующие.

1) Применяются высокочастотные (10 кгц, 1 кгц, 800 гц) излучатели нейтронов и регистрируются гамма-кванты неупругого рассеяния и радиационного захвата;

2) необходимость коррекции просчетов существует, но менее остра, чем для отечественных низкочастотных генераторов;

3) для определения макроскопического сечения поглощения пласта существует специальный режим генератора СИГМА - с пониженной частотой вспышек (до 800 - 1000 гц);

4) в качестве интерпретационной модели временного спада при ИНК принято двухэкпоненциальное представление, причем для лучшего разделения скважинной и пластовой экспонент в аппаратуре RST применяется специальный двухимлульсный режим нейтронных вспышек;

5) полученное по данным измерения СИГМА пласта подвергается ряду поправок (на мертвое время канала, на влияние скважины и т.д.) -например работы Medhat W. Michael (компания Backer Atlas);

6) для учета влияния скважины, литологии пласта, а также получения зависимостей измеренного СИГМА пласта от пористости и насыщения пор используется большой объем измерений на физических моделях;

7) для определения СИГМА пласта и СИГМА скважины используется взвешенный метод наименьших квадратов, однако на последнем симпозиуме SPWLA (май 2008 г.) специалистами Schlumberger (Charles Flaum, Marie-Laure Mauborgne, Geoff Weller) предложено для этого использовать обратное преобразование Лапласа.

Следует отметить, что в нашей стране изучению влияния неоднородности пласта, конструкции скважины и прибора и др. факторов на показания ИНК был посвящен ряд исследований.

Изучение характера влияния неоднородности пласта на показания ИНК и попытки выработать подходы к интерпретации метода в этих условиях осуществлялись такими отечественными исследователями как Кантор С.А., Школьников A.C., Амурский А.Г., Шапошникова Т.А., Резванов P.A., Поликарпочкин О.В., Воронин Е.П., Поляченко АЛ., Зендриков Ю.М.

Разработка аппарата численного математического моделирования показаний ИНК и других ядерных методов на ЭВМ была начата в 60-х годах прошлого века под руководством А.Л.Поляченко (программа РУМ). В начале 70-х годов были рассчитаны по программе РУМ в двухмерной (осесимметричной) геометрии зависимости Алл от Еа пласта, а также конструкции, заполнения скважины, размера зонда и водородсодержания пласта (А.Л.Поляченко, В.Г.Цейтлин). Современная реализация этого аппарата - пакет 30-программ ПОЛЕ (А.Л.Поляченко, Л.Б.Кулешова и др.). Пакет Поле -средство решения прямых задач ИНК в реальной постановке, что является основой разработки новых методов решения обратных задач, развиваемых в защищаемой работе.

Глава 2. Компенсация аппаратурных искажений временной кривой ИНК.

Построение зависимостей, необходимых для коррекции просчетов, опирается на результаты математического моделирования измерительного тракта ИНК.

Задача заключается в статистической (монте-карловской) иммитации процесса счета импульсов в системе регистрации ИНК с учетом как продлевающегося, так и непродлевающегося мертвого времени с целью получения зависимости J(I).

Процедура моделирования состоит из следующих этапов. 1 .Формируется нестационарный статистический пуассоновский поток информационных импульсов интенсивностью i(t).

2. Анализируется ситуация, в которой оказывается каждый приходящий импульс и моделируется механизм как непродлевающегося, так и продлевающегося "мертвого" времени системы.

3. Нестационарный поток состоит из набора "вспышек", каждая из которых имеет начальную интенсивность io, которая меняется в течение времени At по экспоненциальному закону i=io-exp(-/.-t). Процесс счета импульсов из п.2 происходит в интервале At. Результаты суммируются по всем f-60 вспышкам и вычисляется измеренная скорость счета J. Аналогичное суммирование всех

"вошедших" импульсов в окне А1 по всем вспышкам дает "истинную" скорость счета I.

4. Для определения статистических характеристик I и I и контроля процесса моделирования проводится серия из N независимых монте-карловских процедур, подобных изложенной выше.

Описанная технология реализована в программе МШБ, в которой можно задавать различные тя и тп, менять параметры импульсной системы регистрации £ Д1 и А и, задавая различные ¡о, получать зависимость .1(11 тн,тп,£Д1Д). Обращая эту зависимость, получаем корректирующую зависимость ВДтнДпДД^А,), с помощью которой осуществляется восстановление скорости счета за просчеты.

Чтобы оценить возможности восстановления просчетов предложенным методом, нами были использованы материалы, предоставленные А.Г.Амурским (ВНИИАвтоматики). Данные являются различными вариантами эталонировочных измерений с аппаратурой АИНК-43 в баке с водой. Использовались различные комплекты аппаратуры. Менялись и параметры аппаратуры - частота запуска генератора, выход нейтронов. Величины мертвого времени аппаратуры не являются постоянными величинами и подлежат определению. Это осуществляется путем выбора в семействе корректирующих зависимостей такой, чтобы восстановленная кривая спада 1(0 наилучшим образом совпадала с теоретической кривой спада плотности тепловых нейтронов в однородной среде-пресной воде, рассчитанной с помощью пакета ПОЛЕ. Оказалось, что:

1) мертвое время продлевающегося типа отсутствует (тп=0);

2) мертвое время непродлевающегося типа тн изменяется в пределах 1.72.5 мкс.

На рисунках показаны два варианта обработки эталонировочных измерений.

I, имп/мин

Т, нмп/мин 210000

100000 150000 120000 90000 60000 30000

:=2< ) ГЦ, X = 2.4 Ь 1КС -

А.- „ Р=4.2

Л]

~*-**>0<х>

Х - измерь □ - воссг. I — - теория

1, МКС

300 600 900 1200 1500 1800 2100

Из рисунков видно, что удается восстановить просчеты с перегрузками Р = 4.2 и даже 5.6.

Таким образом, экспериментально обосновывается возможность восстановления просчетов вплоть до 4-5-кратных перегрузок.

Глава 3. Решение обратной задачи интерпретации временной кривой ИНК в условиях однородного пласта. 3.1 Алгоритм определения параметров пласта и скважины по результатам двухзондового ИНК.

Аппаратура двухзондового импульсного нейтронного каротажа позволяет получать временные распределение потока (скорости счета) тепловых нейтронов или ГИРЗ 11(0 на ближнем зонде Ъ\ и 12^) на дальнем зонде 2.2 в интервале времен задержки I от 100-200 мкс до 1,5-2 мс. Этой информации плюс данные кавернометрии о фактическом диаметре скважины оказывается достаточно, согласно теории ИНК, чтобы решить обратную задачу двухзондового ИНК для однородных пластов: по измеренным зависимостям 11(1), 12(1), а также рассчитанному (некоторый функционал отношения 11 и 1г) определить 3 физических параметра - макросечение поглощения тепловых нейтронов в пласте 2п, объемное водородосодержание пласта со и макросечение поглощения в скважине Ее.

При условии однородности пласта возможно представление как 11(0, так и 12(0 в виде суммы двух экспонент - "скважинной" (с) и "пластовой" (п): Л(1)=аю-ехр(-Ал'(Я) + аш-ехр(-Л.ш^); 1=1,2

Согласно аналитической теории ИНК:

а) Алп < Алс; ¡=1,2;

б) Алп = Хп + Б1(Й,со,1с-1п,ё); 01//ап « 1 ; ¡=1,2., где (1 - диаметр скважины, Т\ - размер зонда;

в) Xic приблизительно линейно зависит от среднего сечения <£с> в области детектора и геометрического фактора скважины и почти не зависит от свойств пласта;

г) ai зависят сильнее всего от водородосодержания пласта ю и диаметра скважины d.

Отсюда задача трансформируется в:

(Ale, Ain, В) => (2с, 2п, со ) При этом каждая из 3-х исходных характеристик задачи сильно зависит только от одного "физически родственного" искомого параметра и слабо зависит от остальных двух (после черты):

А1с = А1с(2с|2п,со) А1п = А1п(2п | 2с,ю) В = В(ш|2с, 2п)

В диссертации рассматривается случай, когда изменение 2с определяется изменением сечения поглощения в скважинном флюиде 2сф, а водородсодержание ш -пористости пласта Кп. Дополнительно вводится параметр, задающий отклонение фактического диаметра скважины от номинального - радиус каверны Rk .

Задача заключается в построении численных моделей (палеток) зависимостей Ale, Aln и В от 2сф, 2п, Кп и Rk. Эти палетки получаются с помощью 111111 Поле. С помощью рассчитанных зависимостей решается обратная задача:

2сф = Р1(ХлсА1п,ВДк) 2п = P2(Aic,Ain,B,Rjc) Кп = РЗ(А1с,А1п,В,Кк) Оценено влияние на точность значений 2сф, 2п и Кп статистических погрешностей измеряемых величин по формулам:

eJ=Z(F(y>xD ) 2-(а„.) г+2-Х F(y,xi)-F(y,xj) -rij-о„■ 0,- , i=i i<j

где у = 2сф, 2п, Кп, xi = A,lc, Aln, Bl, Rk, Bl = A2n/Aln,

rij - коэффициент корреляции величин Xi,Xj,

cr-среднеквадратичное отклонение, F(y,x;) - чувствительность у к х,.

Наибольший вклад в погрешность определения 2сф оказывает погрешность

Ale, 2п - А.1» и Кп - Bi. Расчет коэффициентов корреляции rij привел к важному

результату - существованию высокой положительной корреляции между

оценками по методу наименьших квадратов декрементов Ale и Aln (ri2 «0.85).

3.2 Усовершенствование статистической процедуры оценки параметров разложения временного спада ИНК на сумму 2-х экспонент.

Задача заключается в исследовании статистических погрешностей оценок параметров экспонент в двухэкспоненциальном разложении (ДЭР) временной кривой спада при ИНК и поиске возможностей повышения точности этих оценок.

В защищаемой работе проведено систематическое исследование с помощью статистического монте-карловского моделирования свойств оценок по МНК параметров ДЭР при различных сочетаниях параметров ас, Ас, ап и Ал. Обнаружено отсутствие сходимости итерационной процедуры МНК к "истинным" значениям при некоторых комбинациях параметров экспонент.

Предлагается следующая модификация процедуры оценки параметров ДЭР, которая условно называется «оптимизированным» МНК (МНКО).

Весь интервал используемых задержек [ti,tm] разбивается на два:

il=[tl,t ],Í2=(t*,tm].

Оценки параметров экспонент определяются как решения задач минимизации:

X(£"(/,(0)-£*(яс) + 4 •tf -7,(0 => min(ас,Яс),

t£U

где А (0 = ДО - а„ ■ ехр(-Ап ■ ();

£ (Ln(l2 (/)) - Ln(an) +V)2- /2(0 => min(an, Я>,),

teÍ2

где I2(t) = /(/)-<?„ ехр(-Л„ I).

Точка t* выбирается так, чтобы удовлетворялся критерий:

+ сг(Дс) / Яс + сг(Я„) / Ли min(í*)

Здесь параметры с верхним нулевым индексом - «истинные» параметры экспонент, параметры с верхней чертой - средние значения, а ст(...)-среднеквадратичные погрешности оценок.

Значения средних, среднеквадратичных погрешностей и t' рассчитываются предварительно путем статистического моделирования процедуры МНКО для различных сочетаний ас, Ах, ап и Ап, сохраняются в памяти компьютера и используются при обработке экспериментальных кривых спада.

Монте-карловское моделирование показало, что с помощью МНКО можно достичь 2-3 кратного уменьшения статистических погрешностей определения пластового и скважинного декрементов по сравнению с МНК.

При обработке кривой временного спада возможна редукция задачи разложения, сведение ее к одноэкспоненциальной.

Скважинный декремент Ас обычно обладает меньшей неопределенностью и изменчивостью по сравнению с пластовым декрементом Ап . Если есть информация о физико-геометрических свойствах скважинной среды, то расчетным путем (с помощью вычислительного пакета ПОЛЕ) можно получить априорную оценку скважинного декремента. Апостериорная оценка этого параметра может быть получена путем усреднения значений оценок Ас, полученных по технологии МНКО для разных квантов глубины, если есть основания считать неизменными свойства скважины в этих квантах. В этих условиях технологию МНКО модифицируется так, что заданным является

априорное либо апостериорное значение А.с, а оценивается >л, ап и ас. Эту технологию естественно назвать редуцированным МНКО - МНКОР. С помощью МНКОР можно еще в несколько раз повысить точность определения пластового декремента (ас=4000, Л.с=) 0 мс-1, о(апост.)=0.5 мс"',ап =1000, А.п=2 мс'1):

Среднеквадратичные погрешности оценок А.»

МНК МНКО МНКОР лс-априорное МНКОР Хс-аиостерное

0.185 0.0574 0.0198 0.0287

Глава 4. Решение обратной задачи ИНК для слоисто-неоднородного пласта. 4.1 Математическое моделирование показаний ИНК на ПЭВМ с помощью пакета прикладных программ ПОЛЕ.

Система ГОИНК, решающая обратные задачи импульсного нейтронного каротажа, опирается на аппарат решения прямых задач - пакет ПОЛЕ, разработанный под руководством АЛ.Поляченко.

Для ввода информации, управления счетом, формирования графа решения задачи и выходных файлов результатов в пакете ПОЛЕ предусмотрена «оболочка иак^отшьграфический интерфейс, адаптированный для пользователя-геофизика.

Предусмотрено два режима счета-, скалярный и векторный. Скалярный дает распределение полей в фазовом пространстве задачи (в общем случае 5-мерном: 3 пространственные переменные, время, энергия частиц) для фиксированной точки каротажного пространства. Векторный режим дает возможность производить в одном сеансе многовариантные расчеты полей при изменении геометрии и состава сред всех зон системы.

Апробация и тестирование всех моделей и алгоритмов пакета ПОЛЕ авторами проводились в 2 этапа: сначала выполнялось сравнение рассчитанных пакетом распределений поля в фазовом пространстве с точными решениями для простых моделей геометрии и переноса, на втором этапе проводилось сопоставление результатов моделирования пакетом ПОЛЕ с данными физического моделирования и Монте-Карло. Для тестирования ПОЛЕ привлекались результаты экспериментов в аттестованных натурных моделях пластов.

Полная погрешность (модельная плюс счетная) моделирования полей и показаний аппаратуры ППП ПОЛЕ оказалась соизмеримой с погрешностями физического и монте-карловского моделирования.

В 111111 ПОЛЕ достигнут баланс 4-х основных взаимнопротиворечивых критериев эффективности: точности, быстродействия и универсальности по геометрии и по комплексу методов ядерной геофизики.

Сочетание в вычислительном алгоритме ПОЛЕ быстроты и геометрической универсальности позволяет использовать его как основу для методов решения обратных задач интерпретации ядерно-геофизических методов, в частности - ИНК.

Тестирование пакета ПОЛЕ включало настройку расчетной модели ИНК по небольшому числу экспериментальных данных (прежде всего для выбора теоретической модели прибора), сопоставление теории со всем массивом экспериментов и оценку точности окончательных расчетных зависимостей. Оно произведено с помощью экспериментальных данных, полученных двумя типами аппаратуры двухзондового ИННК на моделях горных пород, пересеченных обсаженной и необсаженной скважиной, являющихся аттестованными СО - стандартными образцами влагонасыщенной пористости (ВНИИЯГГ, г. Раменское).

Экспериментальные данные предоставлены ВНИИАвтоматики (ВНИИА, А.Г.Амурский) и получены с модификациями аппаратуры двухзондового ИННК - малогабаритным прибором АИНК-43 и прибором АИНК-89. Условия эксперимента и тестирования ПОЛЕ по данным измерений с аппаратурой АИНК-43 (для АИНК-89 процедура аналогичная):

- пористость пласта известняка Кп =0.8, 14.9, 36.4%, а также модель с Кп = 100% (бассейн с водой);

- скважина диаметром 196 мм: необсаженная, заполненная пресной водой, или с обсадной колонной 146 мм;

- в обсаженной скважине прибор прижат к тонкой или к толстой стенке обсадной колонны (эксцентриситетом обладает цементное кольцо);

- в обсадной колонне пресная или соленая вода (100 г/л №С1);

- в необсаженной скважине прибор прижат к стенке скважины.

Экспериментальные данные были представлены в виде временных распределений тепловых нейтронов, зарегистрированных для двух зондов в диапазоне задержек 32-2048 мкс с временным окном 32 мкс. Для сопоставления с расчетом, эти данные откорректированы на влияние просчетов.

Закономерности пространственных и временных зависимостей параметров ИННК, полученных по данным расчета и эксперимента, согласуются между собой; параметры отношения скоростей счета тепловых нейтронов и декрементов временного затухания тепловых нейтронов отличаются во всех практически важных случаях сравнения теории и эксперимента не более чем на 3-8% отн.

Общее резюме по результатам тестирования программы ПОЛЕ: качественное и количественное соответствие расчетных и экспериментальных данных в широком диапазоне скважинных условий служит подтверждением адекватности модели расчета, алгоритмов расчета, их программной реализации физической модели переноса излучений при ИННК. Сопоставлением с данными эксперимента в хорошо известных лабораторных условиях, обоснована возможность применения для интерпретации данных ИННК теоретических палеток и зависимостей, полученных по данным расчета с программой ПОЛЕ.

4.2 Алгоритм и программа определения сечения поглощения в пластах с произвольной неоднородностью в системе ГОИНК.

Разработанная в диссертации программно-вычислительная технология ГОИНК направлена на преодоление описанных ранее недостатков стандартной обработки ИНК. Защищаемая работа является логическим продолжением на базе сеточного ЗБ-моделирования полей быстрым пакетом ПОЛЕ исследований, проводившихся во ВНИИЯГГе в 1970-80 гг с использованием простейших Ш- и 2Б-моделей геометрии в рамках разработки физических основ метода, из которых наиболее детальными были исследования для различных типовых геометрий неоднородностей А.Л.Поляченко и Ю.М.Зендрикова (2Б-версия программы РУМ).

Следующие результаты теории и сеточного моделирования служат научным основанием метода и технологии ГОИНК.

I. В неоднородных по 2а пластах спад тепловых нейтронов при ИННК 1(1) не сводится к простой двухэкспоненциальной модели СОИНК, причем для выявления и оценки структуры тонкослоистых пластов наиболее информативной является область времен задержки 1 ~ 300-700 мкс.

И. Разные плоские прослои пласта напротив зондовой части прибора дают различный вклад в показания ИНК на данной глубине. Функция влияния тонких слоев неоднородного пласта представляет собой суперпозицию функции для однородной породы и распределения сечения 2а(Ь) по разрезу в области информативности.

В технологии ГОИНК исследуемый разрез Я(Ь) рассматривается в классе слоисто-неоднородных моделей сред и аппроксимируется кусочно-постоянной функцией глубины Ь с длиной дискрета Не для сечения поглощения 2а и дискретом Нсо для суммарного водородосодержания со.

Каждый локальный фрагмент любого разреза сЖф), формирующий показания ИНК, имеет протяженность порядка вертикальной глубинности аппаратуры ~ 60-70 см. Характерные для нефтегазовых отложений диапазоны изменения содержания водорода со от 0 до 40% и сечения поглощения нейтронов 2а от 1.5 до 7 мс"1 подразделяются на ряд градаций, число которых соответственно йю и Ох. Т.о., используемая в технологии ГОИНК аппроксимационная модель разрезов по двум переменным (2а,со) задается четверкой чисел (Ш,Нм,0£,Са). В программе ГОИНК выбрано Нх = 0.2 м, Нсо = 0.6 м, Ох = 4, Сю = 8. То есть локальная аппроксимационная модель разреза является трехступенчатой функцией с основанием 0.6 м, длиной каждой ступеньки 0.2 м. В пределах каждой ступеньки модели 2а меняется в 4-градациях, со - постоянно для всей локальной модели и может принимать одно из 8 значений. Выбранное Ш: является в определенном смысле оптимальным, т.к. кратно типичному шагу квантования по глубине при записи ИНК (0.1 м), что нужно для согласования соседних моделей и близко к величине физического разрешения метода по глубине (0.1 - 0.15 м).

Для аппроксимации реального разреза с двумя переменными 2а(Ь) и со (И) необходимо использовать двумерные «локальные базисные конфигурации» сечений захвата и водородосодержания ([2а(Ь)];,[со(Ь)]Д представляющие

комбинацию одномерных [1а(Ъ)] и [т(Ь)]. Весь разрез Я(Ь) представляется в виде некоторой их последовательности:

К(Ь)= {ёЯ^Ь)}={[ЕаСЬ)],, [со (Ь)^}.

Искомая модель исследуемого неоднородного разреза, подлежащая определению из данных измерений ИНК является некоторой последовательностью неизвестных двумерных «локальных базисных конфигураций» (Ра(Ь)]„[ш(Ь)]^. Для решения этой обратной задачи сначала создается база данных в требуемой области геолого-технических условий путем решения прямых задач ИНК в моделях пластов, представленных всеми «базисными конфигурациями»(ра(Ь)],[со(Ь)]). Для каждой из них численно моделируется соответствующее ей пространственно-временное распределение нейтронов, которое преобразуется в интерпретационную характеристику ГОИНК - поквантовую серию временных сигналов всем диапазоне

времен задержки 1, т.н. «базисные функции отклика» (БФО) РС^Ь)]:

(РаСВДМВД^ВД^.

Полная база данных «базисных функций отклика» (БД БФО) -

Решение этих прямых задач производится пакетом ПОЛЕ. Для повышения точности расчета БФО он предварительно настраивается, используя имеющиеся для данного прибора модельные экспериментальные зависимости и учитывая исследуемые геолого-технические условия - литологию пород, конструкцию и диаметр скважины, ее заполнение и т.д. Пакетом ПОЛЕ рассчитывается полная БД БФО {[Д1,Ь)]у}, которая соответствует полному набору двумерных «базисных конфигураций» {[1а(Ь)];,[ш(Ь)^}, требуемому диапазону и сеткам геолого-технических условий.

Алгоритм поиска локального решения обратной задачи в ГОИНК состоит в последовательном итерационном подборе подходящих локальных конфигураций [2а(Ь)],[ю(Ь)] путем минимизации в среднеквадратичной норме расхождения расчетных БФО из БД, и измеренных аналогов БФО. Эта обратная задача является некорректной, т.к. отображение (Ра(Ь)];,[ю(И)]])^[1(1,Ь)]у не является взаимно-однозначным. Средством регуляризации (повышения корректности решения указанной обратной задачи) в технологии ГОИНК является процедура сопряжения решений для соседних локальных фрагментов.

В технологии ГОИНК осуществляется поквантовая оценка статистической погрешности определения £а(Ь) методом Монте-Карло.

Глава 5. Практическое значение разработанных вычислительных технологий обработки данных ИНК.

Разработанные в защищаемой работе вычислительные технологии позволяют вывести интерпретацию ИНК на новый качественный уровень.

I. Возможность восстановления просчетов до 4-кратных (вместо двукратных) позволяет использовать при интерпретации реальных кривых ИНК задержки 300-600 мкс, на которых проявляется на кривой спада тепловых нейтронов неоднородность пласта. Корректное восстановление просчетов важно и для правильной оценки параметров двухэкспоненциального разложения кривой спада.

II. В главе 3 было сказано, что при друхэкспоненциальном разложении временного спада ИНК технология МНКО может обеспечить более чем 2-кратное увеличение точности определения пластового декремента по сравнению со стандартным МНК. Как показало моделирование с помощью пакета ПОЛЕ и метода Монте-Карло, такая ситуация может реализоваться при измерении ИНК против пласта песчаника с пористостью 5% - 20%, поры которого насыщены нефтью. Соответственно, увеличивается точность оценки нефтенасыщенности пласта.

III. Возможности технологии ГОИНК были исследованы путем «внутреннего тестирования»-решения обратной задачи в заданных контролируемых условиях. Показания ИНК моделировались с помощью пакета ПОЛЕ и зашумлялись типичными для серийной аппаратуры АИНК-43 статистическими колебаниями скоростей счета.

Моделировались измерения двухзондовым прибором АИНК-43 в обсаженной скважине диаметром 200 мм и колонной 146 мм, заполненной пресной водой. Порода - известняк с пористостью Кп=20%. Насыщение -соленой водой (С=200 г/л), а также нефтью с начальной (Кн=0.75) и остаточной (Кн=0.25) нефтенасыщенностью. Неоднородность пласта - различных типов: а)граница полубесконечных сред; б)одиночный прослой толщины h=0.1,0.2,0.3,0.5 м; в)пачка слоев указанных толщин.

В результате «внутреннего тестирования», в том числе сравнения ГОИНК и СОИНК (стандартной обработки ИНК) установлено следующее.

1. ГОИНК надежно решает задачу определения Еа(Ь)в слоисто-неоднородных разрезах любой сложности, если контрастность по Za больше суммарной статпогрешности и толщины прослоев не менее 20 см. Стандартная обработка такую задачу не может решить в принципе.

2. В случае каротажа прибором АИНК-43 на скоростях 40-120м/ч при применении ГОИНК разрешение по глубине при отбивке любых границ составляет 10-20см и погрешность расчета сечений Sa равна примерно 4-7% в каждом 20см-дискрете. При снижении требований к детальности восстановления возрастает допустимая скорость каротажа либо снижается достигаемая погрешность в 1а (вплоть до 2.5-5%).

3. СОИНК не позволяет получить решение задачи со сравнимыми точностями ни при каких условиях каротажа и ни в каких типах неоднородности, кроме мощных пластов.

4. В случае неоднородного пласта в виде пачки тонкочередующихся прослоев сред одинаковой толщины в условиях п.1 получающаяся по ГОИНК дифференциация прослоев в пачке всегда равна или близка к максимальной, соответствующей их дифференциации в истинном распределении сечения Za(h). Для СОИНК с уменьшением толщин слоев характерно сильное снижение (вплоть до исчезновения) измеряемой дифференциации прослоев (при h=20-30см дифференциация падает в 5-7 раз).

5. В случае неоднородного пласта-пачки исследовалась возможность установления факта неоднородности при различных толщинах слоев h и скоростях каротажа Vk. Последние определяют время набора счета импульсов

на квант глубины и статистическую точность измерения при ИНК. Минимально возможной скоростью каротажа считалась Ук=40 м/ч.

Получены следующие выводы:

- При СОИНК принципиально невозможно установление факта неоднородности пласта-пачки при Ь<0.5м по данным непрерывных замеров ИНК. Это становится возможным только при переходе к поточечным измерениям и для пачек со слоями Ь>0.3 м.

- Технология ГОИНК решает эту задачу во всех случаях, кроме одного «предельного» - для пачки из самых тонких прослоев Ь=0.2 м и одновременно относительно высоких (для данной трудной задачи) скоростях каротажа 120 м/ч и выше.

- Более того, для пачки с Ь=0.3м при Ук=40 м/ч, а также для пачки с Ь=0.2м при времени измерения на точке Т=1мин возможно решение не только качественной задачи выявления факта неоднородности, но и количественное уточнение значений 2а и Кн в прослоях по крайней мере в 3-х градациях.

Резюмируя выводы 1-5, можно заключить, что глубокая обработка ИНК по сравнению со стандартной обеспечивает значительное повышение расчленяемости, качества восстановления строения неоднородных разрезов и точности оценки его параметров. При этом преимущество ГОИНК тем больше, чем сложнее разрез. Другими словами, метод ГОИНК расширяет возможности ИНК на область неоднородных интервалов разреза любой сложности.

Разработанная технология ГОИНК была опробована на данных ИНГК по скв.№113 Заполярного месторождения и ИННК по скв.№ 65376 Самотлорского нефтяного месторождения. Рисунок иллюстрирует результат определения 2а для пласта АВ1(3) скв.№ 65376.

Е а, 1/мс

Нижняя кривая - минимально возможное Ха, верхняя - максимально возможное. Горизонтальные отрезки показывают значения Ха(н) в пределах исследуемых прослоев при условии их насыщения нефтью. Если обе кривые Ха находятся выше соответствующего 2а(н) — прослой обводнился.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработан комплекс алгоритмов и программ глубокой обработки ИНК (система ГОИНК). ГОИНК позволяет получать распределение макроскопического сечения захвата тепловых нейтронов Ха в исследуемых породах с детальностью по глубине не хуже 0.2 м, а также оценивать нефтегазонасыщенность Кнг в них с той же детальностью с оценкой погрешностей Ха и Кнг. Кроме того, технология ГОИНК позволяет оценивать водородсодержание исследуемых пород V иЕав скважине.

Подобный результат, не достижимый с помощью традиционных технологий интерпретации, получен в результате разработки технологий, обеспечивающих:

- коррекцию нелинейных искажений счетных характеристик приборов ИНК вплоть до 4-кратных просчетов;

- оценку параметров двухэкспоненциального разложения временного спада ИНК, статистическая точность которых в несколько раз выше традиционных;

- полную обработку кривой временного спада ИНК на этапе нестационарной диффузии тепловых нейтронов, позволяющую извлечь информацию о распределении Ха в породе с указанной детальностью (0.2м).

Разработанные вычислительные технологии протестированы путем математического моделирования с помощью пакета ПОЛЕ, а также с помощью статистического моделирования методом Монте-Карло. Проведено их опробование на реальных промысловых материалах.

Содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Решение полной обратной задачи импульсного нейтронного каротажа для однородных пластов. - Каротажник, вып.27. - Тверь, 1996, с.46-52. Соавтор Поляченко А. Л.

2. О восстановлении полного временного спектра сигнала для современной аппаратуры ИНК. - Каротажник, вып.ЗО. - Тверь, 1997, с.100-105.

3. Бородин С.Г. , Поляченко А.Л. Метод и технология определения сечения поглощения нейтронов в неоднородных интервалах (разрезах) по данным ИНК. НТВ «Каротажник», Тверь, изд. АИС, 2005, вып. 141, с.91-111

4. Способ определения коэффициента нефтегазонасыщенности коллекторов. Авторское свидетельство СССР N 1172384 от 8 апреля 1985 г. Соавторы Максименко А.Н., Трофименко Г.Л.

5. Способ определения положения газонефтяного контакта в продуктивном разрезе. Авторское свидетельство СССР N 1314031 от 1 февраля 1987 г. Соавторы Максименко А.Н., Трофименко Г.Л.

6. О потенциальных возможностях метода ИННК в термобарических условиях нефтегазоносных разрезов ДДВ. - Геофизический журнал, т.6, N3, 1984. - Киев, "Наукова думка". Соавторы Максименко А.Н., Трофименко Г.Л.

7. Метрологическое обеспечение аппаратуры импульсного нейтронного каротажа при работе с каротажным кабелем длиной до 6 км. - В сб. "Разведочная геофизика", вып.107, 1988, с.134-140. Соавтор Максименко А.Н.

8. Возможности ИННК по оценке нефтегазоперспективных горизонтов в условиях ДДВ и пути их реализации. - В сб. МГ УССР "Повышение эффективности геофизических исследований глубоких и сверхглубоких скважин в нефтегазоносных провинциях Украины" / Тезисы, Симферополь, 1982/. Соавторы Максименко А.Н., Трофименко Г.Л.

9. Метрологическое обеспечение аппаратуры для ИННК. Тезисы докладов на ХП-й научно-технической конференции молодых ученых и специалистов УкрНИГРИ. - Чернигов, 1986, с.141-142. Соавтор Максименко А.Н.

10. Обработка данных акустического каротажа и анализов керна при определении пористости коллекторов. Экспресс-информация ВНИИОЭНГ. Серия "Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений",- М., 1988, вып.7, с.16-20. Соавтор Максименко А.Н.

11. Теоретико-экспериментальные палетки ядерного каротажа: состояние и перспективы. Доклад на Всесоюз. конф."Проблемы и перспективы ядерно-геофизических методов в изучении разрезов скважин." (Обнинск, 19-24 июня 1989). Тез. докл., M., МНТК "ГЕОС", 1989, с.83. Соавторы Поляченко А.Л., Калашникова М.И.

12. Помехоустойчивая обработка данных ИНК, АК, ГК, керна и количественное определение нефтегазонасыщенности на ЭВМ. Там же, с.267-268.

13. Алгоритмы настройки петрофизических связей для определения пористости, глинистости и нефтегазонасыщенности по данным ИНК, АК, ГК и керна. Там же, с.84-85.

14. О повышении устойчивости настройки петрофизических уравнений. - Сб. "Современные проблемы ядерной геофизики и геоакустики". - М., ВНИИГеоинформсистем, 1990, с.66-78.

15. S.G.Borodin. Inverse problem solution of pulsed neutron logging in heterogeneous beds (С.Г.Бородин. Решение обратной задачи ИНК в слоисто-неоднородных пластах). Intern, conf. "NUCLEAR GEOPHYSICS^" (Krakow, 20-23 Oct. 1997). Abstracts, 1997, p. .

16. Развитие теории и средств интерпретации ядерного каротажа вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин. Тезисы докладов международного симпозиума "Новая геофизическая техника для исследования бурящихся и действующих вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин". - Уфа, 1997, с.18-19. Соавторы Поляченко А.Л., Кантор С.А. и др.

17. S.G.Borodin, A.L.PoIyachenko. Advanced Technology for Processing Pulsed Neutron Logging Data (GOINK Software). International Conference & Exhibition on Well Logging «Moscow'98» (8-11 sept. 1998). Technical Abstracts. M., RSU OG, 1998. (Междунар. конф. и выставка по геофиз. иссл. скважин «Москва-98», SPWLA-ЕАГО-РГУ НГ). Доклад F 1.5.

18. S.G.Borodin. General Approach to Solving Inverse Problems of Nuclear Logging of Thin-layered Beds. International Conference & Exhibition on Well Logging «Moscow"98» (8-11 sept. 1998). Technical Abstracts. M., RSU OG, 1998. (Междунар. конф. и выставка по геофиз. иссл. скважин «Москва-98», SPWLA-ЕАГО-РГУ НГ). Доклад Е2.2.

19. A.L.Polychenko, S.G.Borodin. Mathematical Simulator for Investigation of Methodical and Instrumentation Problems of Nuclear Geophysics. International Conference & Exhibition on Well Logging «Moscow'98» (8-11 sept. 1998). Technical Abstracts. M., RSU OG, 1998. (Междунар. конф. и выставка по геофиз. иссл. скважин «Москва-98», SPWLA-ЕЛГО-РГУ НГ). Доклад Н2.5.

20. Подход к решению обратных задач однозондовых модификаций ядерного каротажа в тонкослоистых пластах. В сб. трудов международной конференции по геофизическим исследованиям скважин (Москва, 8-11 сентября 1998 г.). -М., 2000, с.156-158.

21. Развитие теории и средств интерпретации данных ядерного и электрического каротажа горизонтальных и наклонных скважин. 3-й Междунар. семинар «Горизонтальные скважины» (Москва, 29-30 ноября 2000 г.). Тезисы докладов, М., изд. РГУ НГ, 2000. Соавторы А.Л.Поляченко, И.В.Бабкин, А.Э.Гринченко, Л.Б.Поляченко, В.Стрельченко.

22. О полной интерпретации кривой временного спада при ИННК. Тезисы докладов научно-практической конференции «Ядерная геофизика 2002». -Тверь, 2002, с.63-64.

23. Бородин С.Г., Барановская А.В. Опыт промыслового опробования вычислительной технологии ГОИНК-Е. Международная научно-практическая конференция «Технологии и аппаратура для геофизических исследований в скважинах для решения актуальных задач разведки и разработки месторождений нефти, газа, твердых полезных ископаемых» (4-5 октября 2006 г., г.Октябрьский, Башкортостан, РФ). Тезисы докладов, Москва, ЯГО, 2006, с.62-63.

Подписано в печать 14.05.2009 г. Заказ 19. Тираж 100 экз. 117105, Москва, Варшавское шоссе, 8, ВНИИгеосистем

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Бородин, Сергей Георгиевич

Введение.

Необходимость глубокой обработки импульсного нейтронного каротажа (ГОИНК). Цели, задачи и план исследования.

Глава 1. Современное состояние интерпретации ИНК.

1.1 История создания и развития интегрального ИНК.

1.2 Состояние интерпретации ИНК.

Глава 2. Компенсация аппаратурных искажений временной кривой ИНК.

2.1 Численное моделирование аппаратурных искажений временного спектра ИНК (просчетов).

2.2 Разработка вычислительной технологии восстановления скорости счета за просчеты.

Глава 3. Решение обратной задачи интерпретации временной кривой ИНК в условиях однородного пласта.

3.1 Алгоритм определения параметров пласта и скважины по результатам двухзондового ИНК.

Глава 4. Решение обратной задачи ИНК для слоисто-неоднородного пласта.;.

4.1 Математическое моделирование показаний ИНК на ПЭВМ с помощью пакета прикладных программ ПОЛЕ.

Глава 5. Практическое значение разработанных вычислительных технологий обработки данных ИНК.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Глубокая обработка данных импульсного нейтронного каротажа нефтегазовых скважин"

Импульсный нейтронный каротаж (ИНК) является важнейшим методом геофизического контроля разработки месторождений углеводородов. Интегральная модификация ИНК измеряет нестационарные потоки тепловых нейтронов или гамма-квантов их радиационного захвата после излучения быстрых нейтронов импульсным генератором. Характер пространственно-временного распределения нейтронов или гамма-квантов зависит от величин макроскопического сечения поглощения Еа и водородсодержания со сред, окружающих прибор, в том числе и пород изучаемого геологического разреза. Наиболее важной с практической точки зрения является задача определения по наблюдаемому временному спаду нейтронов (гамма-квантов) величины сечения поглощения породы-коллектора. Это позволяет получить важную информацию о фильтрационно-емкостных свойствах, эксплуатационных характеристиках и выработке нефтяных пластов. Еа при этом необходимо определять с относительной погрешностью 3-3.5%. Названная задача интерпретации -основная обратная задача ИНК — относительно просто решается для однородных пластов, толщина которых превышает 1.5 м. Однако такие объекты встречаются все реже. Например, в большинстве терригенных разрезов, вскрытых на месторождениях основного нефтегазодобывающего региона России - Западной Сибири - продуктивные пласты сложены тонкопереслаивающимися прослоями с толщиной 0.4-0.8 м. Такая ситуация не является исключением и для других нефтегазовых регионов.

Временной спектр скоростей счета для отечественной низкочастотной аппаратуры сильно искажен просчетами, причем применяемая методика коррекции ограничивается просчетами до 2-кратных, что явно недостаточно. Основным интерпретационным параметром является измеряемый временной декремент спада нейтронов или фотонов, X, который зависит не только от свойств пласта, но и от условий измерения — конструкции и заполнения скважины, величины зонда. Полученное значение декремента к тому же обычно не обеспечивается оценкой его точности.

Основные задачи.

1. Анализ современного состояния обработки и интерпретации данных интегрального ИНК.

4. Разработка усовершенствованного метода восстановления просчетов импульсов в измерительном тракте ИНК.

5. Разработка алгоритмов и программ, позволяющих по данным скважинных измерений решать обратные задачи - восстановления неискаженной кривой спада при ИНК, определения значений макроскопического сечения поглощения На нейтронов или гамма-квантов в однородных и слоисто-неоднородных пластах, а в случае однородных пластов - уточнения свойств заполняющего скважину флюида.

Научная новизна.

1. Впервые разработан метод решения обратной задачи ИНК определения макросечения поглощения нейтронов На и оценки его погрешности в неоднородном геологическом разрезе произвольной сложности; он реализован в виде комплекса программ и баз данных и опробован.

2. Разработан новый алгоритм декомпозиции временного сигнала ИНК в однородных пластах на сумму «пластовой» и «скважинной» экспонент и оценки точности параметров параметров разложения, основанный на комбинации методов Монте-Карло и усовершенствованного МНК; он обеспечивает устойчивость решения данной обратной задачи, повышает его точность в 2.5-3 раза и позволяет по нему найти значение Ха пласта, £а скважинного флюида и водородосодержания пласта.

4. Разработанная программно-вычислительная технология «Глубокая обработка импульсного нейтронного каротажа» (ГОИНК) с пакетом программ, ориентированная на призводственное применение, которая объединяет в единую рабочую систему обработки и интерпретации все упомянутые выше методы решения обратных задач ИНК, базы данных с базисными функциями-решениями прямых задач ИНК, графами обработки, интерфейсом и т.п.; технология ГОИНК тестирована и опробована на прмысловом материале с серийной аппаратурой АИНК-43.

Защищаемые научные положения.

1. Разработанный метод коррекции просчетов во временных каналах ИНК, основанный на монте-карловской модели измерительного тракта, позволяет в несколько . раз увеличить динамический диапазон восстанавливаемых скоростей счета и обеспечить необходимую точность регистрируемого спада во всем информативном диапазоне задержек.

Соответственно увеличивается точность определения сечения поглощения нейтронов в изучаемой породе и определяемого характера ее насыщения.

3. Разработанный метод решения обратной задачи ИНК для неоднородного V пласта позволяет определять 2а в пласте с разрешением по глубине (0.2 м), близком к физической разрешающей способности метода и с точностью, достаточной для количественной и полуколичественной интерпретации полученного сечения поглощения.

Методы исследования, личный вклад.

Личное участие автора состоит в разработке математических методов, моделей, алгоритмов и Fortran-nporpaMM, предназначенных для решения обратных задач ИНК, реализованных в действующей версии пакета программ ГОИНК, тестировании созданного вычислительного аппарата, в том числе и методом Монте-Карло и данными физических экспериментов, во всех опробованиях пакета ГОИНК при решении задач промысловой геофизики.

Практическая значимость работы.

- осуществлять сплошную интерпретацию ИНК, без предварительного разбиения на пласты;

-улучшить литологическое расчленение геологического разреза за счет определения сечения захвата с детальностью по глубине 0.2 м;

- реализовать максимально возможную информативность метода ИНК.

Апробация работы, публикации. Основные результаты диссертации докладывались и опубликованы в трудах:

Конференции "Повышение эффективности геофизических исследований глубоких и сверхглубоких скважин в нефтегазоносных провинциях Украины" (Симферополь, 1982);

ХП-й научно-технической конференции молодых ученых и специалистов УкрНИГРИ (Чернигов, 1986);

Всесоюзной конференции "Проблемы и перспективы ядерно-геофизических методов в изучении разрезов скважин" (Обнинск, июнь 1989); Международной конференции "NUCLEAR GEOPHYSICS^97" по ядерной геофизике (Краков, октябрь 1997);

Международного симпозиума "Новая геофизическая техника для исследования бурящихся и действующих вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин" (Уфа, апрель 1997);

Международной конференции SPWLA-EATO-РГУНГ по скважинной геофизике "МОСКВА-98" (Москва, сентябрь 1998);

3-го Международного семинара «Горизонтальные скважины» (Москва, ноябрь 2000); Научно-практической конференции «Ядерная геофизика 2002» (Тверь,2002);

Международной научно-практической конференции «Технологии и аппаратура для геофизических исследований в скважинах для решения актуальных задач разведки и разработки месторождений нефти, газа, твердых полезных ископаемых» (г.Октябрьский, Башкортостан, октябрь 2006).

Исходной методологической и теоретической базой для исследований автора послужили основополагающие работы отечественных ученых по теории и методике интерпретации ядерной геофизики и, в частности, импульсного нейтронного каротажа (А.Г.Амурский, Я.Н.Басин, Е.П.Воронин, Ю.М.Зендриков, С.А.Кантор, А.Н.Максименко, И.А.Мартьянов, В.А.Новгородов, А.Л.Поляченко, Р.А.Резванов, В.Г.Цейтлин, Ю.С.Шимелевич, А.С.Школьников). Автор для получения решений прямых задач ИНК широко пользовался пакетом программ ПОЛЕ, который поддерживается и развивается А.Л.Поляченко, Л.Б.Поляченко и И.В.Бабкиным. Очень полезными были обсуждения результатов работы с А.М.Блюменцевым, А.В.Барановской, В.П.Цирульниковым, А.Г.Амурским, Б.Ю.Мельчуком.

Автор глубоко признателен научному руководителю за постановку темы и неизменное внимание к работе.

А.Г.Амурским (ВНИИАвтоматики), которым автор выражает глубокую благодарность.

Содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Решение полной обратной задачи импульсного нейтронного каротажа для однородных пластов. - Каротажник, вып.27. - Тверь, 1996, с.46-52. Соавтор Поляченко A.JI.

3. Бородин С.Г., Поляченко A.JI. Метод и технология определения сечения поглощения нейтронов в неоднородных интервалах (разрезах) по данным ИНК. НТВ «Каротажник», Тверь, изд. АИС, 2005, вып. 141, с.91-111

8. Возможности ИННК по оценке нефтегазоперспективных горизонтов в условиях ДДВ и пути их реализации. - В сб. МГ УССР "Повышение эффективности геофизических исследований глубоких и сверхглубоких 1 и скважин в нефтегазоносных провинциях Украины" / Тезисы, Симферополь, 1982/. Соавторы Максименко А.Н., Трофименко Г.Л.

9. Метрологическое обеспечение аппаратуры для ИННК. Тезисы докладов на XII-й научно-технической конференции молодых ученых и специалистов УкрНИГРИ. - Чернигов, 1986, с. 141-142. Соавтор Максименко А.Н.

10. Обработка данных акустического каротажа и анализов керна при определении пористости коллекторов. Экспресс-информация ВНИИОЭНГ. Серия "Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений".- М., 1988, вып.7, с.16-20. Соавтор Максименко А.Н.

11. Теоретико-экспериментальные палетки ядерного каротажа: состояние и перспективы. Доклад на Всесоюз. конф."Проблемы и перспективы ядерно-геофизических методов в изучении разрезов скважин." (Обнинск, 19-24 июня 1989). Тез. докл., М., МНТК "ГЕОС", 1989, с.83. Соавторы Поляченко А.Л., Калашникова М.И.

14. О повышении устойчивости настройки петрофизических уравнений. -Сб. "Современные проблемы ядерной геофизики и геоакустики". - М., ВНИИГеоинформсистем, 1990, с.66-78.

16. Развитие теории и средств интерпретации ядерного каротажа вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин. Тезисы докладов международного симпозиума "Новая геофизическая техника для исследования бурящихся и действующих вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин". - Уфа, 1997, с. 18-19. Соавторы Поляченко A.JI., Кантор С.А. и др.

17. S.G.Borodin, A.L.Polyachenko. Advanced Technology for Processing Pulsed Neutron Logging Data (GOINK Software). International Conference & Exhibition on Well Logging «Moscow" 98» (8-11 sept. 1998). Technical Abstracts. M., RSU OG, 1998. (Междунар. конф. и выставка по геофиз. иссл. скважин «Москва-98», SPWLA-EATO-РГУ НГ). Доклад F1.5.

18. S.G.Borodin. General Approach to Solving Inverse Problems of Nuclear Logging of Thin-layered Beds. International Conference & Exhibition on Well Logging «Moscow'98» (8-11 sept. 1998). Technical Abstracts. M., RSU OG, 1998. (Междунар. конф. и выставка по геофиз. иссл. скважин «Москва-98», SPWLA-EATO-РГУНГ). Доклад Е2.2.

2000 г.). Тезисы докладов, М., изд. РГУ НГ, 2000. Соавторы

A.Л.Поляченко, И.В.Бабкин, А.Э.Гринченко, Л.Б.Поляченко,

B.Стрельченко.

23. Бородин С.Г., Барановская А.В. Опыт промыслового опробования вычислительной технологии ГОИНК-И. Международная научно-практическая конференция «Технологии и аппаратура для геофизических исследований в скважинах для решения актуальных задач разведки и разработки месторождений нефти, газа, твердых полезных ископаемых» (4-5 октября 2006 г., г.Октябрьский, Башкортостан, РФ). Тезисы докладов, Москва, ЯГО, 2006, с.62-63.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Бородин, Сергей Георгиевич

Выводы

Разработаны новый метод и программно-вычислительная технология глубокой обработки данных импульсного нейтронного каротажа (ГОИНК), которые предназначены для восстановления макроскопического сечения захвата тепловых нейтронов по разрезу скважины, 2a(h), в условиях произвольной неоднородности разреза. Реализующий их пакет программ ГОИНК в производственном режиме обеспечивает определение £a(h) с вертикальным разрешением от 0.2м. Глубокая обработка снимает принципиальное ограничение стандартной обработки ИНК - применимость последней только в однородных интервалах разреза мощностью порядка 1.2-1.5м и выше. Метод ГОИНК по сравнению со стандартной обработкой обеспечивает значительное повышение расчленяемости, качества восстановления строения неоднородных разрезов и точности оценки его параметров. При этом преимущество ГОИНК тем больше, чем сложнее разрез. Т.о., ГОИНК расширяет возможности ИНК на область неоднородных интервалов разреза любой сложности.

Глава 5. Практическое значение разработанных вычислительных технологий обработки данных ИНК.

III. Глубокая обработка ИНК по сравнению со стандартной обеспечивает значительное повышение расчленяемости, качества восстановления строения неоднородных разрезов и точности оценки его параметров:

1. ГОИНК надежно решает задачу определения Xa(h) в слоисто-неоднородных разрезах любой сложности, если контрастность по £а больше суммарной статпогрешности и толщины прослоев не менее 20 см. Стандартная обработка такую задачу не может решить в принципе.

2. При применении ГОИНК разрешение по глубине при отбивке любых границ составляет 10-20см и погрешность расчета сечений Еа равна примерно 4-7% в каждом 20см-дискрете. СОИНК не позволяет получить решение задачи со сравнимыми точностями ни при каких условиях каротажа и ни в каких типах неоднородности, кроме мощных пластов.

3. В случае неоднородного пласта в виде пачки тонкочередующихся прослоев сред одинаковой толщины в условиях п.1 получающаяся по ГОИНК дифференциация прослоев в пачке всегда равна или близка к максимальной, соответствующей их дифференциации в истинном распределении сечения Ea(h).

4.Для СОИНК с уменьшением толщин слоев характерно сильное снижение (вплоть до исчезновения) измеряемой дифференциации прослоев (при h=20-30cM дифференциация падает в 5-7 раз).

5. В случае интерпретации данных ИНК против тонкочередующегося пласта-пачки:

- При СОИНК принципиально невозможно установление факта неоднородности пласта-пачки при h<0.5M по данным непрерывных замеров ИНК. Это становится возможным только при переходе к поточечным измерениям и для пачек со слоями h>0.3 м.

- Технология ГОИНК решает эту задачу во всех случаях, кроме одного «предельного» - для пачки из самых тонких прослоев h=0.2 м и одновременно относительно высоких (для данной трудной задачи) скоростях каротажа 120 м/ч и выше.

- Более того, для пачки с Ь=0.3м при скорости каротажа 40 м/ч, а также для пачки с Ь=0.2м при времени измерения на точке Т=1мин возможно решение не только качественной задачи выявления факта неоднородности, но и количественное уточнение значений Еа и Кн в прослоях по крайней мере в 3-х градациях.

Разработанная технология ГОИНК была опробована на данных импульсного нейтронного каротажа в скважинах Самотлорского и Заполярного нефтяных месторождений Западной Сибири. Использовались данные, полученные двумя модификациями аппаратуры — ИННК (прибор АИНК-43 разработки ВНИИАвтоматики) - на Самотлорском месторождении, скв.№ 65376 и ИНГК (аппаратура ИНГК-43 разработки ВНИИГИС) - на Заполярном месторождении, скв 113.

Рисунки 16-18 иллюстрируют результаты определения 2а для пластов скв.№ 65376 Самотлорского месторождения.

Е а, 1/мс

Рис. 16. Определение Еа методом ГОИНК в пласте АВ1 (3).

Нижняя кривая - минимально возможное Еа, верхняя - максимально возможное. Горизонтальные отрезки показывают значения Еа(н) в пределах исследуемых прослоев при условии их насыщения нефтью. Для получения правильного значения £а(н) очень важно знать значения сечения поглощения в скелете данной породы и в глинистой компоненте — соответственно Иск и Егл. В работе [73] путем исследования кернового материала для пород группы АВ1 установлено, что Иск находится в диапазоне 1.7-3.3 мс-1. Нами было принято среднее значение.

Если обе кривые Еа находятся выше соответствующего Еа(н) — прослой) обводнился.

Приведем результаты применения ГОИНК для других пластов Самотлорского месторождения.

Е а, 1/мс

Глубина, м

1714.1 1716.6 1719.1 1721.6 1724.1 1726.6 1729.1

Рис. 17. Определение Еа в пласте АВ 2-3.

Е а, 1/мс

12 И 10 9 8 7 6 5 4

3 2 1

2102.0 2105.0 2108.0 2111.0 2114.0 2117.0 2120.

Глубина, м

Рис. 18. Определение Еа методом ГОИНК в пласте БВ8(0).

Результаты обработки ИНГК в скв 113 Заполярного месторождения. л - 1/мс

3.0 $

1«Э

1.0 ты

4ШЛ 4QQS.9 4011.4 4013,9 ГлУбииа м

ПО ГОИН!

1 2 V ттзнс'тшю La т^х значение у:

Рис. 19. Фрагмент интерпретации по ГОИНК данных ИНГК по Заполярному месторождению, скв. 113.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработан комплекс алгоритмов и программ глубокой обработки ИНК (система ГОИНК). ГОИНК позволяет получать распределение макроскопического сечения захвата тепловых нейтронов Еа в исследуемых породах с детальностью по глубине не хуже 0.2 м, а также оценивать нефтегазонасыщенность Кнг в них с той же детальностью с оценкой погрешностей Еа и Кнг. Кроме того, технология ГОИНК позволяет оценивать водородсодержание исследуемых пород W и Еа в скважине.

- коррекцию нелинейных искажений счетных характеристик приборов ИНК вплоть до 4-кратных просчетов;

- полную обработку кривой временного спада ИНК на этапе нестационарной диффузии тепловых нейтронов, позволяющую извлечь информацию о распределении Еа в породе с указанной детальностью (0.2м).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Бородин, Сергей Георгиевич, Москва

1. Алексеев Ф.А., Ерозолимский Б.Г., Беспалов Д. Ф. и др. О результатах применения нейтронных импульсных методов и аппаратуры для исследования разреза скважин. — В кн.: Ядерная геофизика при поисках и разведке полезных ископаемых. — М.: Недра, 1960.

2. Алексеев Ф.А., Шимелевич Ю.С. Импульсный нейтрон-нейтронный метод. В кн.: Труды Краковской конференции по ядерной геофизике. Краков, 1962.

3. Белый Г.П., Потушанский А.А., Трум А.Д. Применение импульсного нейтрон-нейтронного каротажа на месторождениях Украины. — В кн.: Ядерная геофизика. М.: Недра, 1968.

4. Венделъштейн Б.Ю., Резванов Р.А. Геофизические методы определения параметров нефтегазоносных коллекторов.М., Недра, 1978.

5. ХА.Воронин Е.П. Экспериментальные исследования полей нейтронов с целью создания способов изучения неоднородных пластов, пересеченных скважиной. Диссертация к.т.н. ВНИИЯГГ, 1981.

6. ХЪ.Гаврина Т.Е., Кантор С.А., Поляченко A.JI., Цейтлин В.Г., Юдин В.А. Теория импульсных нейтронных методов в предельных случаях. "Ядерно-геофизические методы". Новосибирск, «Наука», 1972, с. 253266.

7. Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика /Под ред. В. М. Запорожца, М., Недра, 1983.

8. Гольданский В.И., Куценко А.В., Подгорецкий М.И. Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц. М., Физматгиз, 1959.

9. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. М., Недра, 1972.

10. Зендриков Ю.М. Диссертация к.т.н.,ВНИИЯГГ, 1981.

11. Импульсный нейтронный каротаж. Методические указания по проведению измерений и интерпретации результатов. М., ОНТИ ВНИИЯГГ, 1984.

12. Кантор С.А. Теоретические основы нейтронных методов исследования горных пород, пересеченных скважиной. Докт. Дис. М., ВНИИЯГГ, 1980.

13. ЪЪ.Кантор С.А. Глубинность исследования горных пород импульсным нейтронным каротажем с источником тепловых нейтронов. В кн.: Прикладная геофизика, вып. 29. - М.: Гостоптехиздат, 1961.

14. Ъв.Кантор С.А., Шапошникова Т.А. и др. Среднее время жизни тепловых нейтронов в слоистой среде. Сб. Импульсный нейтронный каротаж, ВНИИЯГГ, 1968, с.21-29.

15. Кантор С.А., Колсевников Д.А., Поляченко А.Л., Шимелевич Ю.С. Теория нейтронных методов исследования скважин. //М., Недра, 1985.

16. Кожевников ДА. Нейтронные характеристики горных пород.// М., Недра, 1982, 221 с.

17. Комаров С.Г. Геофизические методы исследования скважин, М.гНедра, 1973, 363 с.

18. Мартьянов И.А., Юдин В.А., Цейтлин В.Г., Басин Я.Н. Методические рекомендации по исследованию нефтяных скважин импульсным нейтронным каротажем с закачкой меченого вещества.// М., ВНИИгеоинформсистем, 1987.

19. АЪ.Мартьянов И А., Старцев А. А., Шиканов А.Е., Федына Е.А., Рудое И.В. Двухкомпонентная модель показаний импульсного нейтронного каротажа. Геоинформатика//М., 1998, №2, стр. 31-34.

20. Миллер В.В. Метод определения среднего времени жизни тепловых нейтронов по измерениям на небольших образцах вещества. Атомная энергия, 1967, №1.

21. Одинокое В.П. и др. В кн. Вопросы интерпретации данных ИНК. Тр. ВНИИЯГГ, вып.5, Недра, 1969, с.57-94.48 .Орлинский Б.М. Контроль за разработкой залежей нефти геофизическими методами. М.: Недра, 1977.

22. Поликарпочкин О.В., Резванов Р.А. Влияние слоистой неоднородности горных пород на показания нейтронных методов исследования скважин. Разведочная геофизика, Недра, 1980, N 88, с.27-34.

23. Поляченко A.JT. Теория нестационарной диффузии тепловых нейтронов в двухслойной бесконечной среде с цилиндрической границей раздела. Известия АН СССР, сер.геофиз, 1964, N4, с.532-547.

24. Поляченко A.JT., Шапошникова Т.А. и др. Альбом расчетных палеток нейтронного каротажа. ВНИИЯГГ, 1977, 73 с.

25. Поляченко A.JT., Зендриков Ю.М. Теоретические основы интерпретации данных импульсного нейтронного каротажа в неоднородных пластах. Прикладная геофизика, Недра, вып.87, 1977, с. 122-131.

26. Поляченко A.JT. Численные методы в ядерной геофизике. М., Энергоатомиздат, 1987, 152 с.

27. Поляченко A.JT. Диссертация д.ф.м.н. "Теория обратных задач нефтегазовой скважинной ядерной геофизики". ВНИИЯГГ, 1983.

28. Поляченко A.JT. Теория скважинной ядерной геофизики. В справочнике "Скважинная ядерная геофизика", гл.1, Недра, изд.2, 1990, с.6-32.5Ъ.Поляченко АЛ. и др. Отчеты по темам NN 69, 222, 1/45 ВНИИГеосистем. за 1989 93 гг.

29. Поляченко АЛ., Гаврина Т.Е., Цейтлин В.Г., Шапошникова Т.А. Анализ амплитудных, временных и прстранственных характеристик распределения гамма-квантов при ИНГК. В кн.: Ядерная геофизика. -М.: Недра, 1969, с. 40-56 (ВНИИЯГГ. Труды, вып.7).

30. Резванов Р.А. Радиоактивные и другие неэлектрические методы исследования нефтегазовых скважин. Недра, 1985.

31. Руководство по применению промыслово-геофизических методов для контроля за разработкой нефтяных месторождений. М.: Недра, 1978.

32. Старцев А.А., Шиканов А.Е., Борзаков С.Б. К вопросу об интерпретации сигналов импульсного нейтронного каротажа. Сообщения ОИЯИ, №1896-338, Дубна, 1996, Юс.

33. Теленков В.М., Калмыков Г. А. Определение текущей нефтенасыщенности методом ИННК. Опыт работ. // НТВ "Каротажник", Тверь: Изд. АИС. Вып. 12-13 (125-126), 2004, с. 48-62.

34. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований в скважинах. -М.:Недра, 1985.

35. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики М., Наука, 1972.

36. Хаматдинов Р.Т., Велижанин В.А., Черменский В.Г. Определение текущей нефтенасыщенности методом ИННК. Опыт работ. // «Каротажник», Тверь, изд. АИС,2004, вып.12-13(125-126), с.48-62.

37. Шимелевич Ю.С., Школьников А.С., Поляченко A.JI. и др. Основы импульсного нейтрон-нейтронного каротажа. (Временное инструктивное пособие).- М.: ОНТИ ВНИИЯГГ, 1965.

38. Школьников А. С. Применение импульсного нейтрон-нейтронного каротажа для отбивки водонефтяного контакта в обсаженных скважинах. -Нефт. хоз-во, 1960, №8 .

39. Юдин В.А. Основы использования фильтрационных процессов в прискважинной зоне пласта при промыслово-геофизических исследованиях, М.:ВИЭМС, 1980, 48с.

40. Adolf В., Stoller С., Brade J., Melcher С., Vittachi A., Schnorr D. Оперативный контроль за насыщенностью коллектора при помощи прибора RST. // Нефтегазовое обозрение, Schlumberger, осень 1996г. Стр. 38-49

41. Аппаратура RST рекламный буклет Schlumberger, 2001г.

42. Badruzzaman A., Neuman С.Н., Adeyemo А. О., et. al. Progress and Future of Pulse Neutron Technology in Oil Field Management. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, September 27-30, 1998, SPE 49228).

43. Cowan P., Wrigth G.A. Investigations into Improved Methods of Saturation Determination Using Pulsed Neutron Capture Tools // SPWLA 40th Annual Logging Symposium, 1999.

44. Czubek J.A., Drozdowicz K. , Gabanska В., Igielski A., Krunicka E., Woznicka U. £a Laboratory Measurements For Geological Samples By Pulsed Method // SPWLA 36th Annual Logging Symposium, 1995

45. Dewan J. Т., Johnstone G. W., Jacobson L. A. e. a. Thermal Neutron Decay Time Logging Using Dual Detection. "SPWLA Fourteenth Logging Symposium", May 6-9, 1973, s. 1., s. a., p. 26 .

46. Hamada,G.M., Heikal, S.A., Gas Saturation Detection Model Applied To Heterogeneous Reservoir Using TDT // SPWLA 39th Annual Logging Symposium, 199891 .Hemingway J. H. Schlumberger. Personal Communication. 1995.

47. Jennings R.L., Weber G.A. Toward Fast Quantitative Modeling Of Pulsed Neutron Logging Tools // SPWLA 36th Annual Logging Symposium, 1995

48. Kotchovian V.Y. Revisiting the Neutron Capture Equation: a New Rock Perspective VS. the Traditional Fluid Perspective // SPWLA 38th Annual Logging Symposium, 1997.

49. Medhat W. Mickael (Baker Atlas) A New Algorithm for Correcting Neutron Decay Logs for Borehole and Diffusion Effects.- The Log Analist, vol. 40, No 6, 1999, p. 471-478.

50. Neuman C.H. 1993 SPWLA 34th Annual Logging Symposium. June 1316

51. Odom R.C. , Bailey S.M., Wilson R.D. Pulsed Neutron Density Measurements: Modeling the Depth Of Investigation and Cased-Hole Wellbore Uncertainties // SPWLA 40th Annual Logging Symposium, 1999.

52. Pontecorvo B. Neutron Well Logging. "Oil and Gas J.", 1941, vol. 40, No 18, p. 32-33.

53. Sanni M.L., McFadden S., Wanjau P., Silipingo L., Roscoe B. Effective Pulsed-Neutron Logging in Both Tubing and Casing Fot Brown Fields // SPWLA 40th Annual Logging Symposium, 1999.

54. Schultz W.E., Smith H.D., Verbout J.L., Bridges J.R., Garcia G.H., Experimental Basis For A New Borehole Corrected Pulsed Neutron Capture Logging System (TMD) // Transactions Of The SPWLA Twenty-Fourth Annual Logging Symposium, Houston, Texas, 1983

55. Smith H.D., Dan Jr., Harold M.A., Peelman E. Applications Of A New Borehole Corrected Pulsed Neutron Capture Logging System (TMD) //Transactions Of The SPWLA Twenty-Fourth Annual Logging Symposium, Houston, Texas, 1983

56. Tittle C. W., Yumans A. H. The Neutron Lifetime Log. "Oil and Gas J.", 1964, vol. 62, No 36, p. 165-168.

57. Tittle C. W., Crawford G. W. Measuring the Neutron Cross Section of Rocks. SPWLA, XXV, 1984.

58. Tittman J., Nelligan W. Laboratory Stadies of a Pulsed Neutron Sourse Technique in Well Logging. "J. of Petr. Tech.", 1960, vol. 12, No 7, p. 6366 .

59. Wahl J. S., Nelligan W. В., Frentrop A. H. e. a. The Thermal Decay Time Log. " J. Soc. Petr. Eng.", 1970, vol. 10, No 4, p. 365 - 378.

60. Williams M.M.R. Effective diffusion coefficients in heterogeneous media. J. Nucl. Energy, v.26, pp. 189-209, 1972.1. Q ^

Информация о работе

Бородин, Сергей Георгиевич
кандидата физико-математических наук
Москва, 2009
ВАК 25.00.10

Диссертация

Глубокая обработка данных импульсного нейтронного каротажа нефтегазовых скважин - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы