Анализ результатов исследований прибором кросс-дипольного акустического каротажа до и после ГРП

"Научный аспект №5-2024" - Геология

УДК 550.832

Петрова Софья Алексеевна – студент Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Мухаметшин Ильдар Рамилевич – студент Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Аннотация: Произведен анализ результатов исследований прибором кросс-дипольного акустического каротажа до и после ГРП. Определены интервалы развития трещиноватости. Установлено, что в результате проведения гидроразрыва пласта была нарушена целостность цементного камня.

Ключевые слова: анизотропия, ГРП, кросс-дипольной акустический каротаж.

Использование кросс-дипольного акустического каротажа (КДАК) восходит к необходимости получения поляризованной поперечной волны в любых геологических условиях, в особенности в низкоскоростном разрезе.

До применения технологи КДАК поперечная волна оценивалась только в высокоскоростных породах с использованием монопольной акустической системы, которая регистрирует поперечную преломленную волну вдоль скважины, что не удовлетворяло рыночным требованиям [1].

Кросс-дипольные зонды позволяют изучать анизотропию упругих свойств горных пород, возникающей из-за внутренних структурных эффектов, таких как трещиноватость, тонкослоистость пород и неравномерная напряженность внутри породы. Это позволяет судить о направлении и степени открытости трещин, что необходимо для оптимизации разработки месторождений нефти и газа, оценки емкостных свойств коллектора контроля гидроразрыва пласта (ГРП), анализа механических свойств пород, интерпретации данных сейсморазведки [2-3].

В данной работе исследования были проведены прибором КДАК 8АД73, представляющим собой акустический зонд, включающий в себя три источника акустических волн (один монопольный и два направленных дипольных источника, расположенных в ортогональных плоскостях) и 32 направленных приёмника, которые расположены соосно с дипольными источниками .

Модуль излучателей содержит один монопольный излучатель, кросс-дипольный излучатель: X и Y пьезокерамические излучатели сориентированные перпендикулярно относительно друг друга, акустический изолятор. Низкая частота работы дипольного излучателя (1.8 кГц) позволяет надежно определять параметры поперечных волн без коррекции за дисперсию скоростей.

Модуль приемников содержит 8 приемников акустических колебаний по 4 канала в каждом.

Для расчета азимута анизотропии был использован угол магнитного склонения 16°. Качество полевых каротажных данных КДАК признано хорошим.

Частотная фильтрация волновых полей дипольных секций производилась с применением полосового фильтра. Фильтр подбирался согласно картам дисперсий и в данной работе диапазон 4.5–5.7 кГц был принят в качестве оптимального.

В результате интерпретации КДАК определены интервальное время продольной волны, быстрой и медленной поперечных волн, рассчитаны минимумы и максимумы энергий, а также выполнен расчёт коэффициента анизотропии акустических свойств.

Трещины ГРП интерпретируются в интервале 1080–1099 м.

По совокупному анализу кривых DTР, DTS, DTSslow, DTSfast, ANI_E до и после ГРП отмечаются приращения показаний в замере после ГРП в интервале развития трещин 1080–1099 м. Интервалы максимального раскрытия трещин 1081.0–1084.0 и 1089.0–1096.4 м закрашены зеленым цветом. (Рис. 1). Таким образом, общая толщина интервала развития трещин составила 19 м (Рис.1).

Рисунок 1. Геофизический планшет с результатами комплексной интерпретации данных.

В интервале 1081–1089 м, расположенном над интервалом перфорации после ГРП отмечается усиление «волны по колонне», что является потенциальным диагностическим признаком ухудшения качества цемента. Предполагается, что в результате перфораций и в процессе ГРП повредилась целостность цемента, в результате чего трещины распространились на интервал 1081.3–1089.4 м

Кривые DTS до и после ГРП имеют несколько интервалов отсутствия данных (закрашены голубым цветом), что возможно связано с погрешностями обработки кривых, т.к. значения кривых DTSslow, DTSfast, ANI_E непрерывны и пропуски отсутствуют.

Направление азимута анизотропии на данных интервалах составляет 170-190° градусов на Юг (Рис. 2).

Сопоставление кривых анизотропии до и после ГРП в интервале 1099–1103,6 м по значениям сопоставимо со значениями в обозначенном интервале трещин, что позволяет добавить этот интервал к зоне развития трещиноватости.

Рисунок 2. Направление развития азимута трещиноватости.

Выводы

1. В результате интерпретации данных КДАК определены области развития трещиноватости в интервале 1080-1099м.
2. Кривые DTS до и после ГРП имеют несколько интервалов отсутствия данных, что связано с погрешностями обработки кривых.
3. Приращение между кривыми анизотропии до и после ГРП в интервале 1099–1103,6 м по значениям сопоставимо со значениями в обозначенном в заключении интервале трещин 1080–1099 м, что, возможно, позволяет добавить этот интервал к зоне развития трещин по данным 8АД73.
4. По данным КДАК в интервале 1081–1089 м определено ухудшение качества цемента. Предполагается, что в результате перфораций и в процессе ГРП повредилась целостность цемента и трещины (в цементе) распространились на интервал 1081.3–1089.4 м.

Список литературы

1. Шумилов, А. В. Обработка данных кросс-дипольного акустического каротажа в программном комплексе СОНАТА, ж-л «Каротажник», 2014, С. 114–126.
2. Михеев, М. Л. Оценка коэффициента анизотропии на основе данных кросс-дипольного акустического каротажа и анализ причин её наличия, Нефть и газ - 2018: сборник трудов 72-й Международной молодежной научной конференции, Москва, 2018, С. 218–225.
3. Рахматуллина, А. Р. Опыт применения многозондового кросс-дипольного акустического каротажа при сопровождении гидроразрыва пласта, ж-л «Каротажник», 2013, С. 97–101.