Определение границ пластов

Значение кажущегося сопротивления, измеренное в скважине, зависит от удельного сопротивления изучаемого пласта. Кроме того, кажущееся сопротивление зависит от удельных сопротив­лений вмещающих пласт пород, бурового раствора и зоны его проникновения, от мощности пласта, диаметра скважины, глу­бины проникновения раствора, а также от типа и размера применяемого зонда. В одном и том же пласте конфигурация кривых кажущегося сопротивления, а следовательно, и правила оп­ределения границ этого пласта, существенно зависят от типа и размера применяемого зонда и соотношения мощности пласта и размера зонда.

Рис. 9. Примеры определения границ однородных пластов высокого удель­ного сопротивления с помощью кривых кажущегося сопротивления (по С.Г. Комарову).

Кривые обращенного градиент-зонда: а - в мощном пласте; б - в тонком пласте; кривые потенциал-зонда: в - в мощном пласте; г - в тонком пласте

В случае горизонтального пласта высокого сопротивления на кривой обращенного (кровельного) градиент-зонда против мощного однородного пласта¹ высокого сопротивления наблюдается асимметричный максимум (рис. 9, а). Кровля пласта отмечается по максимуму кривой, подошва пласта – по минимуму. Тонкий пласт² (высокого сопротивления) отмечается на кривой обращен­ного градиент-зонда максимумом (рис.9, б). Над пластом на расстоянии равном размеру зонда, находится экранный максимум, между экранным максимумом и основной аномалией - зона экранного минимума. Возникновение минимума и максиму­ма связано с явлением экранирования электрического тока плас­том высокого сопротивления. Границы пласта находятся прибли­женно по подъему и спаду кривой у основания аномалии.

¹ Мощность пласта больше размера зонда

² Мощность пласта меньше размера зонда

Кривые, полученные последовательным (подошвенным) гра­диент-зондом, являются зеркальным отображением кривых обращенного градиент-зонда относительно горизонтальной плоско­сти, проходящей через середину пласта.

Рис. 10. Примеры определения границ однородных пластов низкого удельного сопротивления с помощью кривых кажу­щегося сопротивления (по С.Г. Комарову).

Кривые обращенного градиент-зонда: а - в мощном пласте; б - в тон­ком пласте; кривые потенциал-зонда: в - в мощном пласте; г - в тон­ком пласте.

Подошва мощного пласта высокого сопротивления на кривой последовательного градиент-зонда отмечается по максимуму аномалии, кровля - по ее минимуму. Правила определения гра­ниц тонкого пласта на кривых последовательного градиент-зон­да подобны таковым для обращенного зонда, однако экранные максимум и минимум располагаются под пластом.

Потенциал-зонд в одиночных однородных пластах позволяет получить кривые кажущегося сопротивления, симметричные от­носительно горизонтальной плоскости, проходящей через середину пласта. Кривые кажущегося сопротивления, полученные с последовательным и обращенным потенциал-зондами, по форме различаются, если расстояние между электродами одного назначения M и N или A и В зонда больше мощности пласта. Мощный пласт высокого удельного сопротивления выражается на кривых потенциал-зондов симметричными аномалиями высо­кого кажущегося сопротивления.

Границы мощного пласта на кривой потенциал-зонда отме­чаются по точкам кривой, в которых начинается наиболее ин­тенсивный рост кажущегося сопротивления (рис. 9, в).

Тонкому пласту высокого сопротивления на кривой кажуще­гося сопротивления потенциал-зонда соответствует симметрич­ный минимум. Кроме того, по обе стороны пласта на кривой имеются два небольших максимума, вершины которых удалены от кровли и подошвы на расстояние 1/2 AM (рис. 9, г).

Горизонтальному пласту низкого удельного сопротивления и большой мощности соответствует при измерении кажущегося со­противления обращенным градиент-зондом асимметричный ми­нимум. Подошву пласта находят по максимальному значению кажущегося сопротивления, кровлю — по минимальному (рис. 10, а).

Границы тонкого пласта низкого сопротивления определяют аналогичным образом - по максимуму (подошва) и минимуму (кровля) кривой кажущегося сопротивления (рис. 10,б). Кри­вые кажущегося сопротивления для последовательного гради­ент-зонда можно получить путем зеркального отображения кри­вых для обращенного градиент-зонда.

В соответствии с этим изменяются и правила определения границ пластов.

Кривые потенциал-зонда в мощном пласте низкого удельного сопротивления представляют собой симметричный минимум (рис. 10, в). Границы пласта находят по точкам перехода от кру­того спада кривой к ее плавному понижению, учитывая, что эти точки находятся вне пласта на расстоянии 1/2 AM от его кровли и подошвы.

Против тонкого пласта низкого удельного сопротивления при измерениях кажущегося сопротивления в скважинах потенциал-зондом наблюдается расплывчатый минимум (рис. 10, г). Точ­ное определение границ пласта в этом случае затруднено.

В природе геологический разрез представляет собой чередо­вание пластов высокого и низкого удельного сопротивления. Рассмотрим случай переслаивания горизонтальных пластов вы­сокого и низкого удельного сопротивления (пачка пластов). В этих условиях при изучении каждого пласта необходимо пом­нить о возможном влиянии соседних пластов, которое проявля­ется в экранировании электрического тока соседними пластами высокого удельного сопротивления чаще всего при измерениях с градиент-зондом. Экранирование способствует увеличению ка­жущегося сопротивления в изучаемом пласте, если экранирующий пласт высокого сопротивления расположен со стороны не­парного электрода зонда, и, наоборот, уменьшению кажущегося сопротивления, если экранирующий тонкий пласт высокого со­противления залегает относительно изучаемого пласта на рас­стоянии, меньшем размера зонда, или если он залегает со сто­роны парных электродов. Наибольшее влияние на кривые ка­жущегося сопротивления в исследуемом пласте оказывают пла­сты высокого сопротивления, находящиеся со стороны удаленного электрода зонда на расстоянии, меньшем 1—2 размеров зонда. Явления экранирования в очень неоднородном разрезе часто делают невозможным количественное определение удель­ного сопротивления пластов.

Рис. 11. Кривые кажущегося сопротивления в пачках тонких пластов бес­конечно высокого сопротивления одинаковой мощности h = d_c (по В.Н. Дахнову).

Кривые: а — градиент-зондов; б — потенциал-зондов

При исследовании разреза, пред­ставленного пачкой тонких пластов высокого и низкого сопро­тивления, явления экранирования электрического тока в ряде случаев могут вызвать изменение не только величины, но и фор­мы аномалии кажущегося сопротивления. Наиболее ярко это на­блюдается при изучении пачек пластов, представленных чередо­ванием тонких прослоев высокого и низкого сопротивления (рис. 11). На этом рисунке видно, что наименьшее искажение кривых и лучшая расчленяющая способность наблюдаются при использовании зондов малых размеров. На кривых потенциал-зондов маломощные прослои выделяются менее четко, чем на кривых градиент-зондов. Для определения границ тонких пропластков используются те же правила, что и для определения границ тонких одиночных пластов.

При определении мощности наклонного пласта необходимо учитывать его угол падения. В том случае, когда угол падения пласта превышает 30°, форма аномалий на кривых кажу­щихся сопротивлений, зарегистрированных с градиент- или по­тенциал-зондами, не отличается от таковой в горизонтальном пласте.

Однако, используя при определении мощности наклон­ного пласта правила, предназначенные для горизонтального пласта, мы получаем представление о видимой его мощности. По полученному значению видимой мощ­ности можно найти истинную мощность по формуле

, (1.18)

где h - истинная мощность пласта;

h_в - видимая мощность пласта;

α - угол падения пласта.

Если угол падения пласта превышает 30°, определение его истинной мощности усложняется. В.Н. Дахновым разрабо­тана методика получения истинной мощ­ности крутопадающих пластов бесконеч­но высокого сопротивления, которая мо­жет быть использована для приближен­ного определения мощности пластов высокого сопротивления. По формуле

, (1.19)

где h_в - видимая мощность пласта, по­лученная при определении границ пла­стов обычными приемами; k - поправоч­ный коэффициент, учитывающий поправ­ку, вносимую в мощность пласта, за счет искажения кривых кажущихся сопротивлений (рис. 12); d_c - диаметр скважины.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: