Серра Оберто Восстановление условий осадконакопления по данным геофизических исследований скважин

Подождите немного. Документ загружается.

111

Рис.4-73. Корреляции между различными синтетическими кривыми, выведенными по данным на-

клономера.

(1,7 –BAL, равновесие между максимумами и минимумами (HDT); 2,8-Независимые переменные; 3,6,11-

FRE, частота элементов на фут и на кривую HDT; 4- Очень зависимые переменные; 5- VAR, дисперсия

кривых HDT; 9- Зависимые переменные; 10- DEN, плотность результатов GEODIP; 12- ALT, средняя мощ-

ность элемента (HDT)

4.4.2. Программа SYNDIP

SYNDIP – это программа, разработанная фирмой Schlumberger (Del-

homme и Serra, 1984) с целью замены предыдущей процедуры. Программа

формирует кривые, выведенные по необработанным данным HDT или SHDT

(или синтетические кривые), и результаты вычислений. Так называемые синте-

тические кривые основываются на элементах и подобии кривых микрокаротажа,

а также на эволюции наклонов с глубиной и плоскостности. Программа может

быть сфокусирована, согласно различным критериям (качеству наклонов и пло-

скостности, размеру событий кривых…).

При нормальном использовании, синтетические кривые SYNDIP выво-

дятся с шагом выборки полфута; такой шаг выбран потому, что он согласуется с

шагом выборки большинства кривых в открытом стволе. Однако для детальных

исследований может быть выбран другой шаг (например, 1.2`` – обычная вели-

чина для замеров прибором EPT

Марка Schlumberger

112

Сначала рассчитывается частота точек перегиба (коррелированных или

не коррелированных) на одной кривой сопротивления наклономера, как показа-

тель активности кривой. Резкость этой синтетической кривой гарантируется тем

фактом, что для расчета частоты не используется окно; расчет, скорее, осно-

вывается на мощности между последовательными точками перегиба (ATBR).

Рис.4-74. Первая основная составляющая, вы-

веденная из PCA на шести синтетических кри-

вых (из Serra и Abbott, 1980).

Пласт или ламина может

быть определен как интервал глу-

бин между двумя последователь-

ными корреляциями, найденными

программами GEODIP или LOCDIP.

Линии корреляции связывают верх-

ние или нижние точки перегиба

сходных элементов на нескольких

кривых наклономера. Таким обра-

зом, мощности слоев рассчитыва-

ются между последовательными

линиями корреляции (ATCL). Когда

расстояние между линиями корре-

ляции меньше выходного шага вы-

борки, рассчитывается средняя

мощность, но разрешающая спо-

собность поддерживается.

Представление о внутренней

организации слоев можно получить,

сочетая активность кривой с плот-

ностью корреляций. Высокая актив-

ность при отсутствии корреляций

отражает организацию грубозерни-

стого неоднородного пласта (конг-

ломераты, полосчатая слоистость,

рифы, кавернозные

известняки…). Низкая активность или ее отсутствие и отсутствие корреляции

отражает либо однородный слой, либо слой с очень тонкой неоднородностью.

Высокая активность при высокой плотности корреляции соответствует тонкос-

лоистым отложениям.

Вместе с границами пласта выводится признак неплоскостности (non-

planarity), если коэффициент плоскостности GEODIP или LOCDIP ниже опреде-

ленной пороговой величины. Это указывает на неплоскостную и, возможно,

эрозионную поверхность.

Можно оценить параллельность последовательных границ пластов,

сравнивая соответствующие наклонные плоскости; рассчитывается угол между

кровлей и подошвой слоя и выводится признак непараллельности, если угол

больше определенной величины (например, 10). Рассчитывается дисперсия

наклонов в заданном скользящем окне (обычно 3 м или 10 футов шириной); это

угловое стандартное отклонение, рассчитанное на единичной полусфере.

Интервалы с малой дисперсией наклонов, тонкими пластами, малыми

углами между кровлями и подошвами пластов и с литологией, которая соответ-

ствует низкоэнергетичной обстановке осадконакопления (тонкие слои глинисто-

го сланца-алеврита или глинистого сланца-мергеля), – это те интервалы, где

может быть выбран структурный наклон.

113

Идентифицируется также природа контактов и переходов. Высокая вер-

тикальная разрешающая способность наклономера и его шаг выборки позво-

ляют разделять резкие и плавные изменения. Этот последний тип соответству-

ет рампам (ramps) проводимости, которые в общем случае отражают эволюцию

размера зерен или литологии (комплексов). В результате анализа рампа SYN-

DIP выводятся мелко- и крупномасштабные рампы.

Наконец, в SYNDIP в данные наклономера вводится поправка за вели-

чину EMEX (т.е. за величину полного тока, переданного в пласт), пересчитан-

ную и осредненную в проводимости в выходном интервале выборки, начиная с

момента, когда уровни становятся параллельными.

4.4.3. Описание изображения SYNDIP

Пример графического вывода SYNDIP представлен на рис.4-77.

На первой дорожке воспроизведены в логарифмическом масштабе три

калиброванные кривые сопротивления наклономера: минимальное и макси-

мальное значения, записанные четырьмя или восемью дисковыми электродами

(тонкие линии), и средняя величина, рассчитанная по этим 4 или 8 замерам со-

противления (толстая линия). Такое представление данных позволяет выявить

однородные или неоднородные пласты.

На второй дорожке показана внутренняя организация пластов: точками

обозначены однородные или массивные пласты, белые кружки соответствуют

неоднородным пластам, а темно-серым цветом с горизонтальными линиями

представлены пласты с тонкой слоистостью. Ограничивающая кривая – частота

точек перегиба, показатель полной активности кривой (1/ATBR), и частота кор-

реляций (1/ATCL).

Справа от второй дорожки, в трех колонках показаны признаки, обозна-

чающие обнаружение неплоскостных поверхностей, непараллельность границ

последовательных пластов, и коррелированные параллельные плоскости. В

следующей колонке содержатся интервалы, в которых имеется не менее пяти

наклонов, где угловое рассеяние ниже 5, с рассчитанным средним наклоном.

Все это представляет структурный наклон, если интервал соответствует низко-

энергетичной обстановке осадконакопления (глинистый сланец, алеврит или

мергель).

Иногда в третьей дорожке представлены результаты выбора наклона.

Наклон, который взят как представляющий интервал 1.5 фута, – это наклон,

минимизирующий сферическое расстояние до (n/2)-го ближайшего наклона

среди n наклонов, найденных в этом интервале. Сплошная кривая справа – это

стандартное отклонение сферического рассеяния наклона, а штриховая линия

– угол между кровлей и подошвой текущего слоя.

Следующая дорожка показывает кривую проводимости. Она затенена с

использованием шкалы серого (или цветом), чтобы подчеркнуть контраст гли-

на/песок в песчано-глинистых сериях. Цвета выбраны с помощью гистограммы

или замеров сопротивления наклономера (рис.4-78). Иногда слева отображены

два масштаба рампов проводимости.

Последняя дорожка показывает мощности проводимых или омических

слоев в двух зеркальных логарифмических масштабах. Мощность равна интер-

валу между плоскостями корреляции, которые соответствуют важным измене-

ниям сопротивления. Пласты затенены для облегчения восприятия трендов из-

менения мощности вверх по разрезу. Когда проводимые и омические пласты

соответствуют глинистому сланцу и песку, можно рассчитать песчано-

114

глинистый коэффициент. Для облегчения этой задачи, слева указана сумма

омических пластов.

Рис.4-75. Корреляции между синтетическими кривыми HDT (FRE, VAR, ALT) и результатами ГК или

CPI.

Чтобы увеличить масштаб изображения глинисто-песчаного интервала,

для синтетических кривых был использован выходной шаг выборки 1.2``, вме-

сто стандартного шага 6`` (рис.4-79). Там, где стандартное изображение пока-

зывает изменение мощности от 5 до 33 см, увеличенное изображение обнару-

живает два тонких песчаных пласта и точно дает их мощность: 10 и 22 см. Уве-

личенное изображение показывает также, что, кроме этих двух пластов, мощ-

ность тонких прослоев песчаника не превышает 10 см.

Синтетические кривые, полученные по данным наклономера, могут быть

выведены с любым шагом выборки, но резкость при этом не теряется.

Синтетические кривые подчеркивают и количественно характеризуют

седиментологическую информацию, которая заключается в данных наклономе-

ра, и приводят к более полному анализу данных ГИС, результаты которого бу-

дут использованы для распознания фаций и определения обстановки осадко-

накопления.

Иногда развернутое изображение стенки скважины в представлении на-

клономера SHDT, получается путем интерполяции между восемью кривыми со-

115

противления после выравнивания, следующего наклонам, рассчитанным про-

граммой LOCDIP. Это изображение известно под названием DUADIM или

STRATIM

(рис.4-80).

Рис.4-76. Корреляции между синтетическими кривыми DEN, выведенными по HDT, и кривыми ПС.

Марка Schlumberger

116

Рис.4-77. Пример изображения SYNDIP.

(1- глубина (в метрах); 2- калиброванное сопро-

тивление наклономера; 3- организация пластов; 4-

неоднородные; 5- массивные; 6- тонкослоистые;

7- сводка наклонов; 8- неплоскостная поверх-

ность; 9- непараллельные поверхности; 10- кор-

релированные параллельные плоскости; 11- зе-

леные картины; 12- синтетическая стратиграфи-

ческая колонка; 13- проводимость увеличивается;

14- мощность; 15- омические слои; 16- проводи-

мые слои)

Рис.4-78. Гистограмма сопротивление для вы-

бора цветов.

(17- проводимость увеличивается; 18- песчаник;

19- глинистый сланец; 20- гистограмма; 21- Нача-

ло; 22- Конец; 23- Индекс; 24- Отсутствующие точ-

ки; 25- Слева от начальной точки; 26- Справа от

конечной точки; 27- кальцитовый цемент)

4.5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ

ЗАМЕЧА- НИЯ ОБ

ЭЛЕМЕНТАХ, ВИДИМЫХ

НАКЛОНОМЕРОМ

Приведенные выше примеры пока-

зывают, что наклономеры и приборы

Formation MicroScanner предостав-

ляют значительное количество ин-

формации, охватывающей текстуру и

осадочную структуру пород, направ-

ление переноса и мощность пластов.

Следовательно, можно понять пре-

имущества, которые дает включение

этой информации во все седименто-

логические исследования. Вполне

очевидно, что приборы HDT, SHDT

или Formation MicroScanner «не ви-

дят» все особенности отложений; они

выявляют только те особенности, ко-

торые представляют минимальное

различие по сопротивлению. Таким

образом, элементы, видимые невоо-

руженным глазом благодаря измене-

нию цвета, не выявляются до тех

пор, пока изменение цвета не будет

сопровождаться изменением сопро-

тивления. Элементы, которые появ-

ляются на поверхности пласта, никак

не отражаясь на вертикаль-

ном разрезе (следы выпахивания, отпечатки дождя…), не могут быть распозна-

ны, поскольку прибор анализирует только цилиндрический участок.

В общем случае, можно допустить, что все события, выявленные накло-

номером или прибором Formation MicroScanner, и соответствующие вариациям

117

сопротивления, обязательно объясняют изменения геологических параметров

(минералогии, структуры, флюидов…), при условии, что имеется хороший кон-

такт прижимного башмака со стенкой скважины, и прибор правильно работает.

Рис.4-79. Возможность увеличения SYNDIP: точное описание тонких слоев с выходным шагом вы-

борки 1.2`` (из Delhomme и Serra, 1984).

4.6. ПРАВИЛА ДЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ НАКЛОНОМЕРА

Интерпретацию векторных диаграмм наклономера всегда следует выполнять

только с привлечением всех других имеющихся данных в открытом стволе.

- Первым шагом интерпретации должна быть компиляция сводной диа-

граммы, которая в масштабе 1/200 объединяет все имеющиеся кривые и график

GEODIP или LOCDIP после согласования по глубине (рис.4-41). Результат

вывода LITHO, FACIOLOG или CPI, воспроизведенный рядом, может оказать

существенную помощь.

- Второй шаг заключается в наблюдении и описании следующих видов, со

ссылкой, при необходимости, на график GEODIP или LOCDIP в масштабе

1/40, или на изображение Formation MicroScanner в масштабе 1/5.

 Исследованный интервал подразделяется на две зоны с приблизи-

тельно постоянными характеристиками.

118

 По возможности точно и тщательно, определяется минералогиче- ский

состав каждой зоны и каждого события в зоне. Для этого не- обходимо

использовать данные других методов, особенно литоло- го-плотностного (litho-

density), нейтронного и акустического каро- тажа, гамма-спектроскопии…, или

изображение LITHO.

 Наблюдается характер контакта (резкий или постепенный, плоско-

стной или деформированный, согласный или нет).

 Описывается тип последовательности слоев: простая или слож- ная, с

параллельными или с непараллельными границами, непре- рывная или

прерывистая.

 Следует отметить мощность слоя каждого типа и ее эволюцию с

глубиной.

 Необходимо выделить и проанализировать существование осо-

бенностей течения (полосчатая, волнистая или линзообразная слоистость),

выявленных мощностью событий и изменениями ве- личины и азимута наклона,

или изображениями Formation Micro- Scanner (рис.4-16, 4-17 и 4-24).

 Необходимо добавить внутреннюю структуру пласта, привлекая форму

кривой (массивная и однородная, неоднородная, рамп со- противления выявляет

градационную слоистость), и эволюции на- клонов (наклонная слоистость,

косая слоистость, передовые слои…). Анализируется также величина

изменения наклонов. От- сутствие этих изменений означает либо низкую, либо,

напротив, очень высокую энергию. Выбор одной из двух гипотез основывает- ся

на минералогическом характере, или на положении по вертика- ли этого явления

в гранулометрической последовательности, а также на наклонах. Существенные

вариации величины наклона оз- начают изменения энергии обстановки

осадконакопления

 Наконец, исследуются последующие эволюции, ритмы или циклы,

эволюция мощности каждого слоя и комплекса, выявляемые по кривым

сопротивления наклономера.

- Третий шаг соответствует прямой интерпретации. Он включает преобра-

зование наблюденных особенностей в геологически значимые результа- ты

интерпретации. Например, «синяя картина» (возрастание величины наклона

вверх по разрезу) будет интерпретирована как передовые слои (рис.4-81).

- Четвертый шаг представляет собой дедуктивную интерпретацию в тер-

минах обстановки осадконакопления. Анализ частотных диаграмм азиму- тов,

установленных на выбранных интервалах, поможет определить уни- модальный,

бимодальный или полимодальный характер наклонов (рис.4-

82).

119

(1- север; 2- восток; 3- юг; 4- запад; 5- глубина; 6- отклонение скважины; 7- возрастание сопротивления; 8-

каверномеры)

120

СКВАЖИНА…

ИНТЕРВАЛ: Начало…Конец

WD Кривые каверно-

мера

Промоина

Перерыв

Характер границ

Резкая

Плоскостная

Наложенные

Неплоскостная

Разделенные

(4 наклона

Рис.4-81. Идентификация типов слоистости по

данным наклономера.

(1- активность кривых (FBR); 2- низкая; 3- высо-

кая; 4- плотность корреляции (DCL); 5- массивная;

6- неоднородная; 7- пластинчатая (ламинирован-

ная); 8- рассеяние наклонов (PAR); 9- группирова-

ние кружков; 10- да; 11- нет; 12- проградация, об-

лекание, уплотнение; 13- различие по сопротив-

лению (SRES); 14- параллельная тонкая слои-

стость (ламинация); 15- параллельная слоистость;

16- косая слоистость; 17- волнистая слоистость)

Рис.4-82. Классификация частотных диаграмм

азимутов (из Selley, 1968, в Pettijohn, 1975).

(1- унимодальный характер; 2- бимодальный ха-

рактер; 3- полимодальный характер; 4- двухпо-

лярный; 5- 120 градусов)

Чтобы достигнуть этого, мы должны

интегрировать данные, полу- ченные в

результате наблюдения шлама

и керна (присутствие глауко- нита,

обломков лигнита, фосфатов, раковин,

тяжелых минералов; размер зерен,

гранулометрическая сортиров- ка,

природа цемента, тип глинистого

сланца…).

Можно начать с отказа от гипотез об обстановке осадконакопления, ко- торые не

согласуются с наблюденными особенностями. Окончательным вы- бранным

решением является такое решение, которое наилучшим образом со- гласуется со

сведениями геологического характера о формации, бассейне и об основных

тектонических элементах.

Рекомендуется свести результаты всех наблюдений в таблицу (Таблица

4-6), или в несколько колонок рядом со сводной диаграммой в масштабе 1/200.

Одна колонка предназначена для литологии, одна – для осадочных элементов,

одна – для последующей эволюции, одна – для результатов прямой интерпре-

тации и дополнительных замечаний, одна – для результатов окончательной ин-

терпретации в терминах фаций, одна – для обстановки осадконакопления и ее

градаций (рис.4-83).

В следующих главах будут представлены несколько других примеров процедуры.

Таблица 4-6.

Вид контрольной таблицы для описания векторных диаграмм

GEODIP или LOCDIP