Способ выделения коллекторов в скважине Советский патент 1992 года по МПК G01V3/18 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин электрическими методами.

Известен способ исследования горных пород, включающий запись разности потенциалов между электродами, один из которых - расположен на устье скважины (искусственное заземление), а другой перемещают по стволу скважины.На полученной кривой при каротаже потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС) проводят линию глин, относительно которой определяют амплитуду ПС пластов (с учетом поправок по палеткам). По амплитуде ПС пласта определяют его глинистость и по ее величине относят данный пласт к коллектору или неколлектору.

Однако вид связи между амплитудой ПС пластов и их глинистостью индивидуален для каждого месторождения, коэффициент коррекции недостаточно высок. Причем даже при правильном определении глинистости всегда существует зона неопределенности отнесения пластов к коллекторам либо неколлекторам.

Известен также способ, в котором записывается разность потенциалов между перемещаемыми электродами, разнесенными по вертикали и расположенными в изоляционном материале. Записываемая разность потенциалов представляет собой градиент потенциалов собственной поляризации пластов. Способ применяется в основном в условиях, когда наличие электрических поXIVJ

О

SO

(л)

мех и блуждающих токов не позволяет записывать стандартную кривую ПС.

Поскольку такой способ служит в конечном итоге для получения кривой ПС, а также получения амплитуд ПС пластов, как и предыдущий способ, он имеет те же недостатки. Кроме того, маловероятно и трудоемко выделение фильтрационных потенциалов пластов, а следовательно, маловероятно выделение коллекторов по прямому признаку - наличию течения жидкости в пласт. В том же случае, когда удается установить наличие фильтрационных потенциалов по стандартной кривой ПС по извстным методикам и установить наличие коллектора, то как правило, -коллектор можно выделить и по амплитуде ПС.

Цель изобретения - повышение надежности выделения коллекторов.

Поставленная цель достигается тем, что измеряется разность потенциалов между двумя электродами, разнесенными по вертикали, в процессе их перемещения по стволу скважины, причем очищают участок стенки скважины между перемещаемыми электродами от фильтрационной (глинистой) корки с тем, чтобы вызвать течение скважинной промывочной жидкости в пласт-коллектор, которое возникает под воздействием перепада давлений (между пластовым и гидростатическим в скважине). Тогда, как известно, возникают фильтрационные потенциалы, величина которых пропорциональна этому перепаду давления, фильтрационной активности пласта-коллектора и удельному сопротивлению фильтрующейся жидкости. Так как очистка стенки скважины ведется между двумя электродами, то один из электродов всегда находится против очищенного, а другой - против неочищенного участка стенки скважины. Например, при движении скважинного прибора снизу вверх нижний электрод всегда будет находиться против очищенного, а верхний - против неочищенного. Тогда на верхнем электроде, находящемся напротив участка пласта с глинистой коркой, будет диффузионно-адсорбционная составляющая потенциала пласта, а на нижнем электроде - также диффузионно- адсорбционная плюс фильтрационная составляющие потенциала пласта. Поскольку измеряется разность потенциалов между электродами, то эта разность и составит величину фильтрационного потенциала пласта. При этом предполагается, что оба электрода находятся против одного и того же пласта, что легко выполнить, минимизировав расстояние между электродами.

В непроницаемых пластах, где потенциалы фильтрации отсутствуют, разность потенциалов между электродами практически равна нулю (либо малой систематической

5 погрешности, зависящей от незначительных различий электродов). Во всяком случае, в большинстве скважин общая мощность коллекторов составляет единицы и доли процента. Остальная непроницаемая

0 часть скважин представляет хорошую возможность оценивать уход нуля, случайные флуктуации сигнала. При переходе границ пластов границы отмечаются на кривой точно так же, как и при методе градиента ПС,

5 т.е. экстремумы кривой соответствуют границам пластов,

Таким образом, можно выделять пласты-коллекторы по наличию течения в пласт, регистрируя возникающие фильтрацион0 ные потенциалы.

Далее, для достижения поставленной цели на устье скважины размещается также искусственное заземление, относительно которого и одного из электродов (например

5 верхнего) регистрируется стандартная кривая ПС. По стандартной кривой ПС реализуется точная привязка выделенных коллекторов по глубине: кроме того, определяются амплитуды ПС пластов, их глини0 стость, по которой тоже проводится разделение пластов на коллекторы и неколлекторы, Если величины какого-либо из измеряемых параметров (фильтрационных потенциалов или (и) амплитуды ПС пластов)

5 превышают наперед заданную величину, то пласт относят к коллекторам.

По величине фильтрационных потенциалов пласта, определяемой по отклонению от условной нулевой линии (которая регист0 рируется в непроницаемых пластах), возможны некоторые количественные оценки, в частности проницаемости пластов по палетке. По палеткам и по известному перепаду давлений, известному удельному

5 сопротивлению скважинной промьвочной жидкости можно оценить удельную емкость поглощения (глинистость) пластов,

На фиг. 1 и 2 показан пример выполнения устройства для осуществления предла0 гаемого способа.

Даны следующие обозначения: корпус 1 скважинного прибора, башмак 2 (элемент из изоляционного материала для размещения электродов), верхний электрод 3, металли5 ческая вставка 4 для ограничения хода скребка), подпружиненный скребок 5, нижний электрод 6, прижимная лапа 7, паз 8 на корпусе прибора для размещения лапы в закрытом состоянии, скважина 9, фильтра- ционная корка 10 на стенке скважины против проницаемого пласта, проницаемый пласт 11.

На корпусе 1 закреплен башмак 2 с электродами 3 и 6, а также со вставкой 4 и подпружиненным скребком 5. С противопо- ложной стороны от башмака 2 на корпусе 1 расположена прижимная лапа 7, в нерабочем положении находящаяся в пазу 8. Каждый электрод 3 и 6 подключается к отдельной жиле каротажного кабеля. На по- верхности сигнал снимается на регистратор с этих двух жил для записи фильтрационных потенциалов и с жилы кабеля, подключенной к верхнему электроду 3, и искусственного заземления на устье скважины для записи стандартной кривой ПС.

Прибор опускают в скважину 9 на нужную глубину, открывают прижимную лапу 7, которая, упираясь в стенку скважины 9, при- жимает башмак 2 к противоположной стенке с постоянным усилием, не зависящим от диаметра скважины 9. Из вставки 4 выдвигают подпружиненный скребок 5 и начинают подъем прибора и запись сигналов. В процессе подъема прибора очищается фильтрационная корка 10 против проницаемых пластов 11. Поскольку скребок 5 расположен между электродами 3 и 6, верхний электрод 3 всегда находится против неочи- щенного участка стенки скважины 9. а нижf

Редактор Г.Вельская

Составитель Д.Рассанов Техред М.Моргентал

ний электрод 6 - против очищенного участка.

На записанных кривых стандартной ПС и фильтрационных потенциалов проводят соответственно линию глин и условный нуль, относительно которых определяют амплитуды ПС и величины фильтрационных потенциалов пласта.

Формула изобретения Способ выделения коллекторов в скважине, заключающийся в измерении разности потенциалов собственной поляризации между двумя электродами, разнесенными по вертикали, и перемещении их по стволу скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности выделения коллекторов, дополнительно размещают искусственное заземление на устье скважины, очищают участок стенки скважины между перемещаемыми электродами от фильтрационной корки, измеряют потенциал собственной поляризации между одним из электродов и искусственным заземлением и . судят о наличии коллектора по появлению аномального значения по крайней мере одного из измеряемых параметров, а положение коллектора определяют по кривой потенциалов собственной поляризации между одним из перемещаемых электродов и искусственным заземлением на устье.

9 ,

Фиг. 2

Корректор М.Ткач

Использование: выделение и изучение пластов-коллекторов в скважине. Сущность изобретения: измеряется разность потенциалов собственной поляризации между двумя электродами, разнесенными по вертикали, в процессе перемещения их по стволу скважины, а также разность потенциалов между одним из перемещаемых электродов и искусственным заземлением на устье -скважины. При передвижении электродов очищают стенку скважины между перемещаемыми электродами от фильтрационной глинистой корки, а о наличии коллектора судят по появлению аномального значения по крайней мере для одного из измеряемых параметров, уточняя положения коллектора по кривой потенциала собственной поляризации, полученной для одного из перемещаемых электродов относительно искусственного заземления на устье скважины. 2 ил. сл с