Косков, В. Н., Косков, Б. В.
К 71 Геофизические исследования скважин и интерпретация данных ГИС: учеб. пособие. – Пермь, Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 315 с.
ISBN 5-7944-0619-4
Рассмотрены основы петрофизики горных пород. Описана физиче- ская сущность и области применения методов геофизических исследо- ваний скважин (ГИС). Освещена роль ГИС при решении геологических задач – литолого-стратиграфического расчленения разрезов скважин, выделения нефтегазовых коллекторов и определения их физических свойств и межскважинной корреляции. Приведены сведения по исполь- зованию персональных компьютеров и программных технологий при обработке данных ГИС и возможности использования результатов об- работки материалов ГИС при проектировании и контроле процессов разработки нефтегазовых месторождений. Изложены методы изучения технического состояния скважин.
Издание предназначено для студентов, изучающих дисциплину
«Геофизические исследования скважин», может быть полезным сту- дентам различных геологических специальностей, изучающим дисци- плины: «Геофизика», «Промысловая геофизика», «Геофизические ме- тоды стратиграфической корреляции», «Геофизические методы по контролю за разработкой».
Издано в рамках инновационной образовательной программы ПГТУ «Создание инновационной системы формирования профессио- нальных компетенций кадров и центра инновационного развития ре- гиона на базе многопрофильного технического университета».
УДК 550.832
ISBN 5-7944-0619-4 © ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет», 2007
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ........................................................................................................ 3
Введение............................................................................................................... 6
Часть первая
Основы петрофизики горных пород 11
Глава 1. Коллекторские свойства горных пород........................................... 11
1.1. Пористость........................................................................................ 11
1.2. Водонасыщенность и нефтегазоносность.................................... 15
1.3. Глинистость горных пород............................................................. 17
1.4. Плотность горных пород ................................................................ 18
1.5. Проницаемость горных пород....................................................... 20
Глава 2. Электрические, радиоактивные, акустические и другие свойства горных пород ...................................................................................... 22
2.1. Удельное электрическое сопротивление ..................................... 22
2.2. Электрохимическая активность .................................................... 26
2.3. Радиоактивность горных пород..................................................... 26
2.4. Упругие свойства горных пород ................................................... 29
2.5. Другие физические свойства горных пород................................ 34
Часть вторая
Геофизические методы изучения разрезов скважин 38
Глава 3. Электрические методы исследования скважин............................. 39
3.1. Основы теории потенциала электрического поля ..................... 40
3.2. Электропроводность и удельное электрическое сопротивление................................................................................ 48
3.3. Характеристика объекта исследования ....................................... 52
3.4. Примеры кривых сопротивлений и определение границ пластов потенциал- и градиент зондами..................................... 56
3.5. Определение удельного сопротивления пластов горных пород с помощью палеток БКЗ..................................................... 61
3.6. Определение истинного удельного сопротивления пласта ..... 64
3.7. Метод микрозондов (микрокаротаж)........................................... 68
3.8. Резистивиметрия скважин и определение ρс
по палеткам БКЗ ................................................................... 72
3.9. Диаграммы экранированных зондов (БК и МБК) ..................... 73
3.10. Индукционный каротаж............................................................... 81
3.11. Метод потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС)... 86
3.12. Прочие электрометоды и комплексирование методов определения удельного сопротивления .................................... 90
Глава 4. Радиоактивный каротаж.................................................................... 91
4.1. Гамма-каротаж (ГК)........................................................................ 92
4.2. Плотностной гамма-каротаж (ГГК) ............................................. 96
4.3. Нейтронный гамма-каротаж (НГК) и его модификации.......... 99
4.4. Импульсный нейтронный каротаж .............................................. 104
4.5. Другие радиоактивные методы..................................................... 108
Глава 5. Акустический каротаж ...................................................................... 109
Глава 6. Другие виды ГИС............................................................................... 121
6.1. Термометрия скважин .................................................................... 121
6.2. Магнитный и ядерно-магнитный каротаж.................................. 123
6.3. Газовый и механический каротаж................................................ 127
6.4. Пластовая наклонометрия ............................................................. Часть третья Геологическое истолкование результатов интерпретации данных ГИС Глава 7 . Геологическая интерпретация материалов ГИС........................... 129
7.1. Распознавание литологического состава пластов горных пород по данным ГИС.................................................................... 132
7.2. Составление геолого-геофизического разреза одной скважины и межскважинная корреляция.................................... 139
7.3. Оперативная и сводная интерпретация данных ГИС ............... 145
Глава 8. Комплексная интерпретация материалов ГИС .............................. 150
8.1. Выделение нефтегазоносных коллекторов и определение их эффективной мощности и характера насыщения ................ 151
8.2. Установление водонефтяного и газожидкостного контакта....... 158
8.3. Определение пористости и нефтенасыщенности коллекторов по данным ГИС........................................................ 163
Часть четвертая
Решение геологических задач методами ГИС
Глава 9. Использование традиционных методик интерпретации дан-
ных ГИС для решения ряда геологических задач......................................... 169
9.1. Сущность и практическая значимость геологических наук при изучении месторождений полезных ископаемых.............. 171
9.2. Использование методов ГИС при фациально-циклическом анализе терригенных отложений горных пород........................ 180
9.3. Литолого-стратиграфическое расчленение соленосных толщ................................................................................................... 190
9.4. Построение геофильтрационных разрезов скважин................ 196
9.5. Определение гидродинамических параметров по данным
ГИС и построение карт проницаемости...................................... 209
313
Глава 10. Решение геологических задач при машинной обработке данных ГИС......................................................................................................... 218
10.1. Развитие, цели и задачи использования ЭВМ при интерпретации данных ГИС ....................................................... 218
10.2. Системы интерпретации данных ГИС на ЭВМ
и решаемые задачи........................................................................ 224
10.3. Литолого-стратиграфическая интерпретация данных
ГИС на ЭВМ и персональных компьютерах............................. .235
10.4. Сервисные программы для построения геологических
моделей ........................................................................................... 245
Часть пятая Геофизические методы контроля разработки нефтегазовых месторождений и изучение технического состояния скважин Глава 11. Контроль технического состояния скважин. Технология
измерений и обработка результатов ................................................................ 260
11.1. Определение искривления скважин........................................... 261
11.2. Измерение диаметра и профиля ствола скважины.................. 263
Глава 12. Контроль качества цементирования скважин. Физические основы и использование термометрии, радиоактивных и акустиче- ских методов........................................................................................................ 266
12.1. Термометрия для контроля цементирования ........................... 266
12.2. Метод радиоактивных изотопов, метод рассеянного
гамма-излучения, метод акустического каротажа................... 268
12.3. Определение мест притока воды в скважину, зон поглощения и затрубного движения жидкости ....................... 271
12.4. Контроль за техническим состоянием колонн и труб............. 273
Глава 13. Геофизические методы контроля разработки нефтегазовых месторождений исследование действующих скважин ............................... 274
13.1. Использование данных термометрии при контроле за разработкой залежи....................................................................... 280
13.2. Контроль за изменением ВНК, ГНК, ГВК
и за возникновением избирательного обводнения пластов... 280
13.3. Исследование притока и поглощения жидкости и газа в эксплуатационных нагнетательных скважинах................... 281
Глава 14. Специальные скважинные исследования
и промыслово-геофизическое оборудование................................................. 286
14.1. Прострелочно-взрывные работы и опробование скважин в открытом стволе......................................................................... 286
14.2. Промыслово-геофизическое оборудование.............................. 288
Заключение .......................................................................................................... 293
Список литературы............................................................................................. 304