Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Теория и методы построения термо-электроизображений пластов по данным геофизических исследований скважин

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Теория и методы построения термо-электроизображений пластов по данным геофизических исследований скважин"

РГ6 од

- 8 ОКТ 1996

На прав?* рукописи

ДАКИЛЕНКО АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ

ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ТОТО- ЗЛЕКТРОИЗОБРАКЕНИЙ ПЛАСТОВ ПО ДАННШ гаХРИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЛИН

Специальность 04.00.12 - Геофизические методы поисков

и разведал кэстороздеяиЗ полезна* ископаемых

Авторе ф е р, а т диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогическях наук

Ухта - 1996

Работа выполнена в Ухтинском индустриальном институте.

Научный руководитель - доктор физико-математических наук, > профессор Кобрунов А.И.

Официальные оппоненты

доктор геолого-минерадогических наук, старший научный сотрудник. Крэпивский Е.И. кандидат технических наук, доцент Витвицкий О.В.

Ведущее предприятие

АООТ "Коминефтегеофизика" (г.Ухта)

Зашита состоится

¿2 ' окгд£>я. 1996 г.

40 часов на заседании диссертационного совета К 064.83.01 в Ухтинском индустриальном институте по адресу: 169400, г. Ухта, Республика Кош, ул. Первомайская, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ухтинского индустриального института.

Автореферат разослан "

о±/

1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ю.Г. Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работа. В настоящее время постоянно повышаются требования к качеству и информативности результатов геофизических методов исследования скважин. Эти проблем« могут бить решены, с одной стороны, разработкой новой аппаратура и методики исследований, а с другой -повышением интерпретационных возможностей существующих методов геофизических исследований скважин на основе разработки методов более полного извлечения информации из наблюдаемых данных.

Последнее может быть достигнуто за счет развития методов решения соответствующих прямых и обратных задач для сложных шогопараметричесютх сред, а также комплэксировашя различных методов исследовашя при решении этих задач.

Методологические и методические разработки по комплексированию сквэшшных исследований постоянно развиваются и совершенствуются. Но при этом постоянно усложняются и условия разработки месторождений (обводнение продуктивных интервалов, разработка низкопористых и зпглишзированных коллекторов и т.д.). В связи с этим наиболее острым на сегодняшни день являются задачи детального исследования переходных зон от ВПК до нефтеносных горизонтов с целью выявления в них. продуктивных перенасыщенных коллекторов, источников обводнения скважин как на этапе бурения, так и в процессе их эксплуатации; выявления в разрезе скважин маломощных и низкопористых коллекторов, которые могут эксплуатироваться параллельно с высокопродуктивными пластами с целью повышения общего дебита скважины. Остро также стоит проблема определения причин отсутствия или низкого притока нефти в пробуренных сквазшнах, что приводит к необходимости не только диалогического расчленения разреза сквакин и получения усредненных параметров пластов-коллекторов, но и детального изучения лрискважинной области, т.е. получения изображения околоскважинного пространства как в открытом стволе, так и в обсаженных сквашнах.

Для решения именно этих актуальных геологических: задач в

диссертационной работе рассматриваются метода решения прями и обратных задач электрических методов исследования, а также , метода термометрии скважин.

Цель и задачи разработок. Основной целью работа ¡^является повышение достоверности и информативности результатов геофизических исследований скважин на основе использования критериального подхода к выракению априорной информации при анализе геолого-геофизических данных и разработанных на его базе алгоритмов решения обратных задач электрических методов исследования, а также термометрии еквакин.

При этом решались следующие задачи :

- разработка эффективного алгоритма решения прямых задач электрометрии и термометрии скважин для существенно неоднородна сред на основе метода вторичных источников;

- исследование влияния параметров среда на' ноле, регистрируемое по оси скваюшы;

разработка алгоритма решения обратных задач электрических методов и термометрии на основе критериального подхода к выражению априорной информации;

- исследование влияния критерия оптимальности на результат рошешя обратной задачи.

Научная новизна. В результате проведениях исследований \ предлояшш :

- алгоритмы решений прямых задач электрических методов йсследования и термометрии еквакин при установившемся тепловом равновесии в среде;

- алгоритмы решения обратных задач электрометрии и термометрии скважин на' основе использования критериального подхода к выракешго априорной информации;'

эффективный вид критериев оптимальности как относительно искомых параметров, так и относительно наблюденного поля, позволяющий получать геологически содержательное решение обратных задач, наиболее приближенное к реальности, что подтверждается числеинкш экспериментами и обработкой реального полевого материала;

- уравнения, позволяющие перейти от величины плотности сторонних источников естественного электрического поля,

s

получаемой в результате решения обратной задачи, к геологическим параметрам пластов-коллекторов (коэффициентам нефтенасыщенности, пористости, глинистости).

Практическая ценность. В результате применения разработанного метода решения прямых и обратных задач электрических методов исследования и термометрии скважин появляется возможность:

- исследовать поведение естественного электрического поля, температуры и кажущегося удельного электрического сопротивления, регистрируемых по оси скважины при различных параметрах пластов-коллекторов, таких как истинное удельное электрическое сопротивления, теплопроводность, глубина зоны проникновения, диаметр скважины, параметры вмещающих пород и др.;

- получать в результате решения обратных задач изображение прискважинной области в терминах плотности источников естественного электрического ноля и температуры;

- используя результаты статистического анализа, получать изображение прискважинной области в терминах коэффициентов нефтенасыщенности, пористости и глинистости;

- выделять в разрезе сквакин продуктивные пласты толщиной до 10 см и определять их геологические параметры.

Реализация результатов работы. Рассматриваемые в работе алгоритмы решения прямых и обратных задач электрометрии и термометрии скважин реализованы в виде программ для ЭВМ серит ЕС, а такие для персональных ЭВМ типа IBM PC. Для опробования методики использовались результаты геофизических исследований сквакин по месторождениям Западной Сибири (Ново-Уренгойское, Мурэвленковское, Суторшюкое), а также по ряду месторождений Тимано-Печорской провинции (Усинское, Салюкинское, Веякоиорское, Возейскоэ, Харьягинское). В ходе работ были получены новые данные о геологическом строении продуктивных горизонтов и показана эффективность использования методов термометрии и электрометр™ скважин для детального изучения прискважинной области в различных геолого-геофизических условиях. Результаты проведенных исследований рассматривались на совещании при главном инженере треста "Севергазгеофизика \ а таете совещании при заместителе начальника НГДУ

"Суторминскнефть", где били даны положительные отзывы и рекомендации к внедрению разработанной методики в указанных 'организациях.

Апробация. Основные результаты диссертационной работы 'докладывались на семинарах и заседаниях кафедры геофизических исследований скважин Ивано-Франковского института нефти и газа, а также кафедры геофизики Ухтинского индустриального института, X Уральской конференции молодых геологов . и геофизиков в Свердловске в 1989 г., Всесоюзном семинаре им. Успенского "Теория и практика геологической интерпретации гравитационных и магнитных аномалий" в Алма-Ате в 1991 г., совещании-семинаре по проблемам развития геологоразведочных работ в западном регионе Украины в Ивано-Франковске в 1992 г., международных семинарах "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей" в Москве в 1993 г. и в Воронеже в 1996 Г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано семь печатных работ.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 148 страниц текста, 12 таблиц, 34 рисунка и список литературы из 71 наименования.

Автор выражает благодарность научному руководителю диссертационной работы доктору физико-математических наук, профессору, академику Российской академии естественных наук A.M. Кобрунову за консультации и внимание к работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу различных методов решения прямых задач электрического каротажа.

В одной из первых постановок прямой задачи рассматривается модель скважины с одной цилиндрической границей, представляющей собой стенку скважины.

Точечный источник тока (А) находится в начале координат; граница между буровым раствором с электропроводностью 1/р{ и средой с электропроводностью 1/р представляет собой цилиндр радиусом а.

В работах Л.М. Альпина рассматривается наиболее общая постановка прямой задачи электрических методов геофизических исследований с кусочно-постоянным распределением электропроводности. Она сводится к следующему.

Пространство разделено на (1с+2) -3 областей Ча системой коаксиально-цилиндрических поверхностей Б (ш=-1, 'о, 1, 2, ... к-1) с радиусами (т=-1, О, 1, 2, .?. к-1) и системой горизонтальных поверхностей О (3=1, 2, ... п).

Однако решение задачи в общей постеноекэ с учетом как гооипонтолышх, так ¡1 вертикальных цилиндрических границ возможно только конечно-разностными метода»,»и.

Полученная в результате система алгебраических уравнений имеет, как правило, больиую размерность и решается известными методами, например, градиентными или методом прогонки. Для успешного решения такой системы предварительно необходимо исследовать вопроси обусловленности исходной матрицы и устойчивости решения.

Среди множества решений прямых задач электрокаротажа целесообразно выделить группу полуаналитических методов, развиваемых В.Т. Ивановым.

Преимущества данного подхода заключаются в возможности построения на его основе эффективных схем решения прямой задачи.

Вторая глава посвящена вопросам решения прямых задач электрических методов исследования и терометрии методом интегральных уравнений.

. Искомым параметром является кажущееся удельное электрическое сопротивление неоднородной среда. При этом ^читается известной проводимость среды в каждой точке, а также положение и плотность тока источников постоянного электрического поля. В случае наземной модификации метода [электроразведки) источники представляют собой систему ¡аземлителей. Причем форма заземлителей не учитывается, и при засчетах в качестве них используются точечные источники тока.

В прямых задачах геофизических методов, основанных на изучении естественного электрического поля Земли, искомой шляется величина потенциала поля на поверхности семли пли на ши скважины. При этом считаются известными проводимость

среда в каждой точке изучаемого пространства, а также величины токов источников, возникающих в горных породах в 1 результате различных физико-химических процессов. Это такие процессы как дшйузия, фильтрация, адсорбция, ^ окислительно-восстановительные реакции.

Величины токов, задаваемые при решении прямых задач, являются суммарными, т.е. в них отражаются все физико-химические процессы. Однако известно, что глинистые породы, в которых наиболее активно проходят диффузионно-адсорбционные процессы, характеризуются положительными' аномалиями естественного электрического поля, а проницаемые породы -отрицательными. Следовательно, ужо на качественном уровне различные свойства пластов отражаются на наблюдаемом поле.

Бри моделировании естественных электрических полей в качестве токов, протекающих в среде, задаются суммарные токи диффузионно-адсорбционных, фильтрационных и других процессов. При этом для расчета, например, фильтрационных потенциалов, возникающих в геологической среде, необходимо использовать формулы Гельмгольца, а также формулу Нернста для расчета диффузионных и диффузионно-адсорбционных потенциалов.

Б прямой задаче электрических методов исследований на постоянном токе в качестве источников поля принимаются токовые электроды. Величины источников естественного электрического поля считаются пренебрежимо малыми и в расчетах не учитываются.

Б прямой задаче термометрии искомой величиной является значение температуры на поверхности неоднородной среды или на оси скважины. Известными величинами при этом являются удельная теплопроводность среды в каждой точке, а такие величина источников тепла в изучаемой области.

В настоящей работе рассматриваются прямые и обратные задачи термометрии при установившемся тепловом равновесии в среде. В этом случае раепрделение температуры в горных породах определяется региональным тепловым полем Земли, локальными температурными аномалиями, возникающими за счет различных физико-химических процессов, а также теплопроводностью горных пород.

Для нефтегазовой гесфазикк особый штерас представляют

прежде всего локальные аномалии температуры, которые связаны в основном с фильтрацией флюидов, а такке с температурными параметрами этих флюидов. При этом необходимо учитывать, что на аномалии температуры накладывается фоновая составляющая, в качестве которой, например, в скважкяной геофизике выступает температурный градиент, определяющий изменение температуры с глубиной, обусловленное процессами, происходящий в мантии и ядре Земли. В дальнейшем под температурой будем понимать аномальную составляющую температуры, считая, что фоновые значения из наблюденного поля можно вычесть. Методика расчета фоновой составляющей рассмотрена в гл. 3, посвященной решению обратных задач электрических методов исследования и термометрии.

Рассмотрим модельные представления, используемые при решешш прямых и обратных задач электрических методов исследования и термометрии.

Для расчета электрических полей и температуры необходимо знать распределите физических свойств срады, таких как электропроводность и теплопроводность в каждой точке изучаемого пространства. Однако столь детальное описание геологической среды приводит к резкому усложнению вычислительных схем и большим затратам машинного времени. Поэтому при численном моделировании физических полей используется упрощенное описание реальных геологических объектов, называемое моделью среды. Выбор модели является неотъемлемой частью постановки как прямнх, так и обратных задач геофизических методов исследования. В связи с этим рассмотрим модели сред, характерные для наземной и скважлнной геофизики.

Для описания моделей примем декартову систему координат X, У, 1 (или X, 1 для двухмерного случая) и направим ось 02 вниз. При наземных модификациях геофизических методов исследований предполагается, что нижнее полупространство состоит из N однородных и изотропных слоев с параметрами с{ (1=0,1,...И), где 1 . - номера слоев, допускающих описание границ в виде 2{= /^х.у) (Ы),1,..Л-1); 2Г глубина залегания {-той границы. При этом предполагается, что функциональная зависимость 2{= однозначна. Для

двухмерного случая эта зависимость запишется в виде £(=

Принятие описанной выше модели среды вызывается самой физико-геологической сущностью объектов, изучаемых &геофизическими методами исследований. К тагам средам относятся осадочные чехлы платформ, верхние геологические комплексы горных пород, изучаемые при решении инженерных задач и задач гидрогеологии.

Специфика задач, решаемых сквакинной геофизикой, определяет выбор другой модели среды, для описания которой удобно воспользоваться цилиндрической системой координат.

Будем считать, что геологическая среда симметрична относительно оси скважины, совпадающей с осью 01 , т.е. ее характеристики не зависят от угла поворота /р . Примем модель, состоящую из горизонтальных плоскопараллельных слоев, различающихся по своим физическим свойствам (электропроводность или теплопроводность). Причем в каждом слое могут быть области с физическими свойства!®!, отличающимися от физических свойств слоя. скважина моделируется набором таких областей цилиндрической формы, имеющих общую ось, совпадающую с осью 02.

Аналогичными областями могут моделироваться промытая зона пласта, зона проникновения и т.д. для каждого пласта в отдельности.

Таим образом, описанные модели геологических сред охватызэют достаточно широкий класс геологических объектов, с которыми сталкивается как наземная, так и скважипнак геофизика.

Для расчета полей в неоднородных средах воспользуемся методом интегральных уравнений. ' -

Сущность метода состоит в следующем.

Неоднородная среда заменяется на однородную с некоторыми заданными удельным электрическим сопротивлением и теплопроводностью. При этом наличие неоднородностей в ■исходной модели среды приводит к возникновению дополнительных источников поля в полученной однородной среде, которые называются вторичными.

Походя из вышесказанного, расчет естественного

электрического поля или температуры в неоднородной среде можно разбить на два этапа:

1. Неоднородная среда приводится к однородной и изотропной. При этом на границах областей среды с различной электрической проводимостью или теплопроводность» вводятся дополнительные источники электрического поля или температура, называемые вторичными. - Расчет полных источников, представляющих собой сумму вторичных и сторонних в кавдой точке среды, состоит в решении интегрального уравнения Фредгольма 2-го рода :

„,.,.(2

''от

5(Р0>

тг-}-- ° ° *»

(1)

3-13

о

где в - совокупность всех поверхностей раздела сред с различной ээлектрической проводимость» или

теплопроводностью; £(1>о) - плотность простого слоя суммарных источников поля в точке уо=£хо, уо, в ) поверхности 8; Нуо)-коэффициент преломления.

При этом считается, что значения сторонних источников, отражающих физико-химические процессы, протекающие в среде, известны.

2. Поле от простого слоя суммарных легочников ?(Р) рассчитывается исходя из соотношения

та; <

3 '

где и =а„, у , £„> - точка наблюдения; V точка,

о о о о

лекашэя на поверхности 8 рязлела сред е различит! электрическими или тепловыми свойствами.

Следует учесть, что приведенный алгоритм речения прямых задач в случае моделирования теплового поля позволяет '-рассчитать лишь аномальную составляющую поля, обусловленную физико-химическими процессами, протекптанми в среде (диффузия, адсорбция, фильтрация и т.д.). Следовательно, для получения реального распределения температуры на оси скважины или на поверхности земли к полученному полю необходимо прибавить фоновую составляемую температуры.

В случае расчета электрического поля от заданной системы заземлителей на первом этапе но известным параметрам среды о(У0) рассчитывается плотность вторичных источников электрического поля. При этом предполагается, что среда кусочно-однородна, и, следовательно, вторичные источники располагаются только на поверхности Б раздела сред с различной электрической проводимостью а(у). В качестве сторонних источников принимаются токовые электроды А и В .

Второй этап решения прямой задачи заключается в расчете электрического поля от вторичных источников, расположенных в виде простого слоя на поверхности раздела сред с различной электрической проводимостью а(у), а также от токовых электродов А и В, расположенных на оси скважины или поверхности наблюдения :

1 Г

И2— йз + • .1 '

4 к о

е

К , ТВ

г г

О О

(3)

Третья глава посвящена решению обратных задач электрических методов исследования и термометрии на основе критериального подхода к выражению априорной информации.

При решении обратной задачи метода ПС искомой является плотность сторонних источников естественного электрического поля в неоднородной среде, возникающих за счет различных 'физико-химических процессов. В обратной задаче термометрии искомой является плотность источников или поглотителей тепла в неоднородной среде.

/т

При этом предполагается, что известна проводимость среды в каждой точке изучаемого пространства, а все источники располагаются на границах раздела сред с различной проводимостью в виде простого слоя плотностью (:гт(у), где и-<Ху,с) - координат точек границы.

Как и в случае прямой, гак и в случае обратной задачи решение ищется в два этапа.

На первом этапе, исходя из уравнения, рассчитывается плотность суммарных источников в однородной среде, поле от которых, с наперед заданной точностью соответствует наблюденному.

Второй этап решения обратной задачи состоит в вычислении сторонних источников поля при известных параметрах среда и рассчитанных значениях плотности суммарных источников.

Задача определения плотности суммарных источников является некорректной по Адамару , в то же время при расчете сторонних источников проблем, связанных с некорректностью задачи, не возникает. Следовательно, предлагаемая схема решения обратных задач не избавляет от проблемы их некорректности, однако позволяет значительно снизить вычислительные затрата по сравнению с методами, рассмотренными в гл. 1.

Отображение, ставящее в соответствие элементам множества и элементы из множества и есть оператор прямой задачи А.

Тогда постановка обратной задачи будет иметь следующий

вид:

А5(») = П(у) . ' (4)

Необходимо найти такое распределение параметра которое переводит выражение (4) в тождество. Однако в силу свойств оператора А задача может не иметь единственного решения. Это значит, что существует некоторый класс эквивалентности я для задачи (4), включающий более, чем

и

один элемент множества га.

Для выбора единственного решения из множества 0ц дополним постановку обратной задачи введением критерия

tt

оптимальности в виде некоторого функционала I(?(i>)), для которого на множестве о существует минимум и он единственный.

Тогда общая постановка обратной задачи принимает вид

45(u)«D(w) (5)

I<?(»)) min .

Для построения функционала 1(») будем использовать априорные сведения об искомом решении с тем, чтобы полученное распределение параметра £(v) максимально согласовывалось с его реальным распределением.

Для решения задачи (5) построим итерационный процесс:

¡¡п~'=ц"+а r,r,V(e*«(AMn-U)) , (б)

п

где ц" - решение, полученное на n-ой итерации (при п-0 заданное нулевое приближение); ап - последовательность чисел, которые обеспечивают сходимость итерационного процесса (параметры релаксации).

Параметр релаксации « выбирается из условия скорейшей сходимости итерационного процесса гб) и вычисляется по f- 'муле

_' _ _3

1у-1СZ )>I

г

где р" - невязка между наблюденным полем и полем, полученным при решении прямой задачи от распределения плотности суммарных источников, найденных на n-ом шаге итерационного процесса.

При выборе конкретного вида критерия оптимальности для рассматриваемых в настоящей работе задач было принято предположение, что наиболее достоверной будет информация, полученная в интервалах отбора керна. В других интервалах эта

информация может отсутствовать либо степень ее достоверности будет весьма условной. Кроме того, даже в интервалах отбора кернового материала достоверность полученной информации будот различной в зависимости от расстояния до стенки скважины. Так, наиболее достоверной будет информация о зонах, наиболее близко расположенных к стенке скважины, в случае отбора образцов с помощью кернсотбсрников (стреляющих, свердязшх и т.д.). С другой стороны, в случае, если керноЕый материал был получен в процессе бурения, наиболее достоверной будет информация о дальшх зонах пласта.

В формализованной постановке степень достоверности априорной информации, т.е. точность построения нулевого приближения может быть выражена в оценке срвднеквадратической погрешности построения различных компонент нулевого приближения | .

Предположим, что наиболее высоким уровнем достоверности априорной информации отличаются области околоскважинного пространства, наиболее близко расположенное от стенки скважины. Такое предположение сделано исходя из информативности сквакинных геофизических методов, так как радиус исследования большинства из них не превышает первых сантиметров или десятков сантиметров (например, для акустического каротажа или радиоактивных методов). В этом случае в качестве оператора Р целесообразно использовать оператор, определяющий влияние источников поля, расположенных по радиусу от оси скважины, на наблюденное поле.

. Поде, регистрируемое от единичного источника, расположенного на расстоянии р от точки наблюдения в цилиндрической системе координат, определяется выражением

П=-

[рг+(й-2о)а]'

(8)

£

где р, в - координаты точки источника поля; г0 - глубина точки наблюдения.

В этом случае в качестве оценки среднэквадратической погрешности г={г , г , ...т > будем использовать отношение

12 п

т

т1п и

г. 3?твертая глава посвящена результатам опробования метода ранения обратных задач в реальных геологических условиях и содержит геолого-геофизическую характеристику продуктивных отложений и результаты решения обратных задач электрических методов исследования и термометрии по 12 скваяшнам Суторминского и Муравленжовского месторождений Западной Сибири, а также месторождениям Тимано-Печорской провинции. Кроме того, в главе приводятся результаты статистической обработки полученных результатов и предложены уравнения, позволяющие перейти от значений плотности источников электрического доля к значениям геологических параметров, что приводит к возможности получения изображения присквзжинной области в терминах коэффициентов пористости, глинистости и нефгенасьщенности.

На рис. 1 приводится результат решения обратной задачи электрометрии по скв. 1564/135а Муравленковского месторождения.

В результате решения получено изображение присквакинной области на глубину до "1.9 м от стенки скважины. При этом на * рисунке отчетливо видно, что указанный интервал не однороден по толщине и представляет собой чередование продуктивных пластов, разделенных непроницаемыми пропластками.

На рис. 2 приведен результат решения обратной задачи по скв. 1 Харьяпшского месторождения.

Категория скважины - эксплуатационная. Интервал обработки 3741.0-3763.0 м.

В результате обработки получено детальное изображение присквакинной области на глубину до 2 м от стенки скважины.

На приведенном рисунке хо-рошо видка зона проникновения фильтрата бурового раствора в пласт. При этом диаметр зоны ■проникновения колеблется от 0.1 до 0.5 ы от стенки скважины.

Интервалы перфорации: 3741.6-3746.8, 3751.5-3758.4 м.

В результате испытаний получен фонтанный приток нефти. Как видно на рисунке, в указанных интервалах действительно

(М\ 1.5 ' Х.О 0.5

i i ' ' ' -li-lj—lj i 1, i i ' i ' ' 1

Ckb - 1564/135a.

..;ураьлсЯковохоa nec-ro^j.*;^:e

Условные обозначения S2H Нс®ть ЕЩ Нефть + Bcâa Í77771 Вода

Рис. 1

Скв.. 1. ХарьягинскоЕ месторождение.

' Г (м) , , , 1.0 0.5

I I I I I I 1 I I 1 I ! I 1 I I I

- 3742.0

- 3743.0

- 3744.0 3745.0

- 3746.0

- 3747.0

- 3748.0 3749.О

- 3750.0

- 3751.0

- 3752.0

■■ Z (м) Условные обозначения Нефть няяяа Нефть + Вода

Вода

Рис. 2

выделены продуктивные пласты, причем коэффициент нефтенасшдекности составляет более 80 ..

Кроме пластов, выделенных при интерпретации, на томограмме видно множество других пластов, пропущенных при использовании стандартных методик, однако при внимательном рассмотрении они отмечаются на приведенных в работе диаграммах электрических и радиоактивных методов исследования скважин.

На рис. 3(а) приводится изображение присквазинной области, рассчитанное по результатам электрических методов исследований в открытом стволе скважины, а на pic. 3(6) -термометрии , проведенной после 8 лет эксплуатации одной из скважин Усинского месторождения.

На полученных изображениях прискважшщой области хорошо видна степень выработки пластов в результате длительной эксплуатации.

Остается добавить, что по данным добывающей организации уровень обводненности нефти в настоящее время составляет около 90 .

Итак, основные результаты диссертации сводятся к следующему:

- предложен алгоритм решения прямых задач электрического каротажа ir .термометрии скважин при установившемся тепловом равновесии в среде;

- на основе критериального подхода к выражению априорной информации предложен способ регаения обратных задач электрических методов и термометрии скважин, позволяющий получать распределение источников электрического поля и температуры внутри пластов;

- предложен способ качественной интерпретации измерений естественного электрического поля и температуры, регистрируемых в скважинах, на основе анализа изображения присквашшой области, получаемого в результате решения обратных задач электрометрии и термометрии сквашн;

- предложены уравнения, полученные в результате статистической обработки результатов решения обратной задачи электрометрии скважин, позволяющие перчйти от значений плотности источников электрического поля к значениям

Скв . 1.

УСИНСКОЕ МЕСТОРОЖ0ЕНИЕ.

Г См) , V i i ; 1-1-1.

1.0 0.5

' ' ' I 1 ' ' I I 1 I '

'• -ir 'у'üííhh^r ■'"«-■y^i' ^^ffQ*

Г (M)

1.5

1.0

0.5

1387.0

- 1388.0

- 1389.0 1 1390.0

- 1391.0

- 1392.0

- 1393.0 1 1394.0 1 1395.0

1396.0

- 1397.0

Z (м)

(а)

С3S3 Нефть

1.1,1,1 i. Ljl i i i I i i i i i i i 1.1

miiwuiapgчин какч т^мш^кящ^^

"»'»■у '» ■»-»■»•* •» •» •>

W-VV^VVvV-V-V' "V \ \ N v»»'»»!

Условные обозначения Нефть + Вода

(б)

ус^С! Вода

Ni О

Рип_ л

;> /

геологических параметров, что приводит к возможности получения изображения прискважинной области в терминах коэффициентов пористости, глинистости и нефтенасыщенности.

Таким образом, результаты обработки электрических методов и термометрии позволяют 4 использовать их для оптимального выбора интервалов перфорации; поиска продуктивных пластов в переходных зонах и пластов-коллекторов, пропущенных при стандартной интерпретации, что значительно повышает эффективность эксплуатация месторождений; детального отслеживания ВНК.

Результата обработки термометрии в обсаженных скважинах могут быть использованы для контроля за изменением нефтенасыщенности пластов в процессе их эксплуатации и определения источников обводнения; выбора интервалов перфорацш при переводе скважины с одного горизонта на другой. Обработка замеров термометрии в процессе работ по интенсификации притока нефти позволяет выделить работаете пласты в интервале перфорации.

В дальнейшем представляются целесообразными работы по применению предложенного подхода к интерпретации результатов других геофизических методов исследования скважин, в частности, радиоактивного каротажа, а также комплексированшо различных геофизических методов с целью получения комплексных моделей геологической среды.

Автор надеется, что настоящая работа будет способствовать внедрению методики интроскопии прискважинной области в ппоизволотрешмх организациях с цолью повышения эффективности эксплуатации месторождений.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Кобрунов A.M., Ланиленко А.Н. Основы критериального подхода к выражению априорной информации при решении обратных задач электрических методов исследования скважин (на примере метода ПС)//Гез. докл. I Уральской конф. молодых геологов я геофизиков. - Свердловск, 1989. - С. 9В.

2. Кобрунов А.¡Г., Двниленко А.Н. Алгоритм рэсения обратной задачи электрометрии скважин методом ПС. Деп.в

УкрШЖШ 06.03.89, N 699 - Ук.89.

3. Кобрунов А.И., Даниленко А.Н. К вопросу об .интерпретации результатов измерения естественного

электрического поля // Изв. ВУЗов, сер. Нефть и газ. -»1991.- N б.- С.7-13.

4. Дашшнко А.Н., Кобрунов А.И. О некоторых алгоритмах решения обратных задач ГШ// Тез. докл. Всесоюз. семинара им. Успенского "Теория и практика геологической интерпретации гравитационных и магнитных аномалий". - Алма-Ата, 1991. - С. 76-77.

5. Кобрунов А.И., Даниленко А.Н. Нов1 метода 1нтерпретац11 результат!в електричного каротажу та термометр!! свердловин: Тези допов1дей наради-сем!нару з проблем розвитку геологорозв1дувальних роб!т в аах1дному рег1он1 Укра1ни. -1вано-Франк1вськ, 1992. - С. 33.

6. Кобрунов А.И., Даниленко А.Н. Методика электро- и термоингроскошш пластов// Тез. докл. Мевд. семинара "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических нолей". - М.: МГРИ, 1993. - С. 46-47.

7. Кобрунов А.Н., Даниленко А.Н., Смирнова Г.Л. Построение термозарядовых изображений пласта по данным ГНС// Тез. докл. Мевд. семинар1 "Вопросы теории и практики

\ геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полай". - Воронеж, 1996 - С. 127-128