Условия образования ПС

1. Formation Evaluation

LITHOLOGY LOGS
SP LOG

2. Введение

ПС, SP – метод самопроизвольных потенциалов
Измеряет: самопроизвольное образование
в скважине и вблизи неё поля электрических
токов (самополяризация)
Вертикальное разрешение: 80 см
Единицы измерения: mV, мВ
2

3. Задачи метода

• Выделение коллекторов (проницаемых зон);
• Оценка глинистости;
• Определение сопротивления пластовой
воды, Rw ;
• Корреляция разреза.
3

4. Условия образования ПС

• Буровой раствор на водной основе;
• Различие сопротивлений бурового
раствора и пластовой воды (разная
минерализация);
• Наличие зон с хорошей
проницаемостью и пористостью.
4

5. Принципиальная схема

Глина
Песчаник
Глина
5
Регистрируется
разность между
MиN
Usp N= const
Usp M= потенциал
вдоль ствола

6. Природа ПС (пласт)

Диффузионный потенциал
(liquid junction potential)
Cl
-
+
Na
+
+
+
+
-
-
+
+
+
+
Проницаемый
песчаник
Адсорбционный потенциал
(shale potential)
Мембранный потенциал
Cl
-
-
+
Na
+
+
+
+
-
Непроницаемая
глина
Rw<Rm
Water Salinity>Mud Filtrate Salinity
6
+
+
+
+

7. Теория метода ПС

Общий потенциал ПС:
E Esh Ed k lg(
k f (T )
k (61 0.133T ) 0F
k (65 0.24T ) 0C
7
Rmf
Rw
)

8. Поле токов ПС и кривая потенциала

Минерализация пластовой воды >
минерализации промывочной жидкости
8
Минерализация пластовой воды <
минерализации промывочной жидкости

9. Применение метода ПС

Определение границ
пласта по аномалии
Uпс (а),
расчленение разреза
и определение
относительных
амплитуд Uпс (б)
9

10. Выделение линии глин и песков

• Для быстрой оценки свойств
пласта необходимо провести
линии соответствующие
100% песчаника и 100% глин
по отметкам максимального
и минимального отклонения
кривой ПС на каротажной
диаграмме.
• Однако, отклонение ПС
уменьшаются из-за наличия
в пласте углеводородов, и
при глубоком
проникновении. Частичное
отклонение ПС не всегда
означает зону глин и
песчаников
10
Линия глин
Линия
песков

11. Определение глинистости

Vsh
U sp U sp min
U sp max U sp min
• Usp - показания ПС
• Uspmin – показания в чистых песчаниках
• Uspmax – показания в глинах
11

12. Определение глинистости

SP
U sp max U sp
U sp max U sp min
Vsh 1 SP
12
• Usp - показания ПС
• Uspmin – показания в чистых песчаниках
• Uspmax – показания в глинах

13. Выделение проницаемых зон

По диаграмме ПС
можно выделить
проницаемые зоны
Песчаник
13

14. Влияющие факторы

Мощность пласта (h);
Диаметр скважины (h/dс);
Сопротивление пласта (Rt);
Сопротивление вмещающих пород;
Соотношение сопротивление пластовой воды и
фильтрата бурового раствора (Rw/Rmf);
• Проникновение фильтрата в пласт;
• Присутствие глинистых прослоев в пласте
14

15. Влияние мощности пласта

1. Влияние мощности пласта и
диаметра скважины.
2. Влияние удельного
сопротивления пласта и
бурового раствора.
В пластах мощностью > 2-3 м
поправка не требуется
15

16. Влияние мощности пласта

SP=ASP*Cf
Где Cf –
Correction
factor
16
В пластах мощностью > 2-3 м поправка не требуется

17. Влияние УЭС пласта и вмещающих пород

Если вмещающие пласты
очень
высокого
сопротивления,
кривая
становится
вытянутой,
менее выраженной.
Выделение
проницаемых
пластов затруднено.
17

18. Соотношение Rw и Rmf

18

19. Влияние проникновения

19

20. Влияние глинистости

При чередовании
пластов
наблюдаются
локальные
минимумы и
максимумы
20
Shale
Sand

21. Вычисление Rw по кривой ПС

Алгоритм
• Получите измеренное значение Rmf. Температура на забое
скважины берется из заголовка каротажной диаграммы
(BHT – bottom hole temperature)
• Вычислите Rmf при пластовой температуре (Gen-9).
• Вычислите SSP из каротажа как максимум отклонения (в
чистой, мощной водонасыщенной зоне).
• Преобразуйте Rmf в Rmfe (эквивалентное) при температуре
пласта (FT).
• Используя номограмму SP-1 с SSP, FT и Rmfe, вычислите Rwe
(эквивалентное).
• Из номограммы SP-2 преобразуйте Rwe в Rw при
температуре пласта
21

22. Исходные данные

Basal Quartz No.1
Rmf = 2.6@60F
DEPTH
FT
06/28/2002 10:02:06 AM
GR (GAPI)
0.
ILD (OHMM)
150. 0.2
CALI (IN)
6.
1:500
-200.
PHID (V/V)
2000. 0.45
ILM (OHMM)
16. 0.2
SP (MV)
2000. 0.45
2000.
5400
5500
22
-0.15
PHINSS (V/V)
SFL (OHMM)
0. 0.2
T=200F
Basal Quartz Example
-0.15

23. Вычисление SSP

Basal Quartz No.1
Rmf = 2.6@60F
DEPTH
FT
06/28/2002 10:02:06 AM
GR (GAPI)
0.
ILD (OHMM)
150. 0.2
CALI (IN)
6.
1:500
-200.
16. 0.2
2000. 0.45
0. 0.2
5500
23
-0.15
PHINSS (V/V)
SFL (OHMM)
140 mV
5400
PHID (V/V)
2000. 0.45
ILM (OHMM)
SP (MV)
T=200F
2000.
-0.15

24. Rmf при пластовой t

Rmf =
2.6@60F
Rmf =
0.7@200F
24

25. Получение Rmfe

Rmfe = 0.35 ohmm
25
Rmf = 0.7 ohmm@200F.

26. Получение Rwe

Rwe =
0.0086 Ωm
Rmfe = 0.35
Ωm
26
SSP = -140mv
FT = 200F

27. Получение Rw

Rwe =
0.0086
Rw = 0.019 ohmm@ FT 200
27

28. Резюме

• Регистрирует изменение потенциалов, вызванное
электрохимической и электрокинетической активностью.
• Разделяет непроницаемые глины от проницаемых
песчаников и карбонатов.
• Показания в песчаниках отклоняются влево, в глинах –
вправо. (для условий Сибири).
• Разрешение хорошее в высокопористых пластах и плохое в низкопористых.
• Величина амплитуды зависит от соотношения между
сопротивлениями пластовой воды и бурового раствора.
• По диаграмме можно вычислить сопротивление пластовой
воды.
• По диаграмме можно определить содержание глин.
28