Способ выделения коллекторов по разрезу скважин

 

СОЮЗ СООЕТСНИХ

ООЧВПЮ7ЮЮ

PECAVSËÈК oG DI Ч140

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЯтКНи - „ г

3 с

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l ) 3349087/18-25 . (22) 22.10.81 (4б) 15.05.83. Бюл. It 18 (72) О.Л. Кузнецов, ф.В. Виноградов, В.И. Ищенко, В.И. Кравченко, В.Н.Стор и P.È. Юдина (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (53) 550.83(088.8) (56).Оркин К.Г., Кучинский П.К. Физика нефтяного ласта. И., Гостоптехиздат, 1955, с ° 33.

2. Кузнецов О.Л., Милюкова Г.И., Акустический метод исследования скважин. И., ВНИИОЭНГ, 197D, с. 45 {прототип). (54)(57) СПОСОБ ВМДЕЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ

ПО РАЗРЕЗУ СКВАЖИН, заключающийся в отборе образцов горных пород из час.80.„1018076 А ю ти скважин, их акустическом прозвучивании, определении скорости продольных волн и пористости на образцах, установлении эталонной зависимости между скоростью и пористостью и определении по акустическим измеренияи скорости продольных волн пористости горных пород в разрезе последующих исследуемых скважин месторождения, отличающийся тем, что, с целью повывения точности и оперативности выделения коллекторов, акустическое прозвучивание осуществляют на однои отобранном из скважины неоднородном образце керна по сетке с шагом

2-5 мм на частотах 10-50 МГц, выделяют з на образце участки с максимальным,. Е иинимальныи и среднии значениями ско" ростей и на этих участках определяют значения пористости, по которым устанавливают эталонную зависимость.

1018076

Изобретение относится ic области применения акустического прозвучивания горных пород для выделения коллекторов по разрезу скважин путем опреде5 ления коэффициента пористости горных пород и может быть использовано при поисках, разведке и подсчете запасов месторождений нефти и газа.

Известен способ выделения коллекторов по разрезу скважин путем отбора керна .и определения коэффициента пористости образцов горных пород, основанный на измерении их плотности при различном насыщении (керосин, воздух) ь13.

K недостаткам данного способа следует отнести необходимость извлечения керна по разрезу всех скважин месторождения, что существенно снижает производительность и увеличивает стоимость поисково-разведочных работ, Кроме того, ограничена представительность и достоверность данных о пористости нефтегазовых пластов, получен- 75 ных в результате анализа плотности образцов керна. Этих недостатков можно избежать, выделяя нефтегазовые пласты"коллекторы непосредственно в разрезе скважин, Для этой цели приго- ден, например, акустический каротаж по3 скорости продольных волн, показания которого. зависят от пористости горных пород и не чувствительны к степени нефтегазонасыщения пластов, в отличие ат таких методов каротажд, как 35 нейтронный и электрический методы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения коллекторов по разрезу скважин, заключающийся в 40 отборе образцов горных пород иэ части скважин, их акустическом прозвучивании, определении скорости продольных волн и пористости по каждому из образцов, установлении эталонной эа-. 45 висимости между скоростью и порис" тостью по всей совокупности образцов и определении по акустическим измерениям скорости продольных волн пористости горных пород в разрезе последующих скважин месторождения. При реализации способа из перспективных н .штегазоносных интервалов разреза части скважин отбирают керн - не менее 100 образцов. Образцы опиливают до получения. плоскопараллельных поверхностей для акустического проэвучивания. Акустическое прозвучивание образцов обычно осуществляют на частатах 0,2-0,8 ИГц с использованием установок типа ДУК и определяют скорость продольных волн. При определении скорости продольных волн с по-. грешностью не более 23 длина образца должна быть не менее 10 см. На тех же образцах проводят определение коэффициента пористости. Так как для литологически сднотипных пород между скоростью продольных волн и коэффициентом пористости имеются теоретически и экспериментально установленные зависимости, то результаты измерений скорости и пористости сопоставляют с целью получения статистических эталонных зависимостей для данного разреза. Параметры эталонных зависимостей корреляционно учитывают такие физико-геологические факторы, влияющие на скорость продольных волн, как минералогический состав, глинистость, форма и резмеры пор. Для учета влияния термобарических условий залегания горных пород (температура, давление) иногда используют установки для измерения скорости продольных воли и пористости, моделирующие пластовые условия, либо используют методические рекомендации по учету влияния этих факторов в результатах измерений при атмосферных условиях, Полученные эталонные зависимости используют для определения коэффициента пористости горных пород, измеряя скорости продольных волн по разрезу в последующих скважинах, путем, например, применения акустического каротажа на головных волнах с использованием аппаратуры типа СПАК или

АКН f2).

Недостатком известного способа является .низкая точность определения коэффициента пористости (до 253), связанная с тем, что при отборе керна горные породы с пористостью более 203, представляющие наибольший интерес при подсчете запасов, как правило, разрушаются, что затрудняет получение эталонных зависимостей для таких горных пород. Кроме того, при прозвучивании образцов длиной 10 см и более происходит осреднение значения скорости, в результате чего из рассмотрения выпадают крайние значения скорости, которые могут быть свойственны самым рыхлым и самым крепким неоднородностям, содержащимся в образце. Способу свойственна также

3 10180 низкая оперативность вследствие необходимости извлекать и обрабатывать большие массивы. кернового материала.

Цель изобретения - повышение точности, и оперативности выделения коллекторов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу выделения коллекторов по разрезу скважин, заключающемуся в отборе образцов горных пород из части скважин, их акустическом прозвучивании, определении скорости-продольных волн и пористости на ооразцах, установлении эталонной зависимости между скоростью и пористостью и определении по акустическим измерениям скорости продоль= ных волн пористости горных пород в разрезе последующих исследуемых скважин месторождения, .акустическое про" звучивание осуществляют на одном отобранном иэ скважины неоднородном образце керна по се ке с шагом 25 мм на частотах 10-50 ИГц, выделяют на образце участки с максимальным, : минимальным и средним значениями ско" ростей и на этих участках определяют значения пористости, по которым устанавливают эталонную зависимость.

Сущность способа заключается в использовании акустических неоднородностей одного образца дпя получения массива данных, необходимых для нахождения эталонной зависимости коэффициента общей пористости от ско-. Зз рости продольных волн. Исследования, проведенные на образцах горных пород - коллекторов нефти и газа, показывают, что пористость и скорость, измеренные в разных точках одного

46 образца, принимают различные значения, свойственные всей толце пластаколлектора и образуют неоднородности размером 1-5 см, Выявление столь небольших неоднородностей требует, что- 4з бы проэвучивание образцов велось .rlo сетке с шагом наблюдений 2-5 мм, а база наблюдений была менее 10 мм.

При скорости продольной волны равной

4 кя/с время пробега акустического импульса на такой базе составляет ме" нее 2,5 мкс. Для получения относительной ошибки 24 абсолютная ошибка должна быть менее 50 нс. Такую точ-. ность. отсчета обеспечивает диапазон $$ частот проэвучивания 10-50 ИГц.

Способ осуществляется следующим образом, 76 4

11 р и м е р 1. Иэ нефтегазового пласта выбирается один неоднородный кусок керна и иэ него выпиливается диск тогициной 5 мм. На диске размечается прямоугольная сетка с шагом

5к5 мм и в узлах этой сетки,.с по" мощью, например, ультразвуковой установки определяется скорость продольных волн ЧР. Затем в зонам максимального, минимального и среднего значения скорости определяется коэффициент общей пористости К, после соответствующей математической обработки по измеренным значениям Vy и К„ находят зависимость Кв f(V }. И по найден" ной зависимости пересчитывают данные акустического каротажа по скорости в значения пористости .для выделения нефтепродуктивных пластав-коллекторов.

Пример 2. Разведочное бурение на месторождении ведут б з отбора керна. Необходимые для анализа образцы получают с.помощью грунтоносов (грунтоотборников} на кабеле. Далее, на образцах, как в примере 1, по сетке 5М5 мм определяют значения скорости и пористости, вычисляют зависимость K = f(V ) и по ней определяют значения пюристости для всего месторождейия, используя данные акустического каротажа, Применение предлагаемого способа выделейия коллекторов обеспечивает по сравнению с существующими способами повышение точности выделения коллекторов па разрезу скважин за счет детального изучения неоднородностей образцов горных пород по их коллекторским свойствам: повышение оперативности выделения коллекто" ров за счет, сокращения количества исследуемых образцов.

Для статистического обоснования эталонной. зависимости между скоростью продольных волн и пористостью горных а род для разреза части скважин необходимо не менее 100 образцов керна. Причем необходимы определения пористости во всем диапазоне ее изменения в пределах нефтегазового пласта. Если определение пористости образцов.горных пород с погрешностью 2Ф по стандартной .методике возможно на образцах с размерами до 1 см, то измерение .скорости продольных волн .с использованием установок типа ДУК ограничивается размерами образцов не менее 100 см . Для изготовления

Составитель Н. Журавлева

Редактор К. Волощук Техред M.Ãåðãeëü Корректор М.Шароши

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д..4/5

Заказ 3538/45

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 э )018076 4 образцов обычно используют керн раз- 20-30 см 3. Таким образом, резко сомером 200-300 см . Таким образом, для кращается объем керна (до 1000 раз), 3 получения эталонных зависимостей по необходимого для выделения пластовизвестному .способу необходим пред- коллекторов. ставительный по пористости объем керна не менее 20000-30000 см . В предо

Повышение экономической эффективлагаемом способе 100 определений ско- ности связано с повышением точности „рости продольных волн и пористости выделения коллекторов по разрезу бу- можно получить, используя неоднород- рящихся скважин, что сокращает число ные образцы общим объемом не более В нерезультативных опробований.