Способ каротажа нефтяных скважин

(504 С 01 Ч 1/4 ИСА ИЗОБРЕТЕНИЯ раметр но свя(54) СПОСОБ КАРОТАЖА ЖИН(57) Изобретение отн физическим методам и тяных коллекторов, п ство которых заполне эмульсией Целью изо ных скважин является верности способа пут ФТЯНЫХ СКВАсится к геоследования нефровое пространо водонефтянойретения нефтяповышение достом измерения паГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геологии минеральных ресурсов Мирового океана (2) П.А.Александров, А.П.Коншин, Л.М.Марморштейн, С.Н,Семенов и Д.В.Тихомолов(56) Леонтьев Е.И, и др, Изучение коллекторов нефти и газа месторождений Западной Сибири геофизическими методами. М.: Недра, 1974, с.144-14.Померанц Л,И. и др. Геофизические методы исследования нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1981, с, 160-186. 01293683 А 1 еских зависимостей, однозначнных с наличием эмульсии в коллекторе, Поставленная цель дости-. гается тем, что возбуждают упругие колебания диспергированного вещества в скважине переменным электрическим полем. Частоту переменного электрического поля изменяют от 10 до 5 кГц. По появлению резонансных акустических спектров на частотах ниже 5 кГц судят о наличии нефти в коллекторе. В процессе наложения переменного электрического поля капля нефти совершает поступательные колебательные движения, изменяет длину и форму, становясь вторичным иэ- а лучателем акустических волн. При совпадении частоты электрического поля с собственной частотой колебаний нефтяной эмульсии возникают механические упругие резонансы, спектры которых, связанные с изменениями реологических свойств капель, лежат в области низких частот и возникают только в двухфазных системах с гра" ницей раздела жидкость в . жидкость, что является прямым поисковым призна- фф ком наличия нефти в коллекторе, 2 ил. О1 12Изобретение относится к геофизическим методам исследования нефтяных коллекторов, поровое пространство которых заполнено водонефтянойэмульсией,Целью изобретения является повы-.шение достоверности способа путемизмерения параметрических зависимос- .тей, однозначно связанных с наличием эмульсии в коллекторе.На фиг.1 показана схема реализации способа на фиг,2 - спектральныехарактеристики,Способ осуществляют следующим образом,Электроакустический каротажныйзонд 1 перемещают вдоль стенок скважины с постоянно заданной скоростьюна одножильном бронированном кабеле 2. По кабелю от источника постоянного тока подается электрическийток мощностью 1 кВт. В зонде постоянный ток преобразуют генератором качаиицейся частоты. Преобразовательныйток проникает в пласт через задающиеэлектроды 3-5, Таким образом, возбуждают упругие колебания дисцергированного вещества, Оптимальное расстоя-,ние между электродами 3 и 4 составляет 3-4 и вследствие быстрого затухания акустических волн с одной стороны и необходимостью преодолениязоны кольматации с другой, В случае,если задачей является выявление глубины зоны кольматации, расстояниемежду электродами 3 и 4 может бытьпеременный. Вторичное возбуждениеводонефтяной эмульсии фиксируют датчиками 5 упругих колебаний и черезусилитель по кабелю подают в каротажную станцию, Интерпретация геофизических данных поясняется графическим изображением на Фиг.2, гдеприведены функции зависимостиАР (2 3 Г), где А - амплитудаэлектрических колебаний, измереннаяна входе датчика упругих колебаний,Е - частота электрического поля,Появление акустических резонансных спектров на частотах 850-900 Гц(пик 6 на фиг,2) свидетельствуето наличии нефти в пласте-коллекторе.Резонансный спектр 7 (фиг.2)на частоте 32 кГц также свидетельствует о наличии нефти в пласте.Пик 8 на фоне размазанного спектра позволяет предположить о существовании зоны кольматации прискважин93683 гного пространства, В данном случае однозначное выделение степени кольматацни прискважннного пространства возможно путем увеличения расстояния между задающими электродамн 3 и 4, при этом сохранение пика при расстоянии между задающими электродами, равном 20 м, с достаточнойстепенью достоверности свидетельствует о нефтяном происхождении пика.Отсутствие резонансного спектра на 10 частотах менее 5 кГц и появление резонансных спектров на частотах 18 кГц(пик 9 на фиг,2) интерпретируетсякак кольматация прискважинного пространства. Если с увеличением расстояния между электродами 3 и 4 спектр пропадает, то глубину кольматациискважины следует принимать равной1/3 расстояния между электродами3 и 4.В предлагаемом способе о наличиинефти судят по появлению резонансных акустических спектров на частотах до 5 кГц с достаточной степенью достоверности - появлению акустических спектров на частотах свыше5 кГц. Определяют характер зоны кольматации по появлению резонансныхспектров на частотах свыше 5 кГц,Нефть в коллекторах находится вдиспергированном виде. Наложение переменного электрического поля наэмульсию нефти в воде дисперсная фаза - нефть, дисперсионная среда -пластовая вода приводит к колеба- .тельным движениям эмульгированноговещества (нефти), а также к изменению линейных размерови формы неф 40тяных капель.,Релаксацию нефтяных капель целесообразно разделить на две группы:1. Релаксация без изменения реологических свойств капель - электрофоретическая. Скорость релаксации лимитирована силами электростатического взаимодействия.2. Релаксация с изменением реологических свойств нефти - скоростьрелаксации лимитирована силами гидро, динамического взаимодействия. Поступательное движение нефтяных капельвызывается их электрофоретическимсдвигом и возникновением взаимодействия между каплей и ее ионной атмосферой. Частота собственных колебаний эмульсии зависит от времени ре 3 1129368 лаксации ионной атмосферы. Резонансные частоты, обусловленные указанным механизмом колебательных движений, ожидаются на частотах свыше 5 кГц.5Частота экспериментально установленной дисперсии составляет 36 кГц.Перераспределение зарядов в электрическом поле на грачице раздела нефть-пластовая вода приводят к 1 О возникновению градиента поверхностного натяжения, который компенсируется изменением радиусов кривизны участ.,ков капли. Для сферических частиц о степени вытянутости капли в электри ческом поле можно судить, измеряя ее эксцентриситет.Соотношение для малых капель подтверждено экспериментально изменением расклинивающего давления, обус- Ю ловленного электроосмотическим вхождением воды между нефтью и породой, что приводит к увеличению толщины сольватной оболочки, а также гидро- динамическому давлению на торцовой поверхности капель, вызванные электроосмотическим потоком пластовой воды.Время принятия каплей первоначальной формы (при снятии электрического поля) зависит от эластичности систе мы. Эластичность системы возрастает с ростом поверхностной активности вещества. Эластичность нефтяной эмульсии составляет 1 - 1 О м/н. Такое значение соответствует упругому типу деформации, а скорость релаксации находится в области низких акустических частот, характерных для релаксации гидродинамического типа.40Таким образом, в процессе наложения переменного электрического поля капля нефти совершает поступательные колебательные движения, изменяет длину и форму, становясь вторичным 45 излучателем акустических волн. При совпадении частоть 1 электрического поля с собственной частотой колебаний нефтяной эмульсий возникает механический упругий .резонанс, которому присущ спектр, вызванный различными физическими причинами, вызывающими колебания различных размеров капель. Все резонансные спектры, связанные с изменением реологических свойств капель, лежат в области низких частат и возникают только в двухфазных системах с границей раздела жидкость-жидкость, что является прямым поисковым признаком наличия нефти в коллекторе.Злектрофоретический резонансный эффект, возникающий также на границе раздела твердое тело-жидкость, не является прямым поисковым признаком наличия нефти, но резонансные частоты, связанные с этим эффектом, лежат в ультразвуковых областях, являясь показателем наличия дисперсной фазы в коллекторе.Формула изобретенияСпособ каротажа нефтяных скважин, включающий непрерывное перемещение скважинного прибора, возбуждение и прием в скважине упругих колебаний, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности способа путем измерения параметрических зависимостей, однозначно связанных с наличием эмульсии в коллекторе, упругие колебания диспергированного вещества возбуждают переменным электрическим полем, изменяют частоту переменного электрического поля от 10 Гц до 5 кГц, а о наличии нефти судят по появлению резонансных акустических спектров на частотах ниже 5 кГц.1293683ф 2 3Гц Составитель Н.ЖуравлеваРедактор Ю.Середа Техред В.кадар Корректор Г.Решетник Заказ 383/51 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 731 НИИПИ Государств о делам изобрете 13035, Москва, Ж ЮФ 4 Подписноенного комитета СССРий и открытий35, Раушская наб., д, 5