Способ определения физических свойств горных пород по данным электрометрии скважин

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликсоединением заявкиооударстееиимй иомите Совета теииистров ССС по делам изаоретенийи открытий(4 б) Дата опубликования описания 22.07.77 53) УДК.550.839; :622. 241 088,8 пексанцров, Э, Н, Дергунов и Г. Я, Шилов А, Касумов Б. Л 72) Авторы изобретения 1) Заявитель(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОИСТ ГОРНЫХ ПОРОД ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОМЕТРИ СКВАЖИНИзобретение относится к геофизике преимущественно промысловой, и может быть использовано дпя выявпе п 1 я нефтяных и газовых пластов, опенки степени нефтегазонасыщенностн и колпекторских свойств пород, подсчета запасов нефти и газа.В современной промысловой геофизике дп дпя определения физических свойств горных пород кажущиеся величины электрических параметров, попученные методами эпектромет- О рии, приводятся к истинным значениям, По истинным значениям электрических параметров определяются физические свойства горных пород в разрезах скважин 111 .Известен способ электрометрии скважин (методы электрического индукционного, бо-, кового, микробокового и т.д. апектрокаротажных исследований), который позволяет измерять величины кажущихся геофизических параметров горных пород-кажущиеся электрические сопротивления и проводимости. Дпя перехода от кажущихся вепичин к истинным - удельным электрическим сопротивпениям и проводимостям, определяется влияние изменения температуры по вертикали скважины на величины кажущихся удельных электрических сопротивлений ипроводимостейа также определяется зависимость кажущихся удельных сопротивпений от удельных сопротивлений пластов, бурового раствора и зоны проникновения, мощности пластов, диаметровскважины, типа и размера каротажного зонда 12 .Однако существующий способ определения физических свойств горных пород не предусматривает выявления радиального изменения температуры приствольной зоны скважины иа величины измеренных кажущихся удельных сопротивлений и проводимостей, Известно, что удельные апектрические сопротивления и проводи мость горных пород в значительной степени зависят от температуры, С глубиной скважин температура пород увеличивается, а оп ределение ее впияпия на их удельные сопротивление и проводимость проводил:я лишь по гпубине в соответствии с величиной геотермического градиента. Температура же пород в бурящихся скважинах изменяется не только ло вертикали, но и в радиальном направлении от ствола скважины, оказывая со 559205тов глин, выявляют радиус г и величину изменения температуры ь в радиальном направлении, устанавливают закономерности изменения нароетров г и д 1 с глубиной и определяют влия"че радиапьного изменении температуры на рели- чины кажущихся удельных электрических сопротивлений или проводимости в ппвстах-коппекторах.Способ осушествпяется спедуюшим образом. Опредепяют температуру приствопьной части скважины, впияюшую на вепичины кажущихся удельных сопротивлений и прове. димостей, измеренных электрокаротвжными зондами с радиусом исспедования до я 2 метров, и температуру теплового поли горного массива, впияюшую на величины кажущихся параметров, измеренных зондами с" радиусом исспедования, равным или более 2 метров. Радиус теплового воздействияпромывочной жидкости на приствольную часть скважины (до 2 метров) устанавливают по резупьтатвм измерений методом БКЗ кажущихся удельных сопротивлений пластов мошных однородных глин, в которых, квк известно, отсутствует влйяние проникновения рвст вора в ппаст и расхождения в удельных сопротивлениях, полученных разными зондами БКЗ для одного и того же пласта гпин,связанных с влиянием радивпьного изменения температуры,Кажущиеся величины удельных сопротивлений и проводимостей пород в приствольной части скважины приводятся ктемпервтуре горного массива по известной формуле-1 о с 1р=р, егде р - кажущееся удельное сопротивпение пород, замеренное каротажным зондом с радиусом исспедования2 м;/ - кажущееся удельное сопротивле- ние пород, замеренное квротажным зондом с радиусом исспедоввния с 2 м;.й - основание натурального логарифма; ответствуюшее влияние на изменение сопротивления и проводимости горных породвприотвольной части. Известно, что через нес.1 ль" колько циклов промывки скважины величина температуры промывочной жидкости стабилизируется по стволу, а приствольная часть имеет температуру дрвктически равную температуре омывающего стенки скважины гпинистого раствора. Зависимость изменения температуры промывочной жйд кости (соответственно температуры приствольной части) выражается примой, которая проходит круче пинии температуры пород и пересекает ее так, что ниже точки пересечения (точки инверсии) температура раствора мень 5 ше температуры пород, а выше точки пересечения - больше температуры пород. Итак, выше точки инверсии температур кажущиеся вепичины удельных сопротивлений пород, измеренные квротвжными зондами с радиусом, 21 охвата приствольной эоны, будут занижены, а ниже точки инверсии - завышены. Соответственно значении проводимостей приствопьной зоны выше точки инверсии температур будут завышены, а ниже - занижены, 25 Чем гпубже будет забой скважины и больше абсолютная величина геотермического градиентаа, тем. болью:е будет оказываться радиальное изменение температуры в скважине на величины кажущихся удепьных сопротивпений ЗО и проводимостей пород, Известно, что перепад температур между стенками (приствопьной частью) скважины и горным мвссивом.при больших гпубинвх исспедоввния (50006000 мэ) с высоким геотермическим гради овитом,пород макет достигать 70 С и бопее.,Таким образом, поскоцьку при существую.щем способе электрометрии скважин не проводится оценка впияния радиапьного изменения температуры в скважине на кажущиеся 40величины электрических параметров, попучаемые на основе измеренных кажущихся ве.личин, удепьные электрические сопротивпения и проводимости, по которым дапее определяются физические свойства пород, выдепяются нефтегазоносные нпвсты, оцениваются степень нефтегазонасышенности и колпекторские свойстве, подсчитываются запасынефти и ,газа, не явпяются достоверно истинными удепьными.50Цель изобретения - повышение достоверности истинных удельных сопротивлений ипроводимостей горных пород, нефтегазонвсы-,шенности пород, надежности выявления нефтяных и газовых ппвстов в разрезах скважин и достоверности оценки.Достигается это тем, что в скважине измеряют электрометрическими зондами разной длины с постоянным шагом увеличениягпубины исследовании напротив мошных плвс-ф р - среднее значение температурного коэффициента эпектропроводности приизменении температуры нв 1 оС- температура пород в горном масрсиве;1 - температура приствольной частискважины,Определение истинных удельных сопротивлений и проводимостей пород производитсянв основе измеренных в скважине кажущихся величин электрических параметров,но приведенных к единой температуре горного массива пород на данной глубине.П р и м е р 1. Проводимопределение влияния изменении температуры1 р " т р )в радиальном направлении на данные эпектрометрических исследований ппастов гнийна ппошади Мишовдаг АЗССР по данной формупе.Значение ( о - 1 ) вычисляют, исходяиз графиков зависимости температуры отглубины залегания пластов, построенных порезультатам проведенных замеров температуры в стволе скважины как для установившегося теппового режима (значения ).,10т. е. поспе остановки скважины, так и длянеустановившегося теплового режима (значение 1 ) при проведении каротажа. Значение температурного коэффициента электропроводности,оС для гпин берут по известной зависимости от температуры и для ппастов глин, приведенных в примере, оно изменяется от 0,04 до 0,015 /С,П р и м е р 2. Проводим определениевлияния ( 1, - 1 ) на данные электрометрических исследований ппастов-колпекторовна плошади Мурадханпы АЗССР, Значения( 1, - 1 вычислялись аналогично вышеприведенномч, а значение Ы, принималось раноным 0,022 / С,25 Данные приведены в таблице, из которой видно, что в результате влияния изменения температуры в приствопьной части скважины в радиапьном направлении на удепьное электрическое сопротивление, получаемое при боковом каротажном зондировании (БКЗ),кажущиеся удельные электрические сопротивления, замеренные с помощью зондовразмером А 0=0,45 м и А 0=1,05 м получаются завышенными, что приводит к искажению характера получаемых кривых зондирования, а это может привести к неправильной опенке коллекторских свойств изучаемых пород, а также к ошибке при определении характера их насыщения.Так, кривые зондирования, соответствующие пластам, в которых отсутствует проникновение раствора в пласт, получаются приподнятыми трехспойными кривыми (это отно,сится к глинам).Нефтегаэонасышенные пласты, как правило, характеризуются двухслойными кривымн если 1- 1 бывает равным 10 С и более. Это приводит к пропуску продуктивных пластов. Испопьзование предлагаемого способа определения физических свойствгорных пород по данным электрометрии скважин обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность попучения достоверных истинных удельных электрических сопротивлений я проводимостей пород, что, соответственно, позволяет повысить точность определения физических свойств горных пород (надежно выявлять нефтяные и газовые ппасты в разреэах скважин) и достоверно оценивать степень нефтегазонасыщенности и хоплекторские свойства пород (точнее подсчитывать запасы нефти и газа).Заказ 1367/99 Тираж 717 Подписное ШИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская лаб., д, 4/5филиал ППП Патентф, г, Ужгородул, Проектная, 4 формула изобретения Способ определения физических свойств горных пород,по данным электрометрии скважин, включающий определение влияния из менения температуры по вертикали скважины на величины кажущихся удельных электрических сопротивлений и проводимостей, о т д и ч а ю щ и й с я тем., что, с целью повышения достоверности истинных удель- о ных сопротивлений и проводимостей горных йород и надежности выявления нефтяных и газовых пластов в разрезах скважин, а тжже достоверности оценки нефтегазонасыщен ности пород, в скважине проводят измерения 1 Б электрометрическимн зондами разной длины с постоянным шагом увеличения глубины исследования напротив мощных пластов глин,выявляют радиус г и величину изменениятемпературы Ь 1 в радиальном направлении,устанавливают закономерности измененияпараметрови ь 1 с глубиной и определяют влияние радиального изменечия тем.пературы на величины кажущихся удельныхэлентрических сопротивлений или проводимости в пластах- коллекторах,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Справочник фГеофизика т. 2, Гостоптехиэдат, Мер 1961 г., с. 109-110.2. Методические рекомендации по количественной интерпретации данных каротажа, ВНИИГеофизика, М. 1972 с. 1 20,