БИЛЕТ № 23. 1. Методы ГИС при контроле за разработкой месторождений

1. Методы ГИС при контроле за разработкой месторождений.

В нефтегазовых отраслях промышленности выделяют два направления использования геофизических исследований скважин: исследование бурящихся скважин и осуществление контроля за работой и эксплуатацией месторождений. В первом направлении комплекс ГИС проводится с целью выделения нефтегазоносных коллекторов в поисковых и разведочных скважинах. Использование геофизических исследований с целью контроля за объектами эксплуатации (в том числе и подземных хранилищ газа) несколько отличается от первого направления. Здесь перед геофизиками стоят иные задачи, и используется свой определенный комплекс методов.

К основным задачам проведения геофизических исследований скважин при контроле за эксплуатацией подземных хранилищ газа можно отнести:

Определение эффективной газонасыщенной мощности эксплуатируемых объектов;

Определение газонасыщенности пластов-коллекторов;

Определение зон загазованности заколонного пространства;

Определение межпластовых заколонных перетоков;

Определение состава смеси, заполняющей ствол скважины;

Определение элементов конструкции эксплуатационной колонны, насосно-компрессорных труб, местоположение интервалов перфорации;

Определение толщины стенок эксплуатационной колонны, герметичности колонны и возможных нарушений;

Контроль за положением газо-жидкостного контакта;

Определение параметров насыщения пластов-коллекторов.

Надо отметить, что при контроле за ПХГ геофизическими методами существуют проблемы и недостатки, на которые нельзя не обращать внимание:

- Часто применяются вероятностные подходы к определению средних значений параметров коллекторов, но в дальнейшем, до и после разработки залежи, необходимо знать детальное распределение всех подсчетных параметров, в том числе положения межфлюидных контактов по разрезу и площади.

- Недостаточно внимания уделяется факторам, снижающим нефте-, газоотдачу коллекторов, способствующим или препятствующим использованию тех или иных методов интенсификации УВ.

- Игнорирование задачи изучения (до начала эксплуатации объекта) начальных полей геофизических параметров, используемых для контроля технического состояния скважин.

Для решения перечисленных задач необходимо применять ГИС в сочетании с закачкой воды и газа в нефтеносные пласты, нефти или газа в водоносные пласты для определения соответствующих коэффициентов вытеснения и фазовых проницаемостей в пластовых условиях. Эффективным было бы использование измерений оценки остаточного нефте- и газонасыщения электрическими методами в скважинах, обсаженных трубами из диэлектрического материала. В процессе поиска пропущенных залежей и их доразведки при благоприятных условиях можно достичь значительной экономии за счет повторных исследований разрезов обсаженных скважин нейтронными методами. Через значительное время замеры НК позволяют качественно, а часто количественно, оценить насыщение пластов.

Задачи определения источников и путей перетока и утечек газа, интервалов его вторичного скопления, определение газо-водяного контакта решаются с помощью термометрии, влагометрии, временных замеров НГК, электромагнитной дефектоскопией; изучение целостности и ненарушенности всех элементов подземного оборудования скважины- электромагнитной дефектоскопией, акустической цементометрией, магнитным локатором.[3]

Че проводят для контроля:

Использование данных термометрии при контроле залежи.

Контроль цементирования скважин;

Влагометрия;

Измерение плотности жидкости;

Расходометрия скважин;

Импульсный нейтрон- нейтронный каротаж;

Акустический метод

2. Дискретное представление непрерывной геофизической информации (эквидистантная дискретизация по непрерывному аргументу).

Проблема численного представления характеристик физических полей, изучаемых в разведочной геофизике, заключается в необходимости отображения континуального множества, которое образуют значения характеристик, в счетное подмножество, образуе­мое их численными значениями. При этом происходят потери информативности с теоре­тической точки зрения могут быть оценены вычислением s-энтропии. Эта проблема наи­более характерна для оцифровки сигналов, возникающих при исследовании "нестацио­нарных" (переменных во времени) полей. Она относится к задачам приближенного пред­ставления функций и решается путем квантования сигнала по уровням. Суть квантования:

разбиение области возможных значений оцифровываемого сигнала на классы;

классификация мгновенного (в заданный момент времени) значения входного сигнала;

замена мгновенного значения значением представителя класса, (представителя каждого класса

назовем уровнем квантования).

Теорема Котельникова справедлива для функций с ограниченным спектром. Одна­ко, согласно теореме масштабов, если

т.е ограниченному спектру соответствует неограниченная функция.

На практике мы имеем дело с функциями ограниченной длительности (то есть не­ограниченными спектрами). Тем не менее, при большой длительности исходных функций и выборе шага дискретизации

сигнал по отсчетам восстанавливается с достаточ­ной степенью точности.

Обычно для финитных функций достаточной длительности (10-ки видимых перио­дов) принимают

т.е. если Fс=125Гц, то 6t = 1/(4*125)=(1/500)с=2мс

Частота Fn = l/25t называется частотой Найквиста.

При присутствии в спектре исходного сигнала составляющих выше частоты Найк­виста (эффект неограниченности спектра) возникают специфические помехи - зеркальные частоты.

В результате дискретизации по времени и квантования по уровням функция непре­рывного аргумента u(t) может быть представлена последовательностью отсчетов Ui, где i -номер отсчета, аналог времени:

т.е. координата времени хранится косвенным обра­зом (эффект равномерного кодирования).

Проблема численного представления характеристик переменных во времени физи­ческих полей, используемых в разведочной геофизике, связана с дискретизацией фущркциональных зависимостей по непрерывному аргументу (времени) является одним из ас­пектов проблемы приближенного представления функций. Практически она сводится к выбо­ру точек на оси времен, в которых определяются численные значения функции. Точки могут быть расположены равномерно (равномерное кодирование информации, эк­видистантное кодирование) и неравномерно. Рассмотрим первый подход.

Проблема эквидистантного кодирования заключается в выборе шага между точка­ми дискретного представления информации - шага дискретизации (8t) с тем, чтобы обес­печить точную передачу (возможность восстановления непрерывной функции по ее дис­кретным значениям) при минимальном объеме дискретной информации. Она решается на основе теоремы Котельникова, сформулированной в терминах теории связи.

Теорема Котельникова. Функция U(t) допускающая преобразования Фурье и имеющая непрерывный спектр ограниченная полосой частот от 0 до F = полностью определяется дискретным рядом своих значений, взятых с интервалом по времени ,

Чем определяется выбор шага дискритизации: опр-ся теоремой Котельникова.

Что понимается под квантованием по уровням?

Отображение непрерывного множества сигналов на конечном подмножестве значений того же множества.

Что понимается под дискретизацией по непрерывному аргументу?

Точки на оси абсцисс (X) могут быть равномерными и не равномерными.

Чем определяется выбор шага квантования?

Исходя из мощности.Формулировка теоремы Котельникова?Чем определяется шаг дискретизации?Из верхней границы частотного диапазона.

 

3.Природные резервуары. Залежи, месторождения нефти и газа.

По Броду природный резервуар – это вместилище для нефти, газа и воды, внутри которого они могут циркулировать, и форма которых обусловлена отношением коллектора с вмещающими его плохопроницаемыми породами.

Формирование основных типов резервуаров обуславливается следующими процессами:

деформация пластов, создающая антиклинали, купола, разрывы (сбросы, взбросы, надвиги и т.д.), вообще относительное превышение одного участка над другим.

осадконакопление, в процессе которого формируются породы разного состава, а именно коллекторы и флюидоупоры.

чередование периодов эрозии и осадконакопления, в течение которых структуры частично или полностью подвергаются размыву, а затем на размытой поверхности накапливаются более молодые породы.

процессы соляного и глиняного диапиризма, грязевого вулканизма.

гидродинамические процессы – изменение относительного положения областей создания напора и разгрузки вод.

изменение геохимических условий в недрах, приводящие к цементации коллекторов, доломитизации известняков, выщелачиванию, гидратации ангидридов.