Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время постоянно повышаются требования к качеству и информативности результатов геофизических методов исследования скважин. Эти проблеми могут бить решены, с одной стороны, разработкой новой аппаратуру и методики исследований, а с другой -повышением интерпретационных возможностей существующих методов геофизических исследований скважин на основе разработки методов более полного извлечения информации из наблюдаемых данных.
Последнее может быть достигнуто за счет развития методов решения соответствующих прямых и обратных задач для сложных шогопараметричесютх сред, а также комплэксировашю различных методов исследовашя при решении этих задач.
Методологические и методические разработки по кошлексированию сквэшшных исследований постоянно развиваются и совершенствуются. Но при этом постоянно усложняются и условия разработки месторождений (обводнение продуктивных интервалов, разработка низкопористых и зпглинизированных коллекторов и т.д.). В связи с этим наиболее острыми на сегодняшни день являются задачи детального исследования переходных зон от ВИК до нефтеносных горизонтов с целью выявления в них продуктивных нэфтенасыщенных коллекторов, источников обводнения скважин как на этапе бурения, так и в процессе их эксплуатации; выявления в разрезе скважин маломощных и низкопористых коллекторов, которые могут эксплуатироваться параллельно с высокопродуктивными пластами с целью повышения общего дебита скважины. Остро также стоит проблема определения причин отсутствия или низкого притока нефти в пробуренных скважинах, что приводит к необходимости не только литологического расчленения разреза сквашн и получения усредненных параметров пластов-коллекторов, но и детального изучения лрискважияной области, т.е. получения изображения околоскважинного пространства как в открытом стволе, так и в обсаженных сквашнах.
Для решения именно этих актуальных геологических задач в
диссертационной работе рассматриваются методы решения прямых и обратных задач электрических методов исследования, а также
і метода термометрии сквакин.
Цель и зздата разработок. Основной целью работа
^является повышение достоверности и информативности результатов геофизических исследований скважин на основе использования критериального подхода к выракению априорной информации при анализе геолого-гэофизических данных и разработанных на его базе алгоритмов решения обратных задач электрических методов исследования, а также термометрии сквакин.
При этом решались следущие задачи :
- разработка эффективного алгоритма решения прямых задач
электрометрии и термометрии скважин для существенно
неоднородных сред на основе метода вторичных источников;
- исследование влияния параметров среды "на' поле,
регистрируемое по оси сквакины;
разработка алгоритма решения обратных задач электрических методов и термометрии на основе критериального подхода к выражению априорной информации;
- исследование влияния критерия оптимальности на
результат решения обратной задачи.
Научная новизна. В результате проведениях исследований \ предложены :
- алгоритмы решения прямых задач электрических методов
исследования и термометрии сквакин при установившемся
тепловом равновесии в среде;
- алгоритмы решения обратных задач электрометрии и
термометрии скважин на' основе использования критериального
подхода к выракошпо априорной информации; '
эффективный вид критериев оптимальности как относительно искомых параметров, так п относительно наблюденного поля, позволяющий получать геологически содержательное решение обратных задач, наиболее приближенное к реальности, что подтверждается численними експериментами и обработкой реального полевого материала;
- уравнения, позволяющие перейти от величины плотности
сторонних источников естественного электрического ПОЛЯ,
5"
получаемой в результате решения обратной задачи, к геологическим параметрам пластов-коллекторов (коэффициентам нефтенасыщенности, пористости, глинистости).
Практическая ценность. В результате применения разработанного метода решения прямых и обратных задач электрических методов исследования и термометрии скважин появляется возможность:
исследовать поведение естественного электрического поля, температуры и кажущегося удельного электрического сопротивления, регистрируемых по оси скважины при различных параметрах пластов-коллекторов, таких как истинное уделъноэ электрическое сопротивления, теплопроводность, глубина зоны проникновения, диаметр скважины, параметры вмещающих пород и др.;
получать в результате решения обратных задач изображение прискважинной области в терминах плотности источников естественного электрического поля и температуры;
- используя результаты статистического анализа, получать
изображение прискважинной области в терминах коэффициентов
нефтенасыщенности, пористости и глинистости;
- выделять в разрезе скважин продуктивные пласты
толщиной до 10 см и определять их геологические параметры.
Реализация результатов работы. Рассматриваемые в работе алгоритмы решения прямых и обратных задач электрометрии и термометрии скважин реализованы в виде програш для ЭВМ серии ЕС, а тйкзке для персональных ЭВМ типа IBM PC. Для опробования методики использовались результаты геофизических исследований скваяшн по месторождениям Западной Сибири (Ново-Уренгойское, Мурэвленковское, Суторшюкое), а также по ряду месторождений Тимано-Печорской провинции (Усинское, Салюкинскоэ, Веякоиорское, Возейское, Харьяптаское). В ходе работ были получены новые дашше о геологическом строении продуктивных горизонтов и показана эффективность использования методов термометрии и электрометр скважин для детального изучения прискважинной области в различных геолого-геофизических условиях. Результати проведенных исследований рассматривались на совещании при главном инженере треста "Севергазгеофизика", а такяе совещании при заместителе начальника НГДУ
"Суторминскнефть", где били даны положительные отзывы и рекомендации к внедрению разработанной методики в указанных 'организациях.
Апробация. Основные результаты диссертационной работы "докладывались на семинарах и заседаниях кафедры геофизических исследований скважин Ивано-Франковского института нефти и газа, а также кафедры геофизики Ухтинского индустриального института, X Уральской конференции молодых геологов . и геофизиков в Свердловске в 1989 г., Всесоюзном семинаре им. Успенского "Теория и практика геологической интерпретащш гравитационных и магнитных аномалий" в Алма-Ате в 1991 г., совещании-семинаре по проблемам развития геологоразведочных работ в западном регионе Украины в Ивано-Франковске в 1992 г., международных семинарах "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей" в Москве в 1993 г. и в Боронене в 1996 Г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано семь печатных работ.
Структура и обьем работы. диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 148 страниц текста, 12 таблиц, 34 рисунка и список литературы из 71 наименования.
Автор выражает благодарность научному руководителю диссертационной работы доктору физико-математических наук, профессору, акздемшсу Российской академии естественных наук A.M. Кобрунову за консультации и внимание к работе.