СПОСОБ ОЦЕНКИ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛАСТА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН, ОБСАЖЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КОЛОННОЙ Российский патент 2013 года по МПК G01V3/20 G01V3/38 

Изобретение относится к области исследований скважин, а именно к способам оценки текущей нефтегазонасыщенности пласта методом определения удельного электрического сопротивления (УЭС).

Известны способ и устройство электрического каротажа обсаженной скважины, направленные на расширение диапазона и повышение точности определения УЭС (пат. РФ №2306582, приор. 21.11.2005, опубл. 20.09.2007).

При реализации известного способа используют многоэлектродный гибкий зонд, измеряющий ток через электроды, потенциал электрического поля и его первые разности. Вычисляют УЭС, используя установленные функциональные теоретические или экспериментальные зависимости и константы, полученные при поверке аппаратуры. Измерение параметров зонда на каждой глубине скважины с заданным шагом дискретности и вычисление УЭС производят с многократным прижимом измерительных электродов гибкого зонда до получения под воздействием импульсно наращиваемого гидравлического давления необходимого контакта измерительных электродов с колонной и/или совпадающих значений УЭС с учетом доверительной вероятности к точности статических измерений.

Технически способ осуществляется после очистки стенки скважины от грязи с помощью специального устройства. Скважинный прибор прижимается к стенке скважины, после чего производится каротаж.

К недостаткам известного способа относятся его большая трудоемкость, сложность сопоставления с данными стандартного каротажа открытого ствола и возможность пропуска интервалов высоких градиентов изменения УЭС, вследствие дискретности измерений.

Стандартным приемом определения УЭС среды в открытом стволе по данным бокового каротажа (БК-3) (трехэлектродный зонд) является использование зависимости (Дахнов В.Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. Изд. «Недра», М., 1967, стр.209 и Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика / Под ред. В.М. Запорожца. - М.: «Недра», 1983, стр.107.)

где:

ρ_k - кажущееся УЭС колонны по БК-3, Ом·м;

ρ_c - УЭС бурового раствора, Ом·м;

ρ_n- УЭС пласта, Ом·м;

L - длина зонда, м;

d - диаметр скважины, мм;

d_з - диаметр зонда, мм.

На фиг.62 в нижеприведенном источнике информации представлена палетка трехэлектродного экранированного зонда с фокусировкой тока, определяющая зависимость (1) для различных диаметров скважин (Дахнов В.Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. Изд. «Недра», М., 1967, стр.209).

Растекание тока по обсаженной металлической колонной скважине и образование двойного электрического слоя, обусловленные высокой проводимостью скважины, существенно затрудняют получение достоверных значений УЭС пласта, необходимых для оценки его текущей нефтегазонасыщенности.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности измерений и снижение трудозатрат на их проведение.

Указанная задача решается тем, что в способе оценки удельного электрического сопротивления пласта при проведении исследований скважин, обсаженных металлической колонной, включающем определение УЭС среды в открытом стволе по данным бокового каротажа с использованием стандартной зависимости

где:

ρ_k - кажущееся УЭС колонны по БК-3, Ом·м;

ρ_c - УЭС бурового раствора, Ом·м;

ρ_n - УЭС пласта, Ом·м;

L - длина зонда, м;

d - диаметр скважины, мм;

d_з - диаметр зонда, мм,

в отличие от известного метода, заполняют открытый ствол скважины минерализованным раствором, по составу идентичным составу бурового раствора, применявшемуся при бурении этой скважины, осуществляют проведение стандартного БК, при этом УЭС обсадной колонны принимают равным такому УЭС бурового раствора, при котором оценка УЭС плотных пород оказывается равной УЭС этих пород по данным открытого ствола скважины, далее, подставляя указанное значение УЭС бурового раствора в зависимость (1), вычисляют УЭС пласта.

На фигуре представлен пример реализации способа по конкретной скважине. Здесь представлено сопоставление УЭС по данным стандартного БК-3 - кривая 1 и измеренного УЭС пласта в обсаженной скважине - кривая 2 по глубине.

Способ осуществляется следующим образом.

Из скважины поднимают НКТ и заполняют ее минерализованным раствором состава, идентичным раствору, применявшемуся при бурении этой скважины, затем проводят стандартный БК в открытом стволе, при известном p_c - УЭС бурового раствора записывают p_n - УЭС пласта. При этом УЭС обсадной колонны принимают равным такому УЭС бурового раствора, при котором оценка УЭС плотных пород оказывается равной УЭС этих пород по данным открытого ствола скважины. Затем, подставляя указанное значение УЭС бурового раствора в зависимость (1), рассчитывают УЭС пласта по данным каротажа обсаженной скважины.

Пример реализации данного способа приведен на фигуре, на которой осуществлено сопоставление УЭС скважины 408 по данным стандартного БК-3 (исследования были проведены в открытом стволе) и измерений согласно предлагаемому способу (исследования были проведены в колонне). В рассматриваемом случае значение УЭС бурового раствора составило 0.015 Ом·м (определенное по показаниям резистивиметра). Диаметр исследованной скважины составлял 0.2 м; остальные необходимые для расчета УЭС параметры взяты из источника [3]. В связи с тем, что исследования в колонне проводились всего через несколько дней после исследований открытого ствола, необходимости в обновлении бурового раствора не было. Эффективное УЭС буровой колонны было оценено путем сканирования значений УЭС в интервале [0.001, 0.0015] Ом·м. На каждом шаге сканирования согласно (1) оценивалось УЭС пласта, добиваясь его равенства УЭС открытого ствола на глубине 2084 м (максимального наблюдаемого по данным исследований открытого ствола значения УЭС). Оцененное согласно приведенному алгоритму эффективное значение УЭС колонны составило 0.0078 Ом·м. Как видно из приведенного примера, между значениями УЭС по данным стандартного БК-3 и по данным предлагаемого способа наблюдается высокая сходимость.

1. Пат. РФ №2306582, приор. 21.11.2005, опубл. 20.09.2007).

2. Дахнов В.Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. - М.: «Недра», 1967. - С.209.

3. Министерство геологии СССР. ВНИИГеофизика. Методические указания по трехэлектродному боковому каротажу. - Москва, 1973.

4. Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика / Под ред. В.М.Запорожца. - М.: «Недра», 1983, стр.107.

Заявленное изобретение относится к области исследований скважин и может быть использовано при оценке текущей нефтегазонасыщенности пласта методом определения удельного электрического сопротивления (УЭС).

Способ включает определение УЭС среды в открытом стволе по данным бокового каротажа (БК) с использованием стандартной зависимости, в котором в отличие от известных способов проведение БК осуществляют после заполнения открытого ствола скважины минерализованным раствором, по составу идентичным составу бурового раствора, применявшемуся при бурении этой скважины. УЭС обсадной колонны принимают равным такому УЭС бурового раствора, при котором оценка УЭС плотных пород оказывается равной УЭС этих пород по данным открытого ствола скважины. Подставляя указанное значение УЭС бурового раствора в зависимость

где: ρ_k - кажущееся УЭС колонны по БК-3, Ом·м; ρ_с - УЭС бурового раствора, Ом·м; ρ_n - УЭС пласта, Ом·м; L - длина зонда, м; d - диаметр скважины, мм; d_з - диаметр зонда, мм, вычисляют УЭС пласта. Технический результат: повышение точности данных зондирования. 1 ил.

Способ оценки удельного электрического сопротивления пласта при проведении исследований скважин, обсаженных металлической колонной, включающий определение УЭС среды в открытом стволе по данным бокового каротажа с использованием стандартной зависимости:

где:
ρ_k - кажущееся УЭС колонны по БК-3, Ом·м;
ρ_c - УЭС бурового раствора, Ом·м;
ρ_n - УЭС пласта, Ом·м;
L - длина зонда, м;
d - диаметр скважины, мм;
d_з - диаметр зонда, мм,
отличающийся тем, что проведение стандартного БК производят после заполнения открытого ствола скважины минерализованным раствором по составу, идентичным составу бурового раствора, применявшемуся при бурении этой скважины, при этом УЭС обсадной колонны принимают равным такому УЭС бурового раствора, при котором оценка УЭС плотных пород оказывается равной УЭС этих пород по данным открытого ствола скважины, далее, подставляя указанное значение УЭС бурового раствора в зависимость (1), вычисляют УЭС пласта.