Введение к работе
Актуальность работы. Литодогические характеристики карбонатных отложений изменчивы от площади к площади даже для пород одного возраста, Еще более изменчивы коллекторские свойства карбонатных пластов. Они могут отличаться даже в соседних скважинах. Изменчивость их характеристик связана,очевидно, с тем,что в формировании коллекторских свойств карбонатных отложений главную роль играет широко распространенная тектоническая трещиноватость, которая способствовала развитию пустот вторичного происхождения. Таким образом,представляет интерес выявление зон трещиноватости и кавернозности,как структур, которые могут обеспечить притоки даже из низкопористой части разреза
Данные по керну не дает полного представления о структуре пород из-за неполного выноса керна при отборе и, именно, в интервалах трещиноватости и кавэрнозности и, кроме того, вероятность попадания в небольшой образец керна основных трещин весьма незначительна, поэтому значения проницаемости по керну оказываются заниженными в несколько раз в сравненю. с данными промыслово-геофизических исследований / 3 /.
В этих условиях для успешного выделения низкопористых карбонатных коллекторов со сложной структурой пустотного пространства и во избежание пропусков продуктивных пластов неизбежно приходится расширять комплекс и вводить дополнительные методы для исследований каждой скважины. В частности, сейчас используется волновой акустический каротаж (ВАК).позволяющий выявлять зоны неоднородности,нарушений структуры пород по затуханию волнового сигнала.
Если пласты пород с высокой плотностью трещин или кавер-нозности в какой-то мере фиксируются комплексом ГИС и,особенно, по данным волнового АН,то одиночные, вертикальные и суб-вертикадькь» трещины,обеспечивающие проницаемость пород,могут быть пропущены. Шэтому ведущие западные фирмы, в частности Шлюмберже, уделяют так много внимания изучению сложных коллекторов и способам выявления а отложениях одиночных, группо-
- 4 -вых и наклонных трещин. Используются различные методы: электрические, акустические и,в том числе, акустический телевизор.
Для изучения степени трещнноватости пород, их каверноз-ности представляют практический интерес методы, позволящие визуально наблюдать строение пород в любых интервалах непосредственно в скважине. Одним из таких методов изучения разреза пород является скважинный акустический телевиэор(САТ).В отличие от керновых данных снимки CAT дают возможность увидеть срез пород в их реальном положении в блоке - с раскрытыми макротрещинами и макрокавернами, прослоями. Благодаря высокой производительности работ,акустический телевизор может быть использован при изучении перспективных интервалов всех бурящихся скважин.
При изучении карбонатных отложений установлено,что интервалы вертикальных набуренных желобов (ВНЙ) имеют ухудшенные коллекторские свойства. Возникновение желобов связано с существованием полей горизонтальных напряжений в поро-дах(Кокс Джон У). Напряженность пород через деформации структуры пород и желоба влияет на показания геофизических методов. Очевидно,что для построения работоспособных моделей залежей необходим учет областей распространения полей напряжений пород через выявление интервалов желобообразования.
Построения аффективных моделей залежей невозможны без детального расчленения разрезов.Яри этом решать задачи детализации тонкослоистых разрезов необходимо так, как это происходит при сплошном отборе керна,что невозможно выполнить комплексом геофизических исследований скважин (ГИС).
Актуальной проблемой также является оценка технического состояния обсадных колонн: поиск порывов, изучение интервалов негерыетичности, определение местонахождения интервалов различного гида перфорации и расположения отверстий.
Как метод, имеющий разрешающую способность достаточную для детального изучения элементов стенки скважины и высокую чувствительность к неконцентричности поверхности скважины, скважинный акустический телевизор может применяться для выявления не только вертикальных ,но и других видов желобов, расчленения тонкослоистых разрезов и решать различные за-
дачи в обсаженных скважинах.
Целью диссертационной работы является изучение и реализация потенциальных возможностей метода CAT для исследования сложнопостроенных коллекторов, изучения желобообразных структур и их влияния на ГИС, дефектоскопии эксплуатационной колонны.
Основные задачи исследований:
-
Отработка методики скважинных исследовании CAT и интерпретации получаемых данных в низкопористой части разреза.
-
Выявление возможностей метода по уточнению строения пористых по данным ГИС пластов, расчленению тонкослоистых разрезов.
-
Создание системы образов, элементов строения, выявленных по данным CAT при изучении карбонатных коллекторов.
-
Изучение предельных возможностей CAT по разрешению деталей разреза и элементов залегания пород.
-
Выявление вертикальных желобов и других видов нарушения геометрии ствола, их взаимосвязи с состоянием пород и показаниями различных геофизических методов.
-
Оценка возможностей CAT для выявления порывов, нарушений колонн,изучения интервалов перфорации.
-
Разработка устройств цифровой регистрации, вывода снимков и системы первичной обработки данных CAT.
Основные защищаемые положения.
1.Выявление интервалов возможного существования сложно-построенных зон на основе анализа данных бурения,результатов проведения ИПТ , данных волнового АК ,затем уточнение их местонахождения и изучение строения пустотного пространства путем целенаправленного проведения исследований CAT;
2.Выделение пористых по данным комплекса ГИС пластов и затем проведениэ исследований CAT для изучения и уточнения строения их пустотного пространства;
3.Установление для Пермского Прикамья существования жело-
бообрааных структур,оценка их влияния на показания некоторых методов комплекса ГНС и внесение соответствующей коррекции в результаты интерпретации данных комплекса ГИС;
4. Разработка методики для проведения исследований и решения задач по обнаружению мест негерметичности колонн обсаженных скважин.
5.Совершенствование технологии исследований, в том числе, путем разработки и внедрения цифровой регистрации снимков для повышения производительности,вертикальной разрешающей способности метода и исключения нетехнологичных операций обработки фотоматериалов.
6. Цифровая регистрация профиля с фиксацией радиуса скважины по более чем двумстам направлениям,позволяющая получить сведения о реальном профиле скважины в виде облака точек.
Научная новизна. Впервые для площадей Пермской области по материалам САГ проведено изучение сложяопостроенных коллекторов: систематизированы признаки, характеризующие карбонатные коллекторы, проведено детальное изучение влияния тонких чередований аргиллитов и известняков на показания геофизических методов.
Обнаружено соответствие интервалов уходов, притоков, выбросов в низкопористых карбонатных отложениях интервалам трещин, трещинно-каверноэных зон с макротрещинами и макрокавернами.
Выявлена приуроченность вертикальных желобов в скважинах Береэниковского нефтяного района к банкирским (кровле), ви-зейским и турнефаменским отложениям.
Оценены искажения, вносимые вертикальными и спиральными желобами в результаты ГИС.
Практическая ценность. Разработка и внедрение цифровой регистрации снимков CAT и их обработки позволило достичь предельной разрешщей способности и производительности метода и реализовать его на стандартном каротажном оборудовании, исключив при атом многие труда- и времяемкие операции на скважине и в базовых условиях.
В условиях возникшей в настоящее время ситуации по разработке и разведке новых месторождений вскрытые при анализе возможности САГ позволяют более уверенно выявлять низкопористые сложнопоотроенные коллекторы, которые могут обеспечить промышленные притоки.
Оценка искажений, вносимых различными видами желобов на результаты ГИС позволит (уже без измерений CAT) по поведения диаграмм каротажей устанавливать существование желобов и корректировать их влияние на измеряемые величины.
Апробация и реализация работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались на региональных научно-технических конференциях: "Изучение рифогенных структур геофизическими методами", г.Пермь,1981г. "Применение геофизических методов при решении инженерно-геологических и экологических задач". Пермь,1994г.
Аппаратура CAT демонстрировалась на выставке и отмечена золотой медалью ВДНХ /Москва,1979 г./ За участие в совершенствовании аппаратуры и разработке РД "Методическое руководство по применению скзажинного акустического телевизора и интерпретации получаемых данных" автор награжден бронзовой медалью.
РД "Методические рекомендации по использованию пластовой наклонометрии и скважишгаго акустического телевизора САТ-2 для выделения трещинных коллекторов и определения элементов залегания пластов " демонстрировался на ВДНХ /Москва,1989г./
Диссертационная работа выполнена автором в период работы в Полазненскш УТР А00Т"Пермнефтегеофизика", в том числе,в качестве руководителя опытно-методических работ по применению CAT с 1979 года по 1995 год по семи темам.
Результаты работ СМИ по завершении каждой темы докладывались и обсуждались на Ученых советах ВНИИ нефтепромысловой гесфизики(сейчас. ШФ "Геофизика",г.Уфа),научно-технических совещаниях- АООГ'Пермнефтегеофизика" г.Пермь. Отчеты о работах хранятся в Росгеолфонде(г.Москва),Уральском территориальном геологическом фонде(г.Екатеринбург),фондах АООТ "Пермнефтеге-офизика" и других организациях.
- э -
Основные результаты работ,представленные в диссертации, получены по материалам скважинных исследовании,проведенных непосредственно автором.
Автором выполнены интерпретация, анализ и обобщение данных по исследованиям CAT ,проведенным опытно-методической партией в Пермской области в период с 1979 по 1995 год.
Автором также проведена разработка:
- устройств цифровой регистрации снимков,профиля CAT,изготовление макета и основных углов рабочей системы для записи их на НМЛ "ТРИАС".
- программного обеспечения для обработки снимков CAT на PC-AT и их печати .
Публикации. Пэ теме диссертации имеется 5 публикаций и 7 научно-технических отчетов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа содержит введение, восемь глав и заклшение - общим объемом 105 страниц, имеет 51 рисунок и 3 таблицы.