Способ выделения и оценки нефтегазоносных пластов коллекторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК П 9) (11) 11 С 01 Ч 1/40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ В 15 М.Б. Ал Велнев чно-иссле зических(54)(57) СПОСОБ .ВЦДЕЛЕНИ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТОВ- включающий измерение кин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД(прототип). и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаи-. модействии долота с горной городой в процессе бурения скважины и излучателем, помещенным внутрь обсад-. ной колонны, о т л и ч а ю щ и й " с я тем,что, с целью повышения достоверности выделения пластов- коллекторов и точности определения их коллекторских свойств, после вскрытия интервала геологического разреза возбуждают упругие колебания внутри бурильной колонны в диап зоне частот 1 кГц Г С 10 кГц, пос" ле чего сопоставляют измеренные параметры упругих колебаний и по одинаковым аномальным значениям их кор" реляционных моментов определяют нал чие в разрезе пласта-коллектора и его коллекторские свойства.Изобретение относится к акустичес- ким исследованиям скважин и может быть использовано для выделения и оценки параметров продуктивных пластов при определении кинематических и динамических характеристик упругих колебаний,. возбуждаемых в скважине.Известен способ выделения и оценки коллекторских свойств нефтегазоносных.пластов в разрезе иссле дуемых скважин, предусматривающий излучение и прием внеобсаженной буровой скважине упругих колебаний, измерение их времени. распространения и определение разности времен распространения - интервального времени, по величине которого судят о коллекторских свойствах пласта 1 .Недостатком этого способа является низкая достоверность выделения пластов-коллекторов при наличии глу бокой зоны проникновения фильтрата бурового раствора в пласте и неучета напряженного состояния околоскважинной эоны, так как измерения прово- дятся с значительной временной за держкой после вскрытия пласта, что затрудняет определить его истинные коллекторские свойства иэ-за малой глубинности способа и проведения измерений практически на одной фиксированной частоте измерения. Это приводит как к пропуску продуктивных пластов-коллекторов, так и к неверным заключениям об их продуктивности.Известен также способ выделения и оценки нефтегазоносных пластов- коллекторов, основанный наизмерении кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых в необсаженной скважине Г 23. 40Способ основан на одновременном измерении времени распространения и амплитуды упругих колебаний, возбуждаемых в скважине.Однако для реализации данного 45 способа должны быть заранее известны или предварительно определены следующие параметры: скорость распространения продольных колебаний в. буровом растворе, акустический импеданс горных пород, скорость распространения упругих колебаний, скорость и коэффициент поглощения продольной волны в глинистой корке, начальная амплитуда зондирующего импульса. Измерив время распространения зондирующего импульса, отраженного от стенки не- обсаженной скважины с учетом иэвест ной скорости распространения упругих колебаний в глинистой корке, определяют ее толщину, а по отноше нию амплитуды отраженной вдлны к амплитуде импульса оценивают акустический импеданс промытой зоны. Плотность пород оценивают при помощи других промыслово-геофизических методов,65 например плотностной каротаж, каротаж сопротивления, каротаж потенциалов самопроизвольной поляризации. По полученным значениям акустического импеданса и сопротивления расчитывается скорость продольной волны в промытой зоне, насыщенной фильтратом бурового раствора, По скорости распространения упругих колебаний ипо плотности пород определяют пористость, а по толщине глинистой корки на стенке с учетом ее плотности судят о проницаемости породы.Недостатком этого способа является также низкая точность определения параметров пластов, обусловленная тем, что измерения проводятся .после вскрытия пласта-коллектора и требуют дополнительных измерений, связанных с определением плотности пород, скорости распространенияколебаний в буровом растворе, импеданса промытой зоны и толщины глинистой корки, что вносит значительные погрешности при определении кол,лекторских свойств пластов-коллекторов и оценки их продуктивности.Наиболее близким к изобретению является; способ выделения и оценки нефтегазоносных пластов-коллекторов, включающий измерение кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаимодействии долота с горной породой в процессе бурения скважины, и излучателем, помещаемым внутрь обсадной колонны 3.Недостатками известного способа являются низкая достоверность выделения пластов-коллекторов и низкая точность измерений коллекторс-ких свойств пластов из-за влияния на результаты измерений трудноконтролируемых изменяющихся забойных условий бурения, низкой разрешающей способности по глубине и малой помехоустойчивости передачи информа- ционных сигналов.Целью изобретения является повышение достоверности выделения пластов-коллекторов и точности определения их коллекторских свойств.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения и оценки нефтегазоносных пластов- коллекторов, включающему измерение кинематических и динамических параметров упругих колебаний, возбуждаемых при взаимодействии долота с горной породой в процессе бурения скважины и излучателем, помещаемым внутрь обсадной колонны, после вскрытия интервала геологического разреза возбуждают упругие колебания внутри бурильной колонны в диапазоне частот 1 кГц г10 кГц, после чего сопоставляют измеренные параметры упругих колебаний и по одинаковым аномальным значениямбаний, где вычисляются амплитудыАР(с ) - продольных и поперечныхупругйх колебаний преобладающиеУчастоты 5 о(с,), коэфФициенты зату 1хания аР э(с) продольных и поперечных упругих колебаний, спектры упругих колебаний 5 (со) и интерР,5вальные времена распространения упругих колебаний дсР 5(с) в Функции глубины скважины в момент времени С,Полученные кинематические и дйнамические параметры раэбуриваевюхпород позволяют идентифицировать типколлектора и его коллекторские свой-ства в разрезе скважины до вскрытия. пласта при приеме отраженных от забоя колебаний и в процессе вскрытияпласта при приеме прямых волн отзабоя, хара .теризующиеся аномальнымивеличинами регистрируемых кинематических и динамических параметров.20 После вскрытия данного интерваларазреза скважины внутрь бурильнойколонны 2 посредством блок-баланса 9опускается на каротажном кабеле 3скважинный прибор 4, содержащий сква жинный излучатель 7, возбуждающийупругие колебания в диапазоне частот1 кГц( Г ( 10 кГц с преобладающейдлиной волны излучения, превышающей тогдцину стенки бурильной ко лонны 2.Принятые скважинными акустическими приемниками 5 и б упругие колебания после передачи по каротажному кабелю 3 поступают на вход блока 12 и после усиления и фильтрациина входы блоков 13 и 14 измерения кинематических и динамических параметров высокочастотных упругих колеба-ний, где измеряются значения АР (с),о(с), АР э(с 2), 5" (о 4 и Ьс" (с )в момент времени сгПо окончании бурения после спускаобсадной колонны и цементированияскважины посредством скважинного при"бора 4, опускаемого на каротажном ка беле 3 в скважину, в блоках 13 и 14измеРЯютсЯ значениЯ Ар 5(С 3), 1 О(сэ),Р(с э) э ЯРэ(см ) и дс (с ) в Функции глубины скважины йв момент времени с, Вычисленные значения амплитуд продольных и поперечных колебаний, коэффициентов затухания,спектров упругих колебаний и ийтер .вальных времен распространения упругих колебаний в различных временных интервалах г, с и с., поступают на вход коррелятора 15; где вычисляются значения корреляционныхмоментов й(фЕ) между этими величинами,измеренными в различные промежуткивремени и в различных частотных диа паэонах. После трех измерений производят сопоставление измеренных .параметров между собой и:в блоке 16по одинаковым аномальным величинамих корреляционных моментов опреде 65 их корреляционных моментов определяют наличие в разрезе пласта-коллектора и его коллекторские свойства.На фиг. 1 представлена функциональная схема для реализации способа; на Фиг. 2 - примеры выделения гаэоносных, нефтеносных И водоносныхколлекторов.Функциональная схема включаетбуровую вьпаку 1, .бурильную колонну2, каротажный кабель 3, скважинный,прибор 4 скважинные акустическиеприемники 5 и б и скважинный излучатель 7 упругих колебаний, долото 8,блок-баланс 9, наземные акустичес:-.:кие приемные преобразователи 10 и11, установленные в верхней частиколонны (на вертлюге или ведущей трубе) и воЗле устья скважины на земнойповерхности, блок 12 усиления ифильтрации сигналов, блоки 13 и 14измерения кинематических и динамических параметров упругих колебаний в различных временных интервалах, коррелятор 15, блок 16 преобразования корреляционных моментов в,величины коллекторских свойствпластов-коллекторов, блок 17 регистрации и отображения информации,датчик 18 глубины исследуемой скважины.На фиг. 2 а показаны кривые 19 длягазоносного коллектора, кривые 20для нефтеносного коллектора и кривые 21 - для водоносного коллектора,полученные в результате определениязависимости интервального временираспространения упругих колебанийдс от с, где с - время измеренияпараметров упругих колебаний, а нафиг. 2 б. изображены кривые 22 длягазоносного коллектора, кривые 23для.нефтеносного коллектора и кривые24 - для водоносного коллектора, полученные в результате определениязависимости коэффициента затуханияупругихколебаний оСот с,Способ реализуется следующим образом.При взаимодействии долота 8 с раэбуриваемой горной породой в про. цессе вскрытия заданного интерваларазреза скважины возникают упругие .колебания, передаваемые по бурильнойколонне 2 и через массив горных пород в наземные акустижеские приемные преобразователи 10 и 11, Колебания на дневной поверхности регистрируются в частотном диапазоне(с:10-120 Гц) соответствующем эффекту взаимодействия долота 8 с горнойпородой. Сигнал с выхода наземныхакустических приемных преобразователей 10 и 11 после усиления и фильтрации в блоке 12 поступает на,вход блоков 13 и 14 для измерениякинематических. и динамических параметров низкочастотных упругих коле-ляют наличие в разрезе пласта-кол-35,исное каэ 3010/54 Тираж И Росудар делам иэ Москва,По го комитета ССС ий и открытий аушская наб., д.4/ ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,лектора и его коллекторские свойства, наличиям которых регистрируются в блоке 17.Э качестве примера о типе коллек- .тора и его истинных коллекторских ,свойствах судят по зависимостям аф ;И 4, измеренным в двух различных.вре;менных интервалах с и й на разных Частотах излучения упругйх колеба;ний (фиг. 2)..Прнмененйе предлагаемого спосо= , 10 ба позволяет значительно повыситьдостоверность выделения пластов коллекторов в разрезах разведочныхскважин и точнее определить их продуктивность, что дает воэможностьустановить интервалы опробования продуктивных пластов-коллекторов, обеспечить качественное их вскрытие и ре.жим эксплуатации, что в конечномитоге позволяет повысить коэффициентнефтеотдачи пластов. В. Рукавицынунова Корректор М. Коста