CC BY
34
УДК 550.832.7
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЗОНДОВ ЭЛЕКТРОКАРОТАЖА
С ИНДУКЦИОННО-ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
(ПО МАТЕРИАЛАМ ПУБЛИКАЦИЙ И РЕЗУЛЬТАТАМ МОДЕЛИРОВАНИЯ)
Игорь Владиславович Михайлов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, проспект Академика Коптюга, 3, аспирант, вед. прогр., e-mail: mikhayloviv@ipgg.sbras.ru
Марина Николаевна Никитенко
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, проспект Академика Коптюга, 3, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, e-mail: nikitenkomn@ipgg.sbras.ru
Вячеслав Николаевич Глинских
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, проспект Академика Коптюга, 3, кандидат физико-математических наук, зав. лаб., e-mail: glinskikhvn@ipgg.sbras.ru
Проанализированы зарубежные публикации по зондам электрокаротажа с индукционно-гальваническим возбуждением. Рассмотрены их преимущества и недостатки по сравнению с зондами электромагнитного каротажа.
Ключевые слова: электрокаротаж, индукционно-гальваническое возбуждение, численное моделирование.
ANALYSIS OF ELECTROLOGGING TOOLS WITH
COMPOUND INDUCTION AND GALVANIC EXCITATION CAPABILITIES
(BASED ON PUBLICATIONS AND SIMULATION DATA)
Igor V. Mikhaylov
A.A. Trofimuk Institute for Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, Acad. Koptyug av. 3, postgraduate student, Leading Software Developer, e-mail: mikhayloviv@ipgg.sbras.ru
Marina N. Nikitenko
A.A. Trofimuk Institute for Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia,
Novosibirsk, Acad. Koptyug av. 3, Ph.D., Senior Researcher, e-mail:
nikitenkomn@ipgg.sbras.ru
Vyacheslav N. Glinskikh
A.A. Trofimuk Institute for Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia,
Novosibirsk, Acad. Koptyug av. 3, Ph.D., Head of Laboratory, e-mail:
glinskikhvn@ipgg.sbras.ru
Foreign publications on electrologging tools with compound induction and galvanic excitation are analyzed. Their advantages and shortcomings if compared with electromagnetic logging tools are considered.
Key words: electrologging, compound induction and galvanic excitation, numerical simulation.
Постоянное усложнение объектов исследования скважинной геофизики требует совершенствования применяемых методов, технологий и каротажных приборов. Заметно развиваются направления, связанные с методами электромагнитного каротажа, широко используемыми для оценки насыщения углеводородами. Несмотря на ряд несомненных преимуществ, они недостаточно эффективны в скважинах с высокопроводящим буровым раствором и понижающим проникновением фильтрата. В этом смысле, электрокаротаж может являться необходимым дополнением.
В данной работе, на базе аналитического обзора зарубежных публикаций и результатов численного моделирования, проводится анализ возможностей каротажных зондов с индукционно-гальваническим возбуждением, характеризующихся высокой разрешающей способностью.
Основываясь на анализе многочисленных публикаций, в частности [1-4], в целом отражающих основную идею, можно отметить следующее.
Широко распространены зонды, характеризующиеся одновременно несколькими способами «возбуждения-измерения». Так, большой интерес представляет реализация бокового каротажа, обладающего хорошей фокусировкой. Результаты полевых измерений в вертикальных скважинах показали, что эти зонды обладают лучшей чувствительностью к пластам меньшей мощности, чем, например, двухзондовый индукционный каротаж.
Другой важный момент - возможность эффективного применения зондов электрокаротажа с индукционно-гальваническим возбуждением при больших контрастах удельных сопротивлений между пластом и буровым раствором. Так, сопротивления скважинного флюида, характерные для биополимерных растворов, оказывают слабое влияние на отклики рассматриваемых зондов. В то же время, диаграммы электромагнитного каротажа, например ВИКИЗ, в таких условиях сильно усложняются.
Соответствующие отклики в сильнонаклонных и горизонтальных скважинах отражают физическую ситуацию, обратную той, которая наблюдается в вертикальных скважинах. А именно, зонды электрокаротажа c индукционно-гальваническим возбуждением при приближении к границе начинают раньше чувствовать проводящие вмещающие пласты, чем высокоомные. Для зондов индукционного каротажа характерна обратная ситуация по сравнению с зондами электрокаротажа c индукционногальваническим возбуждением - более ранняя чувствительность наблюдается к высокоомным вмещающим пластам. С точки зрения геонавигации и возможностей определения сопротивлений пластов, эти методы взаимно дополняют друг друга.
Вплоть до сегодняшнего дня, рассматриваемые зонды электрокаротажа модернизировались. Например, использование измерительных кнопочных электродов различной ориентации относительно ствола скважины, характеризующихся азимутальной чувствительностью к среде и высоким
вертикальным разрешением, позволило строить электрические имиджи, нашедшие широкое применение при решении разных задач.
Известное явление, осложняющее вид диаграмм электромагнитного каротажа в скважинах с большими углами наклона, - образование «рогов поляризации» в области пересечения границ пластов. Говоря о диаграммах зондов электрокаротажа с индукционно-гальваническим возбуждением, следует сказать, что подобных осложнений на них не наблюдается.
Нельзя не отметить возможность применения электрокаротажа с индукционно-гальваническим возбуждением в значительно большем диапазоне сопротивлений пластов по сравнению c электромагнитным каротажем (на два порядка). Это является предпосылкой к использованию первого в высокоомных геологических разрезах.
С целью изучения возможностей электрокаротажа с индукционногальваническим возбуждением в условиях Западной и Восточной Сибири, было проведено моделирование и анализ откликов двухкатушечного зонда. При моделировании рассматривался широкий спектр электрофизических и геометрических параметров скважины, зоны проникновения и пласта на базе слоисто-однородных моделей.
По результатам проведённой работы можно сделать следующие выводы. Двухкатушечный зонд обладает высоким радиальным и вертикальным разрешением. Наблюдается надёжная зависимость регистрируемых откликов зонда от электрического сопротивления пласта, вне зависимости от контрастности сопротивлений между скважиной, зоной проникновения и пластом.
Электрокаротаж с индукционно-гальваническим возбуждением, вероятно, имеет большой потенциал для применения в условиях Западной и Восточной Сибири. Поскольку поведение диаграмм этого метода и электромагнитного каротажа в ряде случаев принципиально отличается, их совместное использование может способствовать более эффективному решению таких задач, как изучение сложнопостроенных коллекторов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Gianzero, S., Chemali, R., Lin, Y., Su, S., Foster, M. A New Resistivity Tool for Measurement-While-Drilling // Transactions of the SPWLA 26th Annual Logging Symposium. -Dallas, Texas, USA, June 17-20, 1985. Paper A.
2. Gianzero, S., Chemali, R., Su, S. Induction, Resistivity and MWD Tools in Horizontal Wells // Transactions of the SPWLA 30th Annual Logging Symposium. - Denver, Colorado, USA, June 11-14, 1989. Paper N.
3. Bonner, S., Bagersh, A., Clark, B., Dajee, G., Dennison, M., Hall, J., Jundt, J., Lovell, J., Rosthal, R., Allen, D. A New Generation of Electrode Resistivity Measurements for Formation Evaluation While Drilling // Transactions of the SPWLA 35th Annual Logging Symposium. -Tulsa, Oklahoma, USA, June 19-22, 1994. Paper OO.
4. Ortenzi, L., Dubourg, I., Van Os, R., Han, S., Koepsell, R., Chow, S., Ha, Y. New Azimuthal Resistivity and High-Resolution Imager Facilitates Formation Evaluation and Well Placement of Horizontal Slim Boreholes // Transactions of the SPWLA 52nd Annual Logging Symposium. - Colorado Springs, Colorado, USA, May 14-18, 2011. Paper LLL.
