ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 Практическая интерпретация данных каротажа.

Задачи: Интерпретация данных ГИС, построение разреза скважины по каротажным материалам. Приготовить каротажные данные к выполнению работы. Выделить в пределах предложенного интервала прослои с разной литологической характеристикой.

Проинтерпретировать литолого-петрофизические данные на основе комплекса ГИС. Выявление зоны развития коллекторов. Границы пластов проводятся по средним значениям аномалий ПС. По каждой скважине в левой части диаграммы построить литологическую колонку шириной 2 см. Провести границы всех пластов и прослоев на всю ширину диаграммы, включая колонку. В колонке соответствующими условными знаками показать литологические разности пород. Выделение пород-коллекторов проводить по линии кондиционного предела. Построить литологическую колонку по данным ГИС. Осуществить привязку керна для рассматриваемого разреза. Построить седиментационную колонку по керну. Сравнить полученные результаты со скважинными данными.
Дано: 1. Комплекс ГИС по одной скважине. Интерпретационные таблицы, содержащие краткую характеристику основных
геофизических методов. Описание керна. Палетка для построения. Условные обозначения для графических построений.
Применение материалов каротажа в целях расчленения и корреляции разрезов скважин основано на том, что каждый осадочный слой определенного литологического состава характеризуется определенными параметрами. Для литологического расчленении используется комплекс ГИС, включающий в себя: стандартный каротаж (ПС; КС), радиоактивный каротаж (ГК; НГК), индукционный каротаж (ИК), микрозонды (МКЗ), кавернометрию (КВ). Литологическая характеристика пород оценивается по сумме геофизических признаков, выявленных на диаграммах различных методов.
Эти процедуры имеют первостепенное значение при проведении привязки каменного материала (керна скважин) к данным промысловой геофизики.
В таблице 1. приводится краткая характеристика основных геофизических методов, используемых в целях расчленения разреза на отдельные литологические типы пород. На основании применяемого в настоящее время комплекса ГИС в целях литологического расчленения, характеристики и корреляции можно выделить многие литологические разности горных пород, каждая из которых имеет своеобразную геофизическую характеристику.
Таблица 1
Краткая характеристика основных геофизических методов, применяемых в целях расчленения разрезов скважин

1. Метод самопроизвольной поляризации (ПС)	Ведущий метод в комплексе геофизических исследований скважин. Вместе с другими видами каротажа широко используется при сопоставлении разрезов скважин (корреляции), уточнении литологии пород, выделении коллекторов. Позволяет легко расчленять терригенный разрез на песчаные и глинистые разности. В карбонатном разрезе можно выделить интервалы, обогащенные пелитовым материалом. По ПС можно определить минерализацию пластовой воды, оценивать глинистость разреза, коллекторские свойства пород. Данные, полученные в результате интерпретации кривой самопроизвольной поляризации (ПС), применяются при седиментологических (анализ циклов седиментации, составление литолого-фациальных карт, седиментологических кривых и т. п.) и электрометрических исследованиях.
2. Кривые кажущихся сопротивлений (КС)	Используются для сопоставления разрезов скважин, определения границ и глубин залегания пластов и характера их насыщения, определения местоположения водонефтяного контакта (ВНК).
Радиоактивные методы основаны на использовании радиоактивных процессов (естественных и искусственно вызванных) происходящих в ядрах атомов элементов. В нефтяной геологии широко распространены следующие виды радиоактивного каротажа: гамма-каротаж, гамма- гамма - каротаж и нейтронный каротаж.
3. Гамма-каротаж (ГК)	Метод основан на измерении естественной гамма-активности горных пород, широко применяется в нефтяной геологии для: литологического расчленения разреза, региональной корреляции разрезов скважин, оценки глинистости терригенных и карбонатных пород, выявления в разрезе радиоактивных пластов и пропластков. По величине естественной радиоактивности осадочные породы делятся на три группы. Породы высокой радиоактивности: глубоководные глинистые осадки - глобигериновые и радиоляриевые илы, черные битуминозные глины, аргиллиты и глинистые сланцы, калийные соли, калиевые полевые шпаты. Максимумы на кривой ГК появляются против темных битуминозных сланцев и пластов глин, богатых органическими, в частности рыбными, остатками Породы средней радиоактивности. Повышение радиоактивности наблюдается вследствие обогащения скелета породы пелитовыми и алевритовыми кварцевыми частичками, увеличения содержания калия в полевошпатовых песчаниках, вследствие вторичных процессов доломитизации карбонатных отложений. Породы низкой радиоактивности. Минимально радиоактивными считаются галит, ангидрит гипс, известняк, крупнозернистый кварцевый песчаник, доломит и подавляющая часть каменных углей.
4. Нейтронный гамма-каротаж (НГК)	Метод основан на измерении характеристик гамма-излучений, возникающих в процессе поглощения нейтронов в горных породах при их облучении внешним источником тока. Породы с высоким водородосодержанием на диаграммах НГК отмечаются низкими показаниями. В малопористых породах с низким водородосодержанием наблюдается повышение интенсивности показаний НГК. Показания НГК против водоносной части продуктивного пласта могут быть завышены по сравнению с показаниями против его нефтеносной части. Эту особенность кривой НГК можно использовать для установления водонефтяного контакта (ВНК) и его прослеживания в процессе эксплуатации залежи нефти в относительно однородных песчаных пластах, имеющих постоянный литологический состав и пористость.

Окончание табл. 1

	По нейтронным свойствам осадочные горные породы делятся на две группы: группа пород, характеризующихся большим водородосодержанием (глины с высокой влагоемкостью, содержащие значительное количество минералов с химически связанной водой (водные алюмосиликаты), гипсы, которые обладают малой пористостью, но содержат химически связанную воду, а также некоторые очень пористые и проницаемые породы-коллекторы, насыщенные в естественных условиях водой или нефтью). Эти породы на диаграммах НГК выделяются низкими показаниями радиационного гамма-излучения. группа пород включает в себя малопористые разности - плотные известняки и доломиты, сцементированные песчаники и алевролиты, гидрохимические образования (ангидриты и каменная соль). Эти породы на диаграмма НГК характеризуются высокими показаниями. Показания НГК в отношении песчаников и пористых карбонатов будут зависеть от их глинистости и содержания в них водорода и хлора, т. е. от насыщенности водой различной минерализации, нефтью или газом. Также на результаты НГК значительное влияние оказывают элементы, обладающие аномально высокой способностью захвата нейтронов (хлор, бор, литий, кадмий, кобальт и ряд др.).
5. Индукционный каротаж (ИК)	Является разновидностью электромагнитного каротажа. Кривые индукционного каротажа (ИК) при интерпретации используются в комплексе с кривыми бокового каротажа (БКЗ) для более точного определения положения водонефтяного контакта (ВНК) и удельного сопротивления водоносного коллектора.
6. Акустический каротаж (АК)	По скорости и по затуханию (стандартный АК) основан на изучении скорости распространения упругих волн (по скорости) и изучении характеристик их затухания (по затуханию). Используется для расчленения разреза, выделения нефтегазовых и водонасыщенных коллекторов, трещиноватых и кавернозных зон, оценки пористости, трещиноватости и физико-механических свойств пород. В целях уточнения литологии данный метод лучше использовать в комплексе с другими методами ГИС.
7. Кавернометрия (КВ)	Заключается в измерении среднего диаметра скважины. Способствует уточнению литологического состава пород, построению литологической колонки и разделению разреза на проницаемые и непроницаемые породы.

Результаты эталонной интерпретации пород и их литотипов даны в таблице 2 (по Ю.Н. Карагодину и Е.А. Гайдебуровой) с добавлениями и уточнениями. Сводная геофизическая характеристика основных типов пород приводится ниже.
Геофизическая характеристика песчаников: пористые и проницаемые песчаники характеризуются глубокими отрицательными аномалиями на кривой ПС; если минерализация бурового раствора и пластовой воды одинакова (каротаж водоносных пластов в неглубоких скважинах), а также при каротаже глубоких скважин, заполненных соляным раствором это правило не соблюдается; с увеличением в песчаниках примеси глин - минимум кривой ПС становится менее глубоким; слабое отклонение кривой ПС отмечается напротив песчаных пластов и пропластков, сцементированных глинистым цементом; нефтенасыщенные и водонасыщенные песчаники имеют одинаковые показания и по кривым ПС не отличаются друг от друга; на диаграммах микрозондов высокопористые пески и песчаники отмечаются невысокими кажущимися сопротивлениями, обычно превышающими сопротивление бурового раствора не более чем в 1,5-2 раза; плотные малопроницаемые песчаные разности характеризуются более высокими показаниями, чем проницаемые прослои и пласты. естественная радиоактивность песчаных пород значительно меньше, чем таковая у глин. Поэтому на диаграммах гамма-каротажа песчаные породы имеют пониженные показания по сравнению с вмещающими их глинами. Среди многообразия минералогических композиций песчаных пород несколько повышены на кривых ГК показания глауконитовых, монацитовых, калиево-полевошпатовых песчаников (приближены к показаниям глинистых пород). ористые и хорошо проницаемые разности имеют на диаграммах НГК низкие показания радиационного гамма-излучения. Сухие газоносные песчаные пласты и плотные малопористые песчаники наоборот выделяются по высоким показаниям последних. на кавернограммах песчаным разностям соответствует уменьшение фактического диаметра скважины.
Геофизическая характеристика алевролитов. Алевролиты чистые от примесей глин встречаются в разрезах скважин очень редко, обычно в виде маломощных прослоев среди глинистых алевролитов. На диаграммах самопроизвольной поляризации, микрозондов, радиоактивного каротажа, кривым БКЗ, кавернограммам они мало отличаются от мелкозернистых песчаников. Для проницаемых алевролитов характерным является уменьшение диаметра скважины. Алевролиты крепкосцементированные характеризуются высокими показаниями НГК. Диаметр скважины близок к номинальному. Глинистые алевролиты по своей каротажной характеристике сходны с глинистыми породами. На диаграммах ПС и ГК характеризуются высокими показаниями и более высокими показаниями, чем глины на кривых КС. На диаграммах микрозондов против прослоев, сложенных алевролитами со значительным содержанием глинистого материала, не бывает положительных приращений. На диаграммах кажущихся сопротивлений, полученных градиент-микрозондом, они отмечаются более высокими показаниями, чем глины и песчаные пласты. На кавернограммах, против глинистых алевролитов отсутствуют заметные изменения диаметра скважины по сравнению с номинальным. Часто на кавернограмме наблюдается небольшая иззубренность. Это связано с чередованием более или менее глинистых прослоев алевролитов.
Известковистые и алевритистые породы Часто характеризуются значительной естественной трещиноватостью, которая отмечается на кривых спектрального гамма-каротажа (СГК) низким содержанием калия и тория и высокой концентрацией урана. В этом случае, повышенная гамма- активность на кривой ГК обусловлена повышенной концентрацией урана.
Геофизические характеристики глин, глинистых сланцев и аргиллитов. Глины и глинистые сланцы обладают более высоким удельным сопротивлением, чем водоносные пески и слабосцементированные песчаники. На кривых кавернометрии характеризуются увеличением диаметра скважины. Песчаные и алевритистые глины по данным электрического каротажа мало, чем отличаются от «чистых» глин. На диаграммах ПС эта группа пород отмечается наиболее высокими значениями естественных потенциалов, образующих прямую, параллельную оси глубин линию («линию глин»). На диаграммах гамма-каротажа глинистые разности обладают наиболее высокими показаниями. По кавернограммам глинистые пласты характеризуются более высокими показаниями, по сравнению с другими породами.
Геофизические характеристики известняков и доломитов сходны между собой. Чистые неглинистые карбонатные разности (известняки, доломиты), крупно,- средне,-мелкозернистые, а также плотные малопористые характеризуются глубокими отрицательными аномалиями на кривой ПС. Для них характерна низкая гамма-активность, вследствие низкого содержания K, U и Th. В отдельных случаях против карбонатных пород наблюдается повышенная гамма-активность по ГК при низком содержании K и Th, но высокой концентрации U. Эти интервалы соответствуют трещиноватым и высокопродуктивным зонам карбонатного разреза. Обычно показания НГК против карбонатных пластов и пропластков более высокие, чем в терригенных породах. Поэтому интервалы, сложенные известняками и доломитами, залегающими среди песчано-глинистых пород, отмечаются по пикам на диаграммах НГК. На диаграммах микрозондов проницаемые карбонатные разности выделяются по более низким кажущимся сопротивлениям, чем плотные непроницаемые породы и по наличию против них положительных приращений. Диаметр скважины соответствует номинальному. Против проницаемых пластов карбонатных пород наблюдается сужение диаметра скважины, обусловленное образованием на стенках скважин против проницаемых интервалов глинистой корки. Сопротивления карбонатных пород значительно превосходят сопротивления терригенных пород. На диаграммах электрокаротажа прослои, и пласты карбонатов характеризуются высокими показаниями. Особенно высокими сопротивлениями обладают кристаллические и окремнелые известняки. В рыхлых, высокопористых и кавернозных разностях, в ракушняках, отложениях мела наблюдаются минимальные сопротивления. Малопористые плотные известняки и доломиты на диаграммах НГК, зарегистрированных зондами большой длины, выделяются высокими показаниями. Карбонатные породы с большим содержанием глинистого материала (глинистые известняки и доломиты, мергели) отмечаются малыми отклонениями ПС от линии глин. В сильно глинистых известняках очень редко наблюдается некоторое увеличение диаметра скважины. Мергели на диаграммах ПС имеют характеристику подобную глинам. На диаграммах кажущихся сопротивлений отмечаются разнообразными показаниями. У рыхлых высокопористых разностей удельные сопротивления невысокие (5-7 Омм), у плотных разностей эта величина достигает многих сотен Омм. На диаграммах НГК, как и другие глинистые породы (глинистые алевролиты, глинистые песчаники), мергели характеризуются более высокими показаниями, чем глины и более низкими, чем плотные известняки и крепкосцементированные песчаники. На кавернограммах, как правило, отмечаются номинальными значениями диаметра. Твердые, но хрупкие мергелевые разности, залегающие среди глинистых пород, иногда имеют повышенные показания каверномера.
Калийные соли характеризуются повышенной гамма-активностью из-за присутствия в ней изотопа калия 40 К.
Ангидриты и гипсы - пониженными значениями ГК. На кривой НГК зоной минимума характеризуется гипс (CaS04x2H20), и зоной максимума - ангидрит (CaSo4)2.
Существует целый ряд литотипов, где оценка литологии по какому-либо одному методу затруднена, т. к. породы, разные по литологическому составу имеют одинаковые или близкие геофизические характеристики. Так малопористые крепкие песчаники и алевролиты, большая часть известняков и доломитов малоотличимы друг от друга по каротажным кривым. В этом случае необходимо использовать широкий комплекс ГИС.
Проанализируйте полученные литологические разрезы и составьте сводный геологический профиль (пример ниже).

<< | >>

↑

Источник: Чернова О.С.. Основы геологии нефти и газа: учебное пособие. 2008

Еще по теме ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 Практическая интерпретация данных каротажа.:

- Историческая геология, палеонтология - Геодезия - Геология -