Способ выделения коллекторов нефти и газа в скважинах

СО)03 СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) Кучурин Е.С.; Лысенков А.И.(56) Патент США М 3858037, кл. О 01 Т 1/16,1973.Иванов В.Н. и др. Аппаратура НАК дпя исследования нефтегазовых скважин. Вопросы разработки и применения портативных генераторов нейтронов - тезисы докп. 3 Всес. н-т сов. Киев, 2 - 4 ноября, 1988, с 86 - 87. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТИ И ГАЗА В СКВАЖИНАХ (5) Использование: в области ядерной геофизики для обнаружения интервалов скопления углеводородов при разведке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. Сущность изобретения: способ позволяет повысить эффективность выделения потенциальных коллекторов нефти и газа в скважинах, бурящихся с применением утяжеленного баритового раствора. Способ закпючается в облучении горных пород потоком быстрых нейтронов и регистрации при движении скважинного прибора с оптимапьной скоростью наведенного гамма-излучения изотопа алюминияс последующим расчленением геопогического разреза на петрографические питотипы и определением терригенной и карбонатной части разреза. В способе дополнитепьно непрерывно регистрируют интенсивность наведенного гамма-излучения изотопа Вап 1, по аномальным значениям которого уточняют положение и границы в разрезах скважин потенциальных коллекторов нефти и газа. 1 илИзобретение относится к области методов изучения нефтеносных коллекторов, а более конкретно к группе методов, основанных на применении различного вида ядерных излучений и может быть использовано для обнаружения интервалов скопления углеводородов при разводке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности определения положения границ потенциальных коллекторов нефти и газа в скважинах,. На чертеже представлены результаты испытания способа на скважине,Практическая реализация способа возможна с комплексом импульсной аппаратуры спектрометрического нейтронного активационного каротажа, В качестве источника первичного излучения может быть рекомендован генератор нейтронов на 14 МэВ непрерывного или импульсного принципа действия. В первом случае длина зонда должна составлять 2,0 - 3,0 м, скорость каротажа 60 + 100 м/мм, с импульсным генератором нейтронов длина зонда может быть уменьшена до 0,4 - 0,5 м при увеличении скорости каротажа в пределах 60 - 120 м/ч.Изотоп алюминийобразуется из ядер кремния и алюминия, соответственно по реакциям А 1 (и)А 2 и Я (и р)А . Изотоп А 1 распадается с периодом полураспада 2,3 мин и высвечивает при распаде гамма-кванты с энергией 1,78 МэВ.Изотоп Вагп образуется по реакции на быстрых нейтронах по схеме Вазв(п,2 п) Ваз 7 вПорог реакции составляет 8,67 МэВ при сечении 1250 н.барн, Образующийся мета- стабильный изотоп имеет небольшой период распада (Т = 2,57 мин), что позволяет реализовать непрерывные измерения наведенного эффекта при скорости каротажа 60 - 100 м/ч. Монохроматическое гамма излучение изотопа Ват имеет энергию 0;662 МэВ при 100 О выхода квантов, Отмеченные физические характеристики существенно облегчают регистрацию парциальных эффектов путем энергетической селекции потоков для бария в области 0,662 МэВ, алюминия - 1,78 МэВ. Близкие периоды полураспада изотопов и одновременно существенно разная энергия гамма-линий создают условия для оптимальной регистрации наведенных эффектов с применением однозондовой аппаратуры.Последовательность работ предложенным способом на скважине следующая;1, После энергетической настройки скважинный прибор с импульсным генера где а, Ь, а 2, Ь 2 - спектральные коэффици 30 енты, определяемые на моделях пластовили в скважинах с известным содержаниемалюминия и бария известными способами,5, По окончании измерений выделяютфоновую составляющую (1460) по диаграммеЛйвд, обусловленную излучением изотопаВащ, находящегося в буровом баритовом растворе.К аномальным относят интервалы, где"Мвд3+4 Ь 4 вд на мощность какмини 40 мум равную минимальной мощности промышленного нефте- или газоносногопласта,6, По аномальным значениям Лйвд(по145 - Лйвд) выделяют границы потенциаль 2ных нефтяных или газоносных пластов, ко.торые рекомендуются для дальнейшихисследований, в частности испытаний напродуктивность. По абсолютной скорости50 счета наведенном эффекте ориентировочнооценивают также пористость.7. Данные измерений по изотопу А 1-28используются для литологического расчленения разрезов нефтегазовых скважин на литотипы и разделения коллекторов по типам.На чертеже приведены кривые различных методов ГИС, применявшихся при исследовании, в том числе и по заявленномуспособу. 5 10 15 20 тором нейтронов спускается на забой скважины,2, Регистрация спектральных потоков изотопов Вап и А 1-28 осуществляется в энергетических интервалах соответственно 0,6 - 0,7 МэВ (М) и 1,6 - 1,9 МэВ (Й 2) при длине зонда, например, равной 0,5 м и скорости каротажа 100 м/ч,3. Облучение горных пород осуществляют непрерывно, например, генератором нейтронов с выходом 107 - 10 н/с, при частоте излучений нейтронов 20 - 100 Гц, Регистрация наведенного излучения после каждой инжекции нейтронов проводится с задержкой 5 - 10 с.4, Для учета рассеянного гама-излучения, вносящего вклад в фотопики Ваи А 1-28 при необходимости проводят измерение фоновой составляющей в смежных энергетических интервалах:соответственно 0,7 - 0,8 МэВ (йз) и 1,9 - 2,2 МэВ (44). В процессе каротажа вычисляют разностные чистые наведенные эффекты:Ь 4 вд = а 4-ЬЛз4 дс = а 21 ч 2 Ь 2"421 - кривая метода нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам(ННК);2 - кривая акустического каротажа (АК);3 - кривая плотностного каротажа (ГГКп);4 - результаты комплексной обработки вышеназванных методов;5 - кривая нейтрон-активационного каротажа по заявленному способу.Можно увидеть, что применение способа резко повысило эффективность выделения коллекторов, которые наиболее однозначно и контрастно выделяются именно по диаграмме Ьйвд.Формула изобретенияСПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТИ И ГАЗА В СКВАЖИНАХ, включающий облучение горных пород по разрезу скважин потоком быстрых нейтронов, регистрацию в процессе движения скважинного прибора с заданной скоростью интенсивности наведенного гамма-излучения изотопа алюминия 28, с последующим расчленением геологического разреза скважины на петрофизические литотипы, определением терриген ной и карбонатной частей разреза и выделением коллекторов, отПредложенный способ выделения коллекторов по сравнению с прототипом обладает более высокой дифференцирующейспособностью, Аномальный эффект над хоро 5 шо проницаемым коллектором может достигнуть 200 , Другим достоинством способаявляется его высокая помехоустойчивость,обусловленная практически полным отсутствием в разрезах нефтегазовых скважин бари 10 тосодержащих пород, то есть все интервалы,отмечающиеся как аномальные по наведенному эффекту изотопа Вав, интерпретируются как потенциальные нефте- илигазоносные пласты,15личающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности определения положения границ потенциальных коллекторов нефти и газав скважинах, бурящихся с применениемутяжеленного баритового раствора, воткрытом стволе скважины одновременно с интенсивностью наведенного гамма-излучения изотопа алюминий - 2825 непрерывно регистрируют интенсивностьнаведенного гамма-излучения изотопаВа - 137 щ, по аномальным значениямкоторого уточняют положение и границы потенциальных коллекторов нефти игаза в разрезе скважины.1835940 Составитель Е. КучуринТехред М.Моргентал орректор Е. Папп дактор Подписно Тираж НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж, Раушская наб зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.1 арина, 10