СПОСОБ ОЦЕНКИ ГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ ГАЛИТИЗИРОВАННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН В ПРОЦЕССЕ ПРОВЕДЕНИЯ НЕЙТРОН-НЕЙТРОННОГО КАРОТАЖА Российский патент 2022 года по МПК G01V5/10 E21B47/00 

Изобретение относится к области ядерно-физических методов исследований газовых скважин, к способам оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов, поровое пространство которых, наряду с газом, содержит галит (соль).

Галитизация газонасыщенных коллекторов приводит к эквивалентным погрешностям при определении истинных значений газонасыщенности продуктивных коллекторов. Оценка величины эквивалентных значений поправок из-за влияния галитизации является актуальной на этапе подсчета запасов газа.

Бурение газовых скважин в Восточной Сибири в основном производится на полимерных буровых растворах ("Полиэконол-Флора"), которые не растворяют галит, содержащийся в поровом пространстве коллектора. Галитизация порового пространства газонасыщенного коллектора, в зависимости от применяемого комплекса геофизических исследований скважин (ГИС) и методик интерпретации, может приводить к искажению вычисляемых значений газонасыщенности по сравнению с истинными значениями.

Проблема оценки влияния галитизации при определении газонасыщенности, в частности, актуальна для продуктивных отложений Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ), которое является крупнейшим в Восточной Сибири (Крекнин С.Г., Погрецкий А.В., Крылов Д.Н. и др. Современная геолого-геофизическая модель Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения. // Геология нефти и газа. 2016. - №2. - С. 44-55).

Содержание солей по керну показывает, что наибольшему засолонению подвержены коллекторы с первоначально минимальной глинистостью и максимальными значениями пористости и проницаемости.

Диапазон изменения содержания солей в продуктивных коллекторах во многом определяется стратиграфией их отложений и в среднем изменяется от 3-6% до 20-30%. Глины и высокоглинистые песчаники обычно практически не содержат солей (Воробьев B.C., Клиновая Я.С. Причины засолонения терригенных пород в приделах Верхнечонского месторождения (Восточная Сибирь) // Газовая промышленность. №4. (751), 2017. - С. 36-43). Указанные геологические закономерности являются во многом основой геолого-геофизической интерпретации методов ГИС, включая и радиоактивные методы.

Известен способ определения галитизации коллекторов по комплексу плотностного гамма-гамма каротажа (ГГК-П) и нейтронному каротажу (НК) на базе стационарного нейтронного источника (Жижимонтов И.Н., Зарай Е.А., Гильманов Я.И. и др. Особенности построения петрофизической модели с учетом засолонения терригенных пород на примере месторождений Восточной Сибири. // НТВ Каротажник. Вып. 4(304), 2020). Наличие галитизации продуктивных коллекторов приводит к увеличению плотности коллекторов и уменьшению их водородосодержания. Оценка галитизации производится путем интерпретации кросс-плотного распределения в декартовых координатах значений плотности, определяемой по ГГК-П, в зависимости от значений водородосодержания, определенных по методу НК. Далее на кросс-плоты наносятся расчетные аппроксимирующие линии, соответствующие предельным значениям заполнения коллектора галитом, нефтью или газом с последующим вычислением промежуточных значений галитизации.

Недостатком этого способа является низкая чувствительность метода ГГК-П к содержанию галита в поровом пространстве коллекторов из-за малых различий минералогической плотности песчаника (2,65 г/см³) и галита (2,15 г/см³). Отсюда следует, что содержание галита определяется с невысокой точностью, даже при его высоких содержаниях.

Другим недостатком способа является значительное влияние ангидритизации коллекторов на показания метода ГГК-П. Плотность ангидрита составляет 2,96 г/см³ и небольшое увеличение содержания ангидрита будет интерпретироваться как увеличение галитизации коллектора.

Известен способ определения газонасыщенности коллекторов импульсными нейтронными методами (Скважинная ядерная геофизика. Под ред. Кузнецова О.Л., Поляченко А.Л. М. Недра, 1990, стр. 232-234).

В известном способе для оценки газонасыщенности коллектора используют время жизни или декремент затухания тепловых нейтронов согласно следующему уравнению:

где:

τ - время жизни тепловых нейтронов в исследуемом коллекторе, мкс,

τ_ск - время жизни тепловых нейтронов в скелете породы, мкс,

τ_в - время жизни тепловых нейтронов в пластовой воде, мкс,

τ_г - время жизни тепловых нейтронов в газе, мкс,

K_n - коэффициент пористости газонасыщенного коллектора, безразмерная ед.,

К_г - коэффициент газонасыщенности коллектора, безразмерная ед.

При использовании декремента затухания тепловых нейтронов в качестве ядерно-физической характеристики указанная формула будет выглядеть следующим образом:

где:

Sig - декременты затухания тепловых нейтронов в исследуемом коллекторе, мкс,

Sig_ск - декременты затухания тепловых нейтронов в скелете породы, мкс,

Sig_в - декременты затухания тепловых нейтронов в пластовой воде, мкс,

Sig_г - декременты затухания тепловых нейтронов в газе, мкс,

K_n - коэффициент пористости газонасыщенного коллектора, безразмерная ед.,

К_г - коэффициент газонасыщенности коллектора, безразмерная ед.

В условиях галитизации газонасыщенных коллекторов указанный способ становится неинформативным.

Второй недостаток заключается в наличии проблем, связанных с определением истинных декрементов затухания тепловых нейтронов в реальных условиях газовых скважин отдельно для скелета породы, пластовой воды и газа.

Третий недостаток обусловлен использованием только одной нейтронной характеристики газонасыщенного коллектора - декремента затухания тепловых нейтронов, а не комплексного использования всех аналитических характеристик комплексного метода 2ИННК двухзондовый импульсный нейтрон-нейтронный каротаж.

Известен способ определения галитизации газонасыщенных коллекторов на основе применения литологического импульсного нейтронного каротажа с аппаратурой импульсного литологического каротажа - АПИЛК (Бабкин И.В., Малев А.Н., Москаленко Л.В., Иванченко И.С., Черменский В.Г., Шигапова С.Ю., Ермаков М.В. Результаты применения литологического импульсного нейтронного каротажа с аппаратурой АПИЛК в эксплуатационных скважинах Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения. // НТВ «Каротажник», №281, 2017 г., стр. 100-117) (Способ принят за прототип).

В указанном способе используют совместную интерпретацию данных гамма-каротажа (ГК), декремента затухания Sig (в статье обозначена как макроскопическое сечение поглощения тепловых нейтронов Σ) и функции пористости F(Kp)INNK (в статье обозначена как R). Оценка содержания соли в пласте производится по взаимному поведению кривых ГК и Sig, а также F(Kp)INNK и Sig. Для этого кривые ГК и F(Kp)INNK приводят (нормализуют) к масштабу кривой Sig в интервалах газонасыщенных коллекторов и плотных пород, где концентрация соли равна 0. В чистых галитизированных газонасыщенных коллекторах отмечается корреляция между кривыми ГК и Sig, Sig и F(Kp)INNK. Интервалы, где корреляция нарушается и наблюдается существенное превышение кривой Sig над ГК и кривой Sig над F(Kp)INNK, соответствуют галитизированным газонасыщенным коллекторам. В этом случае кривые ГК и F(Kp)INNK имеют низкие значения, а кривые Sig имеют высокие значения. Величина приращения Sig над ГК и Sig над F(Kp)INNK (далее F(K_p)ИННК) является количественной оценкой концентрации соли в газонасыщенном коллекторе.

В известном способе не учитывается влияние газонасыщенности коллекторов на результаты по оценке галитизации. Ввиду того, что пластовые воды, например, Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) сильно минерализованы, то при определении Sig они вносят существенный вклад в значение Sig, который может даже превышать вклад от глинистой компоненты, а газ в порах, наоборот, приводит к уменьшению этого значения. Поэтому процедуру корреляции ГК и Sig корректно проводить лишь в водонасыщенных либо одинаково газонасыщенных коллекторах.

При наличии переменного газонасыщения по величине превышения Sig над ГК невозможно корректно оценить содержание галита.

Второй недостаток известного способа связан с применением метода ГК, показания которого зависят от вариаций минералогии глин, содержания в них химических элементов с аномально высокими поглощающими нейтронными свойствами. В некоторых случаях показания ГК вообще не связаны с глинистостью (калийные соли, монацитовые песчаники, РГХА и т.д.), что приводит к нарушению геолого-геофизической связи Sig с ГК. Полученные результаты являются лишь качественной оценкой галитизации газонасыщенных коллекторов.

Технической задачей, решаемой заявляемым способом оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин в процессе нейтрон-нейтронного каротажа, является повышение достоверности оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов по результатам измерений в скважинах с использованием двухзондового импульсного нейтрон-нейтронного каротажа 2ИННКт по тепловым нейтронам.

Оценка газонасыщенности галитизированных коллекторов связана с расширением потенциальных возможностей метода 2ИННКт путем совместной интерпретации декрементов затухания потоков тепловых нейтронов и интегральных потоков тепловых нейтронов (нейтронов) на малом - МЗ ИННKт и большом - БЗ ИННKт зондах, в том числе с привлечением метода ГК.

Технический результат достигается тем, что в способе оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин в процессе нейтрон-нейтронного каротажа, содержащего проведение измерений в скважинах с использованием двухзондового импульсного нейтрон-нейтронного каротажа 2ИННКт по тепловым нейтронам, в процессе которого производят регистрацию интегральных нейтронных потоков на малом - МЗ ИННКт и большом - БЗ ИННКт зондах с вычислением функции пористости - F(K_p)ИННКт, определяемой как отношение интегрального нейтронного потока J на малом зонде (МЗ) к большому (БЗ):

и производят обработку временных спектральных распределений спада нейтронов на малом и большом зондах с вычислением декрементов затухания потоков нейтронов на малом - SigМЗ и большом - SigБЗ зондах 2ИННКт, осуществляют запись данных ГК, в отличие от известного, производят вычисление обратных значений интегральных нейтронных потоков на малом и большом зондах ИННКт: и осуществляют в декартовых координатах кросс-плотные построения вида: от F(K_p)ИННКт, от F(K_p)ИННКт, SigМЗ от F(K_p)ИННКт, SigБЗ от F(K_p)ИННКт, где по оси Y наносятся обратные значения интенсивностей нейтронного потока нейтронов - малого или большого - зондов 2ИННКт, декременты затухания потоков нейтронов - SigМЗ малого или большого - SigБЗ зондов 2ИННКт, а по оси X для всех кросс-плотных распределений указывают параметр функции пористости - F(K_p)ИННКт, далее для всех кросс-плотных распределений по нижним крайним точкам параллельно основному тренду распределения точек наносят линейную функцию типа:

где:

F_г - функция, условно соответствующая газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, для большого и малого зондов и декрементов затухания потоков нейтронов метода 2ИННКт, в усл. ед.,

а и b - коэффициенты, учитывающие геолого-технические условия в скважине, безразм. вел.,

F(K_p)ИННКт - функция пористости, вычисляемая по методу 2ИННКт, усл. ед.,

а по верхним точкам для всех кросс-плотных распределений наносится линейная функция типа:

где:

F_S - функция, условно соответствующая галитизированным коллекторам, не содержащим газ, для большого и малого зондов и декрементов затухания потоков нейтронов метода 2ИННКт, в усл. ед.,

c и d - коэффициенты, учитывающие геолого-технические условия в скважине, безразм. вел.,

далее производят вычисление функций насыщения Pdd для малого - и большого - зондов 2ИННКт, и декрементов затухания потоков нейтронов для малого PddSigМЗ и большого PddSigБЗ зондов 2ИННКт следующим образом:

где:

- функция галитизации газонасыщенного коллектора по текущим показаниям малого зонда, в усл. ед.,

- функция галитизации газонасыщенного коллектора по текущим показаниям большого зонда, в усл. ед.,

(PddSigМЗ)_ki - функция галитизации газонасыщенного коллектора по текущему декременту затухания на малом зонде, в усл. ед.,

(PddSigБЗ)_ki - функция галитизации газонасыщенного коллектора по текущему декременту затухания на большом зонде, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин измеряемых интенсивностей потоков нейтронов на малом зонде 2ИННКт, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин измеряемых интенсивностей потоков нейтронов на большом зонде 2ИННКт, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин потоков нейтронов на малом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин потоков нейтронов на большом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(F_гБЗ)_ki - текущие значения декрементов затухания потоков нейтронов на большом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(F_гМЗ)_ki - текущие значения декрементов затухания потоков нейтронов на малом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(SigБЗ)_ki - текущие значения вычисляемых декрементов затухания потоков нейтронов на большом зонде, в усл. ед.,

тек.(SigМЗ)_ki - текущие значения вычисляемых декрементов затухания потоков нейтронов на малом зонде, в усл. ед.,

затем строят кросс-плотные распределения от F(K_p)ИННКт или от F(K_p)ИННКт, PddSigМЗ от F(K_p)ИННКт, или PddSigБЗ от F(K_p)ИННКт, далее для оценки объемного заполнения пространства коллектора солью производят обработку кросс-плотных распределений в декартовых координатах по общим формулам:

где:

W - полное объемное содержание газа и соли в коллекторе, %,

Wсоль - объемное заполнение пространства коллектора солью, %,

Wг - объемное содержание газа в коллекторе, %,

Yтек., Ymin, Ymax - соответственно, текущие, минимальные и максимальные значения аналитических параметров 2ИННКт: малого зонда большого зонда - и декрементов затухания потоков нейтронов малого PddSigМЗ, большого PddSigБЗ зондов по оси Y, в усл. ед.,

Хтек., Xmin, Хmах - соответственно, текущие, минимальные и максимальные значения функции пористости F(K_p)ИННКт по оси X, в усл. ед.,

в результате выполненной обработки определяют следующие геологические параметры коллекторов:

Кр × (Кг + Ксоль) = W - полное объемное содержание газа и соли в коллекторе, %,

Wсоль = Кр × Ксоль - объемное содержание соли, %,

Кр × Кг = Wг - объемное содержание газа, %,

где:

Кр - коэффициент пористости коллектора, %,

Кг - коэффициент газонасыщенности коллектора, %,

Ксоль - коэффициент солесодержания коллектора %.

При исследовании газонасыщенных коллекторов, производят нормализацию значений кривой ГК в масштабе значений функции пористости F(K_p)ИННКт, отмеченных по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема нормализованной кривой ГК над кривой F(K_p)ИННКт, при этом по величине приращения нормализованной ГК над кривой F(K_p)ИННКт производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

При исследовании ближней радиальной части прискважинной зоны газонасыщенных коллекторов производят нормализацию в одном масштабе значений кривой декремента затухания потоков нейтронов SigМЗ и кривой обратных значений интегральных нейтронных потоков зарегистрированных малым зондом по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема кривой SigМЗ над кривой при этом по величине приращения SigМЗ над кривой производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

При исследовании дальней радиальной части прискважинной зоны газонасыщенных коллекторов производят нормализацию в одном масштабе значений кривой декремента затухания SigБЗ и кривой обратных значений интегральных нейтронных потоков зарегистрированных большим зондом по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема кривой SigБЗ над кривой при этом по величине приращения SigБЗ над кривой производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

На фиг. 1 представлены кросс-плотные распределения вида:

от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 2 представлены кросс-плотные распределения вида:

от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 3 представлены кросс-плотные распределения вида:

от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 4 представлены кросс-плотные распределения вида:

от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 5 представлены кросс-плотные распределения вида:

SigБЗ от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 6 представлены кросс-плотные распределения вида:

PddSigБЗ от F(K_p)ИННКт.

На всех кросс-плотах параллельно оси X по минимальным значениям точек нанесены аппроксимирующие прямые линии - 1, условно соответствующие максимально газонасыщенным коллекторам, а по максимальным значениям точек нанесены прямые линии - 2, условно соответствующие максимально галитизированным коллекторам, при этом параллельно оси Y нанесены прямые линии - 3, соответствующие минимальным значениям функции пористости F(K_p)ИННКт.

На фиг. 7 приведены результаты, полученные после обработки данных в процессе проведения метода 2ИННКт совместно с данными ГК по интервалам газонасыщенного коллектора, не содержащего соль.

В колонке 2 записаны кривая F(K_p)ИННКт и кривая ГК, нормализованная в масштабе кривой F(K_p)ИННКт.

В колонке 3 записаны нормализованные в одном масштабе кривая и кривая SigМЗ. В колонке 4 записаны нормализованные в одном масштабе кривая и кривая SigБЗ.

В колонке 5 отображены значения Кг - коэффициента газонасыщенности коллектора, а в колонке 6 - Кр × Кг - объемного содержания газа в коллекторе, вычисленные на основе данных кросс-плотных распределений вида: от F(K_p)ИННКт, от F(K_p)ИННКт, SigМЗ от F(K_p)ИННКт, или SigБЗ от F(K_p)ИННКт.

Итоговые результаты исследований газовой скважины комплексом 2ИННКт+ГК приведены в колонке 7.

Суть заявляемого способа.

Для оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин в процессе проведения импульсного нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (2ИННКт) регистрируют основные параметры метода: интегральные нейтронные потоки на малом - МЗ ИННКт и большом - БЗ ИННКт зондах с вычислением функции пористости - F(K_p)ИННКт, определяемой как отношение интегрального нейтронного потока/на малом зонде (МЗ) к большому (БЗ):

и декременты затухания потоков нейтронов на малом - SigМЗ и большом - SigБЗ зондах 2ИННКт.

Обратные значения интегральных нейтронных потоков на малом и большом зондах ИННКт: и функция пористости F(K_p)ИННКт тесно связаны прямой зависимостью с водородосодержанием Wo и характеризуют эту величину на разном удалении от стенки скважины (колонны). Водородосодержание ближней зоны характеризуют показания малого зонда - дальней зоны - - показания большого зонда, а среднее значение водородосодержания в прискважинной зоне отражает функция пористости - F(K_p)ИННКт. В относительных значениях измеренная величина Wo изм. имеет следующую связь с петрофизическими параметрами газонасыщенного коллектора:

Wоводы × Кр × [1 - (Кг + Ксоль)] + Wогл. изм. = Wоизм.,

где:

Wо гл. изм. и Wo воды - водородосодержание глин и пластовой воды, соответственно (в ед. содержания воды), %;

Кр - пористость газонасыщенного коллектора, %;

Кг - коэффициент газонасыщенности коллектора, %;

Ксоль - относительное содержание твердой соли в газонасыщенном коллекторе, %.

Измеренные значения Sigизм. имеют следующую связь с относительными величинами петрофизических параметров газонасыщенного коллектора:

Sigск × (1 - Кр - Кгл) + Кр(Sigг × Кг + Sigвод) × [1 - (Кг + Ксоль)] + + (Sigсоль × Ксоль) + Sigгл. = Sigизм.

где:

Sigизм - декременты затухания потоков тепловых нейтронов малого или большого зондов 2ИННКт, усл. ед.,

Sigск - декременты затухания тепловых нейтронов в скелете породы, усл. ед.,

Sigгл. - декременты затухания тепловых нейтронов в глине, усл. ед.,

Sigг - декременты затухания тепловых нейтронов в газе в порах, усл. ед.,

Sigвод. - декременты затухания тепловых нейтронов в пластовой воде, усл. ед.,

Sigсоль - декременты затухания тепловых нейтронов в твердой соли, усл. ед.,

Кр - пористость газонасыщенного коллектора, %,

Кг - коэффициент газонасыщенности коллектора, %,

Ксоль - относительное содержание твердой соли в коллекторе, %.

Теоретические расчеты в типовых условиях при проведении измерений методом 2ИННКт с помощью прибора АИНК-43 в обсаженной скважине (Dскв - 216 мм) с эксплуатационной колонной (Dэк - 168 мм) и с насосно-компрессорными трубами - НКТ (Dнкт - 73 мм) показывают, что в вычисляемый декремент затухания Sigизм. газонасыщенных коллекторов Чаяндинского НГКМ основной вклад дает объемное содержание твердой соли: Wсоль = Кр × Ксоль, при условии: Wсоль = Кр × Ксоль < 7%.

Из анализа петрофизических связей следует, что при отсутствии соли в газонасыщенном коллекторе основной вклад в декремент затухания Sig и водородосодержание Wo вносят глины. Величина декремента затухания Sig в глинах в 2-3 раза выше, чем в других минералах, входящих в состав горных пород. Декременты затухания для сред, заполняющих поровое пространство, существенно различаются и составляют для галита - 760 е.з. (единицы захватные), пресной воды - 22 е.з., сильно минерализованной воды - 130 е.з., глины - 18-45 е.з., высокопористых газонасыщенных коллекторов - 1,5 е.з, при этом чистый газ при давлениях менее 300 атм практически имеет нулевое значение, что создает благоприятные предпосылки для их разделения и оценки содержания галита в поровом пространстве газонасыщенного коллектора (Методические рекомендации по применению ядерно-физических методов ГИС, включающих углерод-кислородный каротаж для оценки нефтегазонасыщенности пород-коллекторов в обсаженных скважинах. Под ред. В.И. Петерсилье, Г.Г. Яценко. // ВНИГНИ, НПЦ «Тверьгеофизика», Москва-Тверь: 2006).

Водородосодержание в глинах близко к предельным значениям в 40-50%. По результатам исследований в газовых скважинах наблюдается хорошая корреляция между вычисленными обратными величинами значений малого и большого зондов и значениями функции пористости F(K_p)ИННКт со значениями ГК, отражающими глинистость продуктивных отложений. С увеличением показаний ГК увеличиваются обратные значения малого и большого зондов, и функции пористости F(K_p)ИННКт. Обратные величины значений малого и большого зондов хорошо коррелируют с декрементами затуханий по малому - SigМЗ и SigБЗ - большому зондам в плотных пластах, а также, в газонасыщенных и глинистых коллекторах. Появление соли в газонасыщенном коллекторе приводит к уменьшению обратных значений малого и большого зондов и функции пористости F(Kp)ИННКт и увеличению значений декрементов затухания по малому - SigМЗ и SigБЗ - большому зондам.

Полученные зависимости позволяют при реализации заявляемого способа повысить точность определения газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин путем комплексных измерений зондами метода 2ИННКт и метода ГК, в процессе которых производят регистрацию интегральных нейтронных потоков на малом - МЗ ИННКт и большом - БЗ ИННКт зондах с вычислением функции пористости - F(K_p)ИННКт, определяемой как отношение интегрального нейтронного потока/на малом зонде (МЗ) к большому (БЗ):

и производят обработку временных спектральных распределений спада нейтронов на малом и большом зондах с вычислением декрементов затухания потоков нейтронов на малом - SigМЗ и большом - SigБЗ зондах 2ИННКт, осуществляют запись данных ГК, производят вычисление обратных значений интегральных нейтронных потоков на малом и большом зондах ИННКт: и осуществляют в декартовых координатах кросс-плотные построения вида: от F(K_p)ИННКт, от F(K_p)ИННКт, SigМЗ от F(K_p)ИННКт, SigБЗ от F(K_p)ИННКт, где по оси Y наносятся обратные значения интенсивностей нейтронного потока нейтронов - малого или большого - зондов 2ИННКт, декременты затухания потоков нейтронов - SigМЗ малого или большого - SigБЗ зондов 2ИННКт, а по оси X для всех кросс-плотных распределений указывают параметр функции пористости - F(K_p)ИННКт, далее для всех кросс-плотных распределений по нижним крайним точкам параллельно основному тренду распределения точек наносят линейную функцию типа:

где:

F_г - функция, условно соответствующая газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, для большого и малого зондов и декрементов затухания потоков нейтронов метода 2ИННКт, в усл. ед.,

а и b - коэффициенты, учитывающие геолого-технические условия в скважине, безразм. вел.,

F(K_p)ИННКт - функция пористости, вычисляемая по методу 2ИННКт, усл. ед.,

а по верхним точкам для всех кросс-плотных распределений наносится линейная функция типа:

где:

F_S - функция, условно соответствующая галитизированным коллекторам, не содержащим газ, для большого и малого зондов и декрементов затухания потоков нейтронов метода 2ИННКт, в усл. ед.,

с и d - коэффициенты, учитывающие геолого-технические условия в скважине, безразм. вел.,

На фиг. 1 представлены кросс-плотные распределения вида:

от F(K_p) ИННКт.

На фиг. 2 представлены кросс-плотные распределения вида:

от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 5 представлены кросс-плотные распределения вида:

SigБЗ от F(K_p)ИННКт.

На представленных кросс-плотах (фиг. 1 и 2) по оси X нанесены значения а по оси Y указаны вычисленные значения функции пористости F(K_p)ИННКт.

На кросс-плоте (фиг. 5) по оси Y нанесены значения SigБЗ, а по оси X указаны вычисленные значения функции пористости F(K_p)ИННКт, при этом параллельно (фиг. 1, 2 и 5) оси X по минимальным значениям точек нанесены аппроксимирующие прямые линии - 1, условно соответствующие максимально газонасыщенным коллекторам, а по максимальным значениям точек нанесены прямые линии - 2, условно соответствующие максимально галитизированным коллекторам, при этом параллельно оси Y нанесены прямые линии - 3, соответствующие минимальным значениям функции пористости F(K_p)ИННКт.

Прямая линия 1 является линейной функцией F_г=а × F(K_р)ИННКт+b.

Прямая линия 2 является линейной функцией F_S=c × F(K_р)ИННКт+d.

Далее производят вычисление функций насыщения Pdd для малого - и большого - зондов 2ИННКт, и декрементов затухания потоков нейтронов для малого PddSigМЗ и большого PddSigБЗ зондов 2ИННКт следующим образом:

где:

- функция галитизации газонасыщенного коллектора по малому зонду, в усл. ед.,

- функция галитизации газонасыщенного коллектора по большому зонду, в усл. ед.,

PddSigМЗ - функция галитизации газонасыщенного коллектора по декременту затухания на малом зонде, в усл. ед.,

PddSigБЗ - функция галитизации газонасыщенного коллектора по большому зонду, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин измеряемых интенсивностей потоков нейтронов на малом зонде 2ИННКт, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин измеряемых интенсивностей потоков нейтронов на большом зонде 2ИННКт, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин потоков нейтронов на малом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин потоков нейтронов на большом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(F_гБЗ)_ki - текущие значения декрементов затухания потоков нейтронов на большом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(F_гМЗ)_ki - текущие значения декрементов затухания потоков нейтронов на малом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(SigБЗ)_ki - текущие значения вычисляемых декрементов затухания потоков нейтронов на большом зонде, в усл. ед.,

тек.(SigМЗ)_ki - текущие значения вычисляемых декрементов затухания потоков нейтронов на малом зонде, в усл. ед.,

затем строят кросс-плотные распределения от F(K_p)ИННКт или от F(K_p)ИННКт, PddSigМЗ от F(K_p)ИННКт, или PddSigБЗ от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 3 представлены кросс-плотные распределения вида:

от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 4 представлены кросс-плотные распределения вида:

от F(K_p)ИННКт.

На фиг. 6 представлены кросс-плотные распределения вида:

PddSigБЗ от F(K_p)ИННКт.

На представленных кросс-плотах (фиг. 3 и 4) по оси X нанесены значения и а по оси Y указаны вычисленные значения функции пористости F(K_p)ИННКт, а на фиг 6 по оси Y нанесены значения PddSigБЗ, а по оси X указаны вычисленные значения функции пористости F(K_p)ИННКт, при этом (фиг. 3, 4 и 6) параллельно оси X по минимальным значениям точек нанесены аппроксимирующие прямые линии - 1, условно соответствующие максимально газонасыщенным коллекторам, а по максимальным значениям точек нанесены прямые линии - 2, условно соответствующие максимально галитизированным коллекторам, при этом параллельно оси Y нанесены прямые линии - 3, соответствующие минимальным значениям функции пористости F(K_p)ИННКт.

Далее для оценки объемного заполнения пространства коллектора солью производят обработку кросс-плотных распределений в декартовых координатах по общим формулам:

где:

W - полное объемное содержание газа и соли в коллекторе, %,

Wсоль - объемное заполнение пространства коллектора солью, %,

Wг - объемное содержание газа в коллекторе, %,

Yтек., Ymin, Ymах - соответственно, текущие, минимальные и максимальные значения аналитических параметров 2ИННКт: малого зонда большого зонда - и декрементов затухания потоков нейтронов малого PddSigМЗ, большого PddSigБЗ зондов по оси X, в усл.ед.,

Хтек., Xmin, Хmах - соответственно, текущие, минимальные и максимальные значения функции пористости F(Kp)ИННКт по оси Y, в усл. ед.,

в результате обработки, выполненной с помощью программы ЭВМ, определяют следующие геологические параметры коллекторов:

Кр × (Кг + Ксоль) = W - полное объемное содержание газа и соли в

коллекторе, %,

Wсоль = Кр × Ксоль - объемное содержание соли, %,

Wг=Кр × Кг - объемное содержание газа, %,

где:

Кр - коэффициент пористости коллектора, %,

Кг - коэффициент газонасыщенности коллектора, %,

Ксоль - коэффициент солесодержания коллектора, %. При исследовании газонасыщенных коллекторов производят нормализацию значений кривой ГК в масштабе значений функции пористости F(K_p)ИННКт, отмеченных по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема нормализованной кривой ГК над кривой F(K_p)ИННКт, при этом по величине приращения нормализованной ГК над кривой F(K_p)ИННКт производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

При исследовании ближней радиальной части прискважинной зоны газонасыщенных коллекторов производят нормализацию в одном масштабе значений кривой декремента затухания потоков нейтронов SigМЗ и кривой обратных значений интегральных нейтронных потоков зарегистрированных малым зондом по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема кривой SigМЗ над кривой при этом по величине приращения SigМЗ над кривой производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

При исследовании дальней радиальной части прискважинной зоны газонасыщенных коллекторов производят нормализацию в одном масштабе значений кривой декремента затухания SigБЗ и кривой обратных значений интегральных нейтронных потоков зарегистрированных большим зондом по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема кривой SigБЗ над кривой при этом по величине приращения SigБЗ над кривой производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

На фиг. 7 приведены результаты, полученные после обработки данных в процессе проведения метода 2ИННКт совместно с данными ГК по интервалам газонасыщенного коллектора, не содержащего соль.

В колонке 2 записана кривая ГК, нормализованная в масштабе кривой F(K_p)ИННКт.

Галитизированные газонасыщенные интервалы на глубине 2040-2050 м выделены по приращению подъема нормализованной кривой ГК над кривой F(K_p)ИННКт, при этом по величине приращения нормализованной ГК над кривой F(K_p)ИННКт производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

В колонке 3 записаны нормализованные в одном масштабе кривая и кривая SigМЗ.

Значения нормализованных кривых и SigМЗ используют при исследовании ближней радиальной части прискважинной зоны газонасыщенных коллекторов и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема кривой SigМЗ над кривой при этом по величине приращения SigМЗ над кривой производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

В колонке 4 записаны нормализованные в одном масштабе кривая и кривая SigБЗ.

Значения нормализованных кривых и SigБЗ используют при исследовании дальней радиальной части прискважинной зоны газонасыщенных коллекторов и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема кривой SigБЗ над кривой при этом по величине приращения SigБЗ над кривой производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

В колонке 5 отображены значения Кг - коэффициента газонасыщенности коллектора,

В колонке 6 представлены значения Wr=Кр × Кг (объемное содержание газа в коллекторе), вычисленные на основе данных кросс-плотных распределений вида: от F(K_p)ИННКт, от F(K_p)ИННКт, SigМЗ от F(K_p)ИННКт, или SigБЗ от F(K_p)ИННКт.

Итоговые результаты исследований газовой скважины комплексом 2ИННКт+ГК приведены в колонке 7.

На глубине 2020-2040 м выделен интервал галитизированного газонасыщенного коллектора.

Слабоглинистый газонасыщенный коллектор определен на глубине 2050-2070.

Глинистый газонасыщенный коллектор выделен на глубине 2070 м.

Газонасыщенный коллектор залегает в интервале на глубине 2070-2110 м.

Изобретение относится к области ядерно-физических методов исследований газовых скважин, к способам оценки газонасыщенности коллекторов, поровое пространство которых, наряду с газом, содержит галит (соль). Заявлен способ оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов путем регистрации и обработки показаний двухзондового импульсного нейтрон-нейтронного каротажа скважин - 2ИННКт по тепловым нейтронам. Регистрируют интегральные нейтронные потоки J на малом - МЗ ИННКт и большом - БЗ ИННКт зондах с вычислением функции пористости - F(Kp)ИННКт и декрементов затухания потоков нейтронов на МЗ - SigМЗ и БЗ - SigБЗ зондах. Производят запись данных ГК, осуществляют в декартовых координатах кросс-плотные построения вида: от F(Kp)ИННКт, от F(Kp)ИННКт, SigМЗ от F(Kp)ИННКт, SigБЗ от F(Kp)ИННКт, вычисляют по прилагаемым формулам функции насыщения Pdd для МЗ - и БЗ - и декрементов затухания потоков нейтронов для МЗ - PddSigМЗ и БЗ – PddSigБЗ. Строят кросс-плоты Pdd от F(Kp)ИННКт, и производят обработку кросс-плотных распределений по прилагаемым формулам, в результате вычислений определяют следующие геологические параметры: W - полное объемное содержание газа и соли в коллекторе, %, Wсоль - объемное содержание соли, %, Wг - объемное содержание газа, %. Технический результат - повышение достоверности оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин в процессе проведения нейтрон-нейтронного каротажа, содержащий проведение измерений в скважинах с использованием двухзондового импульсного нейтрон-нейтронного каротажа - 2ИННКт по тепловым нейтронам, в процессе которого производят регистрацию интегральных нейтронных потоков - J на малом МЗ ИННКт и большом БЗ ИННКт зондах с вычислением функции пористости F(K_p)ИННКm, определяемой как отношение интегрального нейтронного потока J на малом зонде (МЗ) к большому зонду (БЗ):

и производят обработку временных спектральных распределений спада нейтронов на малом и большом зондах с вычислением декрементов затухания потоков нейтронов на малом - SigMЗ и большом - SigБЗ зондах 2ИННКт, и осуществляют запись данных ГК, отличающийся тем, что производят вычисление обратных значений интегральных нейтронных потоков на малом и большом зондах ИННКт: и осуществляют в декартовых координатах кросс-плотные построения вида:

от F(K_p)ИННКm, от F(K_p)ИННКm, SigMЗ от F(K_p)ИННКm, SigБЗ от F(K_p)ИННКm, где по оси Y наносят обратные значения интенсивностей нейтронного потока нейтронов - малого или большого - зондов 2ИННКт, и декременты затухания потоков нейтронов - SigMЗ малого или большого - SigБЗ зондов 2ИННКт, а по оси X для всех кросс-плотных распределений указывают параметр функции пористости - F(K_p)ИННКm, далее для всех кросс-плотных построений по нижним крайним точкам параллельно основному тренду распределения точек наносят линейную функцию типа:

а по верхним точкам для всех кросс-плотных построений параллельно основному тренду распределения точек наносят линейную функцию типа:

далее определяют функцию насыщения Pdd для малого - и большого - зондов 2ИННКт, и декременты затухания потоков нейтронов для малого - PddSigMЗ и большого - PddSigБЗ зондов 2ИННКт следующим образом:

затем строят кросс-плотные распределения от F(K_p)ИННКm или от F(K_p)ИННКm, PddSigMЗ от F(K_p)ИННКm, или PddSigБЗ от F(K_p)ИННКm, далее для оценки объемного заполнения пространства коллектора солью производят обработку кросс-плотных распределений в декартовых координатах по общим формулам:

в результате выполненной обработки из формул (8, 9, 10) определяют следующие геологические параметры коллекторов:

Кр - коэффициент пористости коллектора, %,

Кг - коэффициент газонасыщенности коллектора, %,

Ксоль - коэффициент солесодержания коллектора, %,

поскольку:

Кр×(Кг+Ксоль)=W,

Кр×Ксоль=Wсоль,

Кр×Кг=Wг,

где:

F_г - функция, условно соответствующая газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, для большого и малого зондов и декрементов затухания потоков нейтронов метода 2ИННКт, в усл. ед.,

а и b - коэффициенты, учитывающие геолого-технические условия в скважине, безразм. вел.,

F(K_p)ИННКm - функция пористости, вычисляемая по методу 2ИННКт, усл. ед.,

F_S - функция, условно соответствующая галитизированным коллекторам, не содержащим газ, для большого и малого зондов и декрементов затухания потоков нейтронов метода 2ИННКт, в усл. ед.,

с и d - коэффициенты, учитывающие геолого-технические условия в скважине, безразм. вел.,

- функция галитизации газонасыщенного коллектора по текущим значениям малого зонда, в усл. ед.,

- функция галитизации газонасыщенного коллектора по текущим значениям большого зонда, в усл. ед.,

(PddSigМЗ)_ki - функция галитизации газонасыщенного коллектора по текущему декременту затухания на малом зонде, в усл. ед.,

(PddSigБЗ)_ki - функция галитизации газонасыщенного коллектора по текущему декременту затухания на большом зонде, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин измеряемых интенсивностей потоков нейтронов на малом зонде, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин измеряемых интенсивностей потоков нейтронов на большом зонде, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин потоков нейтронов на малом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

- текущие значения обратных величин потоков нейтронов на большом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(F_гБЗ)_ki - текущие значения декрементов затухания потоков нейтронов на большом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(F_гМЗ)_ki - текущие значения декрементов затухания потоков нейтронов на малом зонде, соответствующие газонасыщенным коллекторам, не содержащим соль, в усл. ед.,

тек.(SigБЗ)_ki - текущие значения вычисляемых декрементов затухания потоков нейтронов на большом зонде, в усл. ед.,

тек.(SigМЗ)_ki - текущие значения вычисляемых декрементов затухания потоков нейтронов на малом зонде, в усл. ед.,

W - полное объемное содержание газа и соли в коллекторе, %,

Wсоль - объемное заполнение пространства коллектора солью, %,

Wг - объемное содержание газа в коллекторе, %,

Yтек, Ymin, Ymax - соответственно, текущие, минимальные и максимальные значения аналитических параметров 2ИННКт: малого зонда - большого зонда - и декрементов затухания потоков нейтронов - PddSigМЗ малого и большого - PddSigБЗ зондов по оси Y, в усл. ед.,

Хтек, Xmin, Xmax - соответственно, текущие, минимальные и максимальные значения функции пористости F(K_p)ИННКm по оси X, в усл. ед.,

Кр - коэффициент пористости коллектора, %,

Кг - коэффициент газонасыщенности коллектора, %,

Ксоль - коэффициент солесодержания коллектора, %.

2. Способ оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин в процессе проведения нейтрон-нейтронного каротажа по п. 1, отличающийся тем, что при исследовании газонасыщенных коллекторов производят нормализацию значений кривой ГК в масштабе значений функции пористости F(K_p)ИННКm, отмеченных по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема нормализованной кривой ГК над кривой F(K_p)ИННКm, при этом по величине приращения нормализованной ГК над кривой F(K_p)ИННКm производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

3. Способ оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин в процессе проведения нейтрон-нейтронного каротажа по п. 1, отличающийся тем, что при исследовании ближней радиальной части прискважинной зоны газонасыщенных коллекторов производят нормализацию в одном масштабе значений кривой декремента затухания потоков нейтронов SigМЗ и кривой обратных значений интегральных нейтронных потоков зарегистрированных малым зондом по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема кривой SigМЗ над кривой при этом по величине приращения SigMЗ над кривой производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.

4. Способ оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин в процессе проведения нейтрон-нейтронного каротажа по п. 1, отличающийся тем, что при исследовании дальней радиальной части прискважинной зоны газонасыщенных коллекторов, производят нормализацию в одном масштабе значений кривой декремента затухания SigБЗ и кривой обратных значений интегральных нейтронных потоков зарегистрированных большим зондом по интервалу газонасыщенного коллектора, не содержащего соль, и исследуемые галитизированные газонасыщенные интервалы выделяют по приращению подъема кривой SigБЗ над кривой при этом по величине приращения SigБЗ над кривой производят количественную оценку содержания соли по исследуемому интервалу.