Полное название:Platform-Express Российское название: Интегрированный комплекс ГИС Применение:В необсаженных скважинах Варианты приборов с БК и ИК ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ. - презентация

Презентация на тему: " Полное название:Platform-Express Российское название: Интегрированный комплекс ГИС Применение:В необсаженных скважинах Варианты приборов с БК и ИК ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ." — Транскрипт:

1 Полное название:Platform-Express Российское название: Интегрированный комплекс ГИС Применение:В необсаженных скважинах Варианты приборов с БК и ИК ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ 1. Количественный состав горных пород 2. Глинистость 3. Пористость 4. Нефтенасыщенность 5. Диаметр скважины 6. Параметры пласта: диаметр и удельное электрическое сопротивление зоны проникновения, удельное электрическое сопротивление пласта 7. Удельное электрическое сопротивление бурового раствора 8. Угол падения пласта 9. Плотность горной породы

2 На одной базе (платформе) смонтированы несколько зондов, что позволяет одновременно регистрировать 9 методов каротажа: гамма-каротаж (ГК) нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННК-т) каверномер 5-ти зондовый индукционный каротаж (ИК) (или 2-х (5-ти) зондовый боковой каротаж (БК)) метод самопроизвольной поляризации (ПС) резистивиметр микробоковой каротаж (МБК) наклономер 3-х зондовый гамма-гамма плотностной каротаж (ГГК-п) ПРЕИМУЩЕСТВА 1. Сокращение спуско-подъемных операций за счет установки зондов на единой платформе. 2. Увеличение вертикального разрешения в 1,5-2 раза за счет использования математических моделей пластов. 3. Сокращение времени исследований за счет увеличения скорости регистрации (подчеркивается словом Экспресс в названии прибора). 4. Автоматическая увязка данных по глубине. НЕДОСТАТКИ Увеличение длины и веса прибора приводит к повышенной аварийности в наклонных скважинах (с углом более 20˚)

4 прижимной башмак электроды ПРИМЕНЕНИЕ - Структурный анализ пород (особенности строения, обусловленные размерами и формой минеральных зёрен) - Нахождение отношения песчаников к глинам в песчано- глинистых комплексах - Текстурный анализ пород (особенности строения, обусловленные ориентировкой и пространственным расположением зёрен) - Оценка вторичной пористости (пористости, состоящей из трещин и каверн) - Оценка трещиноватости (количество трещин и их раскрытость, происхождение трещин) - Ориентация и привязка керна по глубине - Определение углов и азимутов падения пластов Полное название:Formation Micro Imager Русское название:Пластовый электрический микросканер Применение:В необсаженных скважинах ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА Прибор представляет собой комплекс из 192 электродов микробокового каротажа. Микробоковой каротаж отличается от каротажа обычными трёхэлектродными зондами тем, что кроме основного (центрального) питающего электрода используют дополнительные (экранирующие) электроды, через которые пропускают ток той же полярности, что и через питающий электрод. Сила тока через электроды автоматически регулируется так, чтобы ток, выходящий из электрода распространялся в направлении перпендикулярном оси скважины. Электроды размещены на прижимном башмаке, такая конструкция уменьшает влияние на результаты измерений бурового раствора, заполняющего скважину, и вмещающих горных пород. разреза.

5 I II III ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ Зарегистрированные кривые удельного электрического сопротивления горных пород в промытой зоне нормализуются с использованием метода сорока двух цветового гистограммного выравнивания. Изменения удельного сопротивления в исследуемых отложениях представляются в виде различных цветовых оттенков. Чем больше удельное сопротивление породы, тем светлее изображение на имидже. Результат обработки представляется в виде трех графических изображений. Динамическое изображение (колонка I) позволяет визуально представить и дифференцировать изменения амплитуды очень малого масштаба, связанные со строением, текстурой и трещиноватостью горных пород. В колонке II представлен результат определения азимутов падения пласта в дифференциальном (отдельные точки) и интегральном виде (роза направлений). Статическое изображение (колонка III) отражает широкомасштабные изменения, имеющие отношения к литологическим и стратиграфическим особенностям

6 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА 1. Источник магнитного поля создает кратковременные импульсы, которые выводят протоны атомов флюидов из равновесия. 2. Регистрируется время возвращения протонов в исходное положение (время релаксации), величина которого зависит от размера пор. 3. Строится спектр времен релаксации, по которой оценивается распределение пор по размерам. 4. Определяются объемные доли пор 3-х характерных размеров: - субкапиллярных пор в глинах ( 0.1 мм). 5. Поскольку в субкапиллярных и капиллярных порах в гидрофильных коллекторах содержится только вода, то это позволяет определить содержание связанной воды в глинах и в песчаниках. Полное название:Combinable Magnetic Resonance Русское название:Ядерно-магнитный каротаж Применение:В необсаженных скважинах

7 ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ 1. Общая пористость по связи амплитуды сигнала с количеством ядер водорода (т.е объемом пор). 2. Эффективная пористость (т.е объем пор, содержащих подвижные флюиды). 3. Остаточная водонасыщенность (т.е содержание связанной воды в глинах и в капиллярных порах песчаника). СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА 1. Уточнение оценок проницаемости, поскольку связь проницаемости с эффективной пористостью более ярко выражена. 3. Увеличение вертикальной разрешающей способности прибора до 15 см. 4. Возможность использования (комбинирования) с другими зондами. 5. Пористость по CMR практически не подвержена влиянию матрицы, так как водород, содержащийся в матрице породы обладает малыми временами релаксации и не регистрируется прибором CMR. НЕДОСТАТКИ Малая глубинность исследований (10-15 см).

9 Полное название:Dipole Sonic Imager Русское название:Широкополосный акустический каротаж Применение:В необсаженных скважинах Pp – продольная преломленная волна; PpP – продольная головная волна; Ps – поперечная преломленная волна; Psp - поперечная головная волна; R – псевдо Рэлеевская волна (поверхностная волна); Pps - поперечная головная волна в пласте; Pm – прямая волна по раствору; St – волна Стоунли (трубная волна); С – скорость волны по раствору; Vp, Vs – скорости продольной и поперечной волны в пласте. ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ 1. Общая пористость через интервальное время (величина, обратная скорости распространения акустической волны). 2. Вещественный состав горных пород (содержание песчаников, глин, карбонатов, и т.д.) по различию скоростей распространения волн. 3. Механические свойства пласта (коэффициент Пуассона, модуль Юнга, значения и направления напряжения сжатия горных пород).

10 1. Монопольный источник акустических волн вызывает распространение волн во всех направлениях среды. В продольной волне (Р) частицы среды движутся в направлении распростра­нения волны. В поперечной волне (S) частицы движутся в направлении, перпендику­ лярном к распространению волны. Поперечные волны регистрируется только в твердых породах, когда их скорость выше прямой волны по раствору, а в рыхлых породах поперечные волны рассеиваются. Поэтому для регистрации поперечных волн в рыхлых породах используют дипольные источники. Во всех приборах до DSI использовались только монопольные источники. 2. Два дипольных источника, перпендикулярных к друг другу возбуждают поперечные упругие волны. Дипольный источник в отличии от монопольного вызывает распространение волны только в одном направлении (поперечные волны). Дипольный источник: 3. Детекторы регистрируют времена вступления и амплитуды волн. ПРЕИМУЩЕСТВА 1. Определение величины напряжения сжатия (стресса) и ее направленности по разности скоростей распространения в различных направлениях. 2. Возможность использования (комбинирования) с другими зондами. НЕДОСТАТКИ Большие габариты и вес прибора могут приводить к повышению аварийности в наклонных скважинах.

11 Полное название:Elemental Capture Spectroscopy Русское название:Поэлементный спектрометрический нейтронный гамма-каротаж Применение:В необсаженных и обсаженных скважинах ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ 1. Вещественный состав горных пород (содержание песчаников, глин, карбонатов, солей и т.д) по концентрации различных элементов. Например глинистость можно определить по соотношению Si, Ca, Fe, поскольку глины состоят из алюмосиликатов. 2. Плотность матрицы, которая зависит от различного содержания химических элементов и рассчитывается по формуле: ρм = a + b*Si + c*Ca + d*Fe + e*S, где a, b, c, d, e – калибровочные константы, которые подбираются по керновым данным. блок электроники источник нейтронов детектор

12 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА 1. Америций-бериллиевый источник испускает быстрые нейтроны с энергиями 1-10 МэВ (в среднем 4,5 МэВ), которые захватываются ядрами атомов горных пород и флюидов. Вследствие того, что применяется стационарный источник нейтронов невозможно осуществить раздельную регистрацию энергетических спектров гамма-квантов от различных видов реакций. 2. После замедления нейтрона до энергий около 0,025 эВ происходит реакция радиационного захвата. При этой реакции ядро, захватившее нейтрон, испускает гамма- квант (гамма-излучение радиационного захвата). Эта реакция характерна для элементов, которые могут с большой вероятностью захватить нейтрон (т.е. обладают высоким сечением захвата): например, Fe, Cl, Ti, или имеют значительную концентрацию в горных породах: например, Ca, Si. Спектр гамма-излучения характерен для конкретных элементов и используется для их идентификации. 3. Детектор регистрирует количество гамма-квантов определенной энергии, что позволяет определить содержание 6 основных породообразующих элементов – кремния (Si), железа (Fe), кальция (Ca), серы (S), титана (Ti), гадолиния (Gd). ПРЕИМУЩЕСТВА 1. Более точное количественное определение вещественного состава горных пород. 2. Определение различных типов глинистости. 3. Определение карбонатности, содержания гипса, ангидрита, кварца, калиево-полевых шпатов, слюды, пирита, сидерита, угля, солей для комплексного анализа коллекторских свойств горных пород. 4. Расчет пористости из плотности матрицы.

13 a) Полное название:Reservoir Saturation Tool Русское название:Углерод-кислородный (С/О) каротаж Применение:В необсаженных и обсаженных скважинах b) c) ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ 1. Насыщенность пласта, с использованием отношений спектров С/О и Ca/Si. 2. Характер насыщения пласта по наличию хлора (регистрируется изменение количества гамма-квантов во времени). 3. Плотность матрицы. 4. Вещественный состав горных пород (содержание песчаников, глин, карбонатов, солей и т.д) по концентрации различных элементов. 5. Скорость потока воды и выделение заколонных перетоков в режиме работы по наведенной активности кислорода. 6. Скорость потока нефти при многофазном течении жидкости. 7. Количественный состав жидкости в стволе скважины. ПРЕИМУЩЕСТВА 1. Позволяет работать при низких минерализациях пластовой или закачиваемой воды. 2. Может работать как метод состава флюида в стволе скважины и выявлять заколонные перетоки. 3. Позволяет разделить пласты на несколько градаций по насыщенности. НЕДОСТАТКИ 1. Малая глубинность исследований. 2. Высокая чувствительность к составу жидкости в стволе скважины и качеству цементирования. 3. Низкая абсолютная точность определения нефтенасыщенности (±15-25 %).

14 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА 1. Источник испускает нейтроны, которые взаимодействуют с ядрами атомов горных пород и флюидов. В отличие от ECS в данном методе используется импульсный источник нейтронов, излучающий быстрые нейтроны с энергией 14 МэВ. Использование нейтронов с такой энергией позволяет получить реакцию неупругого рассеяния и производить раздельную регистрацию гамма-излучения различных энергетических спектров. 2. Нейтроны взаимодействуют с ядрами элементов тремя способами: неупругое рассеяние, упругое рассеяние и радиационный захват. a) В случае реакции неупругого взаимодействия нейтрон отскакивает от ядра, возбуждает его, и оно испускает гамма-излучение неупругого рассеяния. Реакция неупругого рассеяния возникает только при больших энергиях нейтронов. Спектр гамма-излучения характерен для конкретных элементов и используется для их идентификации b) При упругом рассеянии нейтрон отскакивает от ядра не дестабилизируя его и теряет энергию. c) После замедления нейтрона в результате неупругого и упругого взаимодействий до энергий около 0,025 эВ происходит реакция радиационного захвата. При этой реакции ядро, захватившее нейтрон, испускает гамма-квант (гамма-излучение радиационного захвата). Эта реакция характерна для элементов, которые могут с большой вероятностью захватить нейтрон (т.е. обладают высоким сечением захвата): например, Fe, Cl, Ti, или имеют значительную концентрацию в горных породах: например, Ca, Si. Вследствие нейтронных реакций появляются также изотопы химических элементов с различными временами распада (метод наведенной активности). 3. В результате специально организованных режимов измерений раздельно регистрируются энергетические спектры гамма-излучения неупругого рассеяния, радиационного захвата и наведенной активности. Детектор регистрирует в различных временных окнах количество гамма- квантов определенной энергии, что позволяет определить содержание 9 основных породообразующих элементов – кремния (Si), железа (Fe), кальция (Ca), серы (S), титана (Ti), гадолиния (Gd), хлора (Cl), бария (Ba), водорода (H), углерода (C), кислорода (O).

16 Полное название:Cased Hole Formation Resistivity Русское название:Электрический каротаж через обсадную колонну Применение:В скважинах обсаженных стальной колонной измерительные электроды блок электроники токовый электрод совмещенный с центратором центратор ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА 1. Генератор вырабатывает ток, который протекает по обсадной колонне в верхнем и нижнем направлениях пока не достигнет земной поверхности. 2. Основная часть токовых линий протекает по стенкам колонны. На контакте колонны, цементного камня и пласта возникает ток утечки, создающий разность потенциалов пропорциональную проводимости пласта, которая измеряется электродами прибора. 3. Так как величина тока утечки очень мала, то величина измеряемого сигнала лежит в нановольтовом диапазоне (10 -9 В) ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ 1. Удельное электрическое сопротивление (УЭС) горных пород. 2. Нефтенасыщенность пласта по величине УЭС ПРЕИМУЩЕСТВА 1. Большая глубинность исследований – 2-10 м 2. Высокая чувствительность к насыщенности коллекторов, что позволяет определять нефтенасыщенность в низкопористых пластах и при слабой минерализации пластовых и закачиваемых вод. НЕДОСТАТКИ 1. Небольшой динамический диапазон измеряемых УЭС пласта (1-100 Омм) 2. Возможность только поточечного измерения. 3. Влияние солеотложений и коррозии на показания прибора.

17 Блок телеметрии Модули гамма- каротажа и локатора муфт Блок электроники Блок управления высверливанием Пробоотборный модуль с манометром Пробоотборник камеры (4,5 л, 108 мм) Полное название:Cased Hole Dynamics Tester Русское название:Динамический пластоиспытатель в обсаженном стволе Применение:В обсаженных скважинах ПРИНЦИП РАБОТЫ 1. Через колонну и цементный камень в породе высверливается отверстие. 2. Производится откачка жидкости до получения пластового флюида, далее отбирается проба с сохранением пластовых условий. 3. Снимаются кривые падения и восстановления давления (КПД и КВД). 4. Высверленные отверстия герметизируются. ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ: 1. Определение параметров пласта по КВД и КПД 2. PVT-свойства пластовых флюидов ПРЕИМУЩЕСТВА: 1. Производится откачка фильтрата до получения пластового флюида 2. Вскрытие пласта с последующей герметизацией отверстий

18 Полное название:Modular Dynamic Tester Русское название:Испытатель пластов на кабеле Применение:В необсаженных скважинах ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ 1. Замеры пластовых давлений (высокоточный кварцевый манометр): КПД+КВД и расчет подвижности пластового флюида 2. Определение ВНК и НГК путём построения градиентов давления 3. Отбор пластовых флюидов с контролем качества отбираемого флюидов. Пробы 3.8, 10.4, 22.7 литра. 4. Определение радиальной и вертикальной проницаемости. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА 1. Осуществляется вызов притока на малых депрессиях при помощи встроенного насоса Откачка продолжается до получения пластового флюида с помощью оптического анализатора жидкости Производятся замеры пластового давления (КПД, КВД) Многозондовая конфигурация позволяет замерять давление в 2-х точках в дополнение к замерам, проводимым в точке отбора (для оценки вертикальной проницаемости). 5. Отбирается проба пластового флюида с сохранением пластовых условий. ПРЕИМУЩЕСТВА 1. Отбор проб качества PVT (стандартный модуль MRMS содержит 6 бутылок по 450 см 3 каждая) c помощью модуля откачки (MRPO-Pump Out) и оптического анализатора флюида (OFA). 2. Возможность проведения мини ГРП 3. Прямые замеры для определения радиальной и вертикальной проницаемости и оценка анизотропии

19 Полное название:Ultrasonic imager tool Русское название:Ультразвуковой сканер для оценки качества цементирования и контроля технического состояния колонны Применение:В обсаженных скважинах Блок электроники Гидравлический привод излучателя Излучатель Центратор ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ: 1. Определение качества цементирования (прочность, сцепление цемент-колонна) 2. Определение техсостояния колонны (наличие зон коррозии, перфорационные отверстия) ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА 1. Излучатель испускает ультразвуковые импульсы в диапазоне частот от 200 до 700 к Гц (задается оператором). Приемник принимает отраженные ультразвуковые волны от внутренней поверхности обсадной колонны. 2. Скорость затухания волн зависит от качества сцепления между цементом и обсадной колонной. 3. Регистрируемая частота резонанса зависит от толщины стенки обсадной колонны. КОНСТРУКЦИЯ ПРИБОРА: Вращающийся излучатель (также являющийся приемником) излучает и регистрирует по 72 импульса на каждой точке измерения и обеспечивает 100 % охват исследуемой поверхности колонны и заколонного пространства. Результаты исследований представляются в виде цветовой развертки и позволяют проследить распределение цемента за колонной, а также наличие каналов и трещин шириной не менее 3 см.

20 USIT Эксцентриситет Радиус Акустическая жесткость Индекс цемента Ср. знач. акустич. жестк. Перфорация Сварные швы В колонке 1: красная кривая – отклонение прибора от оси колонны, зеленая – кривая ГК для привязки по глубине, черная – локатор муфт. В колонке 2: синяя кривая – внутренний радиус колонны, красная – внешний радиус колонны. В колонке 3: в цветовой форме представлены значения акустической жесткости (произведение плотности на скорость прохождения волны), красный цвет соответствует минимальной жесткости (газ), синий – средней (жидкость) и коричневый – высокой (цемент). В колонке 4: в цветовой форме представлена разность между амплитудой первого вступления в каждой точке и средним значением всех 72 отраженных импульсов на одной глубине. В колонке 5: кривые минимальных, максимальных и средних значение акустической жесткости. В колонке 6: черная кривая – характеризует качество сцепления цемент-колонна (1-хорошее, 0-отсутствует). Красный, синий и коричневый цвета показывают суммарное значение акустической жесткости для газа, воды и цемента соответственно по развертке скважины. ПРЕИМУЩЕСТВА: Возможность применения в скважинах с любыми зенитными углами