Определение удельного электрического сопротивления горных пород методом бокового каротажа
Федеральное агентство по образованию
ГОУ СПО Октябрьский нефтяной колледж им. С. И. Кувыкина
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТОДОМ БОКОВОГО КАРОТАЖА
Выполнил студент группы
4ПР2-07: И. И. Сидоров
Принял: Х. З. Марьиванна
2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Геологическая часть
1.1 Физико-географический очерк района
1.2 История изучения района
1.3 Стратиграфия и литология
1.4 Тектоника
1.5 Нефтегазоносность и газоносность
2. Техническая часть
2.1 Обоснование метода БК для решения поставленной задачи
2.2 Физические основы метода БК
2.3 Выбор аппаратуры, её характеристики и принцип работы
3. Расчётная часть
3.1 Расчёт коэффициента зонда
3.2 Определение границ и мощностей пластов
3.3 Снятие отсчета рк в пласте и вмещающих породах
3.4 Введение поправок за мощность пласта и влияние скважины
4. Организационная часть
4.1 Организация промыслово-геофизических работ
4.2 Подготовка аппаратуры и методика измерений
4.3 Охрана труда
4.4 Охрана недр
Заключение
Список использованной литературы
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время геофизика является одной из востребованных в области сервиса услуг нефтяной промышленности.
Геофизические методы исследования скважин (каротаж) - это методы геологической и технической документации проходки скважин, основанные на изучении в них различных геофизических полей. Наиболее широкое применение геофизические методы получили при изучении нефтяных и газовых скважин в процессе их бурения, опробования и эксплуатации.
Исследование скважин геофизическими методами проводится в четырех направлениях:
1. изучение геологических разрезов скважин;
2. изучение технического состояния скважин;
3. контроль разработки месторождений нефти и газа;
4. проведение прострелочно-взрывных и других работ в скважинах геофизической службой.
1. Изучение геологических разрезов скважин - самое важное направление. В нём используются электрические, магнитные, радиоактивные, термические, акустические и другие методы. Применение их основано на изучении физических естественных и искусственных полей разной природой. Интенсивность этих излучений зависит от физических свойств горной породы.
В этом направлении решаются следующие задачи:
1) Литологическое расчленение пород
2) Выделение пород коллекторов
3) Определение пород коллекторов
2. Изучение технического состояния скважины. Решает следующие задачи:
1) Измерение диаметра скважины (кавернометрия и профилеметрия)
2) Измерение искривления скважин - инклинометрия
3) Оценка качества цементирования и другие.
3. Контроль за разработкой месторождений. Решает следующие задачи:
1) Исследование процесса вытеснения нефти и газа в пласте
2) Определение состава флюида в стволе скважины
3) Изучение эксплуатационных характеристик пластов
4. Проведение ПВР и других работ в скважине - это перфорация обсадных труб для сообщения скважины с пластом, отбор образцов пород из стенок скважины и т.д.
Геофизические методы изучения скважин применяются для решения геологических и технических задач, связанных с поисками, разведкой и разработкой месторождений полезных ископаемых, а также с изучением гидрогеологических и других особенностей исследуемых районов.
Геофизические методы изучения скважин являются важнейшим и неотъемлемым звеном в геологических, буровых и эксплуатационных работах, проводимых на нефтяных и газовых, угольных и рудных месторождениях, в гидрогеологических и инженерно-геологических изысканиях.
Интенсивность применения ГИС объясняется тем, что эти методы позволяют более эффективно организовывать разведку и эксплуатацию месторождений, уменьшают стоимость и время бурения.
В данной курсовой работе будет рассмотрена тема «Определение удельного электрического сопротивления горных пород методом бокового каротажа».
1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЙОНА
Туймазинская площадь расположена в западной части Башкортостана и в административном отношении находится на территории Туймазинского района РБ и Бавлинского района Республики Татарстан.
В регионально-тектоническом плане Туймазинская площадь расположена на южной вершине Татарского свода.
Месторождение открыто в 1937 году по карбону, а в 1944 году получен первый промышленный приток нефти из терригенных отложений девона. На месторождении пробурено большое количество скважин.
Главный населенный пункт - город Октябрьский с населением 114 тыс. чел. Кроме города Октябрьского, основными населенными пунктами являются город Туймазы, районный поселок Серафимовский, Уруссу, деревни Япрык и др.
Площадь расположена в лесостепной полосе Башкортостана, представляющей собой холмистую равнину, расчлененную речной и овражной сетью на отдельные гряды.
Водораздельные пространства имеют форму плато и спускаются к речным долинам уступами в виде террас. Эти террасы особенно отчетливо выражены на северных склонах водоразделов. Склоны гряд и отдельных высот, обращенные на юг и юго-запад, крутые, на север и северо-восток - пологие.
Максимальные абсолютные отметки рельефа наблюдаются в центральной части района (правобережье р.Ик) и равны +340-+350м.
В северо-восточном и юго-западном направлениях наблюдается плавное понижение абсолютных отметок соответственно до +165м. и +300м. Минимальные абсолютные отметки, характеризующие долины рек, равны +100м. (р.Ик) и +102,5м. (р.Дымка). Таким образом, Общая амплитуда колебаний рельефа в пределах района составляет величину в 250м.
Основной водной артерией района является р.Ик, протекающая с юга на север. Она имеет широкую и глубокую долину с плоским дном. Долина р.Ик становится особенно широкой в местах впадения в нее притоков, где ширина ее доходит до 7-8км. Долина р.Ик обладает явно выраженной меридиональной ассиметрией с крутым и высоким восточным склоном и более пологим западным.
Река Ик имеет ряд небольших притоков, из которых заслуживает упоминание р.Дымка, протекающая в юго-западной части района в северо-западном направлении.
Притоки р.Ик имеют широкие и глубокие ассиметричные долины, ориентированные в направлении близком к широтному. Северные склоны их, обращенные на юг, обычно бывают круты и обнажены, а южные, обращенные на север пологи, залесены и почти совершенно лишены обнажений.
Прирусловые части долин нередко заболочены. В правобережье р. Ик широким развитием пользуются карстовые явления, обязанные своим происхождением неглубокому залеганию кунгурских гипсов.
Отдельные неглубокие блюдцеобразные, часто задернованные или заполненные водой воронки наблюдаются почти вдоль всей долины р. Ик и в устьевых частей ее притоков.
Важнейшая железная дорога Уфа - Ульяновск. Ближайший магистральный нефтепровод Усть-Балык - Уфа - Альметьевск.
Климат района континентальный, с коротким, то сухим, то дождливым летом и продолжительной, с большими снежными заносами и метелью зимой.
Снежный покров держится с ноября до апреля месяца включительно и в среднем равен 1,5м. Преобладают западные и северо-западные ветры. Верхний слой земли промерзает на 1,5-2м. в зависимости от суровости зимы и толщины снежного покрова. Средняя продолжительность отопительного сезона составляет 198 дней. Максимальное среднегодовое количество осадков 480мм. Температура воздуха летом достигает 25-400С тепла, а зимой 20-350С, а иногда и 400С мороза.
1.2 ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ РАЙОНА
Детальное изучение геологического строения Туймазинского района было начато в 1934 году по рекомендации К. Р. Чепикова и Е. И. Тихвинской. Специальная структурно-геологическая партия выявила обширную пологую брахиантиклинальную складку названную Муллинской.
С осени 1934 года начали крелиусное бурение скважин глубиной 350 м, что обеспечило вскрытие кровли артинских отложений. Одновременно были начаты геофизические исследования района с применением электроразведки. Крелиусные скважины выявили обильные нефтепроявления в облитовых известняках кунгура, были получены притоки метанового газа из верхней части артинских отложений.
Хотя притока нефти из кунгурских известняков не было получено, выявленные газонефтепроявления значительно повысили интерес к Туймазинскому району. На основании данных геологической съемки, электроразведки, структурного (крелиусного) бурения, выявившего строение структуры по кровле артинских отложений в августе 1936 года. На Туймазинской структуре начато бурение трех поисковых скважин с целью разведки нефтеносности каменно - угольных отложений. 9 июня 1937 года скважина 148 на глубине 1108 м вскрыла насыщенные нефтью песчаники угленосной свиты. Скважина фонтанным способом давала до 50 т/сутки нефти. Обе другие скважины вскрыли нефтенасыщенные песчаники. Расположены они были треугольником с расстоянием 6-7 км.
Была установлена огромная площадь нефтеносности, при этом структура по верхним горизонтам (артинским) хорошо совпадала со структурой выявленного нефтяного пласта. Вопрос о разведке более глубоких горизонтов был впервые поставлен геологом В.И. Бочковым. В 1938 году скважину 148 решили углубить до девона, попытки не увенчались успехом. При глубине 1500м по техническим причинам бурение было остановлено, обнаружив признак нефти в фаменском ярусе.
В 1940 году на соседней - Ардатовской площади скважина 2 вскрыла в отложениях верхнего девона пачку аргиллитов и песчаников в кровле, насыщенной нефтью.
При опробовании получили приток воды с пленкой нефти. Однако эта скважина имела большое значение - наличие хороших коллекторов в девоне послужило поводом для возобновления разведки девона на Туймазинской площади. Начатая бурением в конце 1941 года скважина 152 также по техническим причинам не доведена до проектной глубины. И только в сентябре 1944 года разведочная скважина 100 вскрыла девонские отложения. На глубине 1750 м были вскрыты два пласта нефтенасыщенных песчаников. При опробовании нижнего пласта получен мощный фонтан нефти до 250 т/сутки.
С целью скорейшего получения новых данных о строении пластов и размерах залежи в первые годы практиковалось углубление скважин, пробуренных на карбон. Это дало значительный выигрыш во времени. Способствовало быстрому оконтуриванию девонских залежей и совпадение структурных планов района.
Имеющиеся данные о строении месторождения позволили в 1945-1946 годах произвести подсчет запасов и составить генеральную схему разработки.
В процессе оконтуривания месторождения были выявлены Александровское поднятие, являющееся юго-западным продолжением Туймазинской складки, на юго-восточном крыле Октябрьское, В. Заитовское и Юго-Муллинское поднятие.
1.3 СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ
На Туймазинском месторождении скважинами вскрыты пермские, каменноугольные, девонские, бавлинские отложения и породы кристаллического фундамента.
Отложения кристаллического фундамента рифейской системы (R) докембрия представлены биошитовыми парагнейсами и гранитами.
На биошитовых гнейсах кристаллического фундамента несогласно залегают зеленовато-серые гидрослюдистые аргиллиты, которые
переслаиваются кварцево-полевошпатовыми алевролитами, присутствуют редкие прослои кварцево-полевошпатовых и полимиктовых зеленовато-серых песчаников.
В нижней части горизонта (кальцеоловый DRcv и такатинский DItk) верхнего подъяруса эмского яруса среднего девона (DII) девонской системы залегает песчано-гравийный пласт DV кварцевого состава, мощность от 0 до 9 метров. Песчаники перекрываются аргиллитами и глинистыми алевролитами, мощность горизонта от 1 до 12 метров.
Бийский горизонт (D2bs) нижнего подъяруса (D2ef1) эйфельского яруса (D2ef) представлен известняками серыми с редкими прослоями мергелей, аргиллитов и алевролитов глинистых и известковистых. В промысловой практике они получили название «нижний известняк», мощность горизонта от 6 до 12 метров.
Афонинская свита (D2af) верхнего подъяруса (D2ef2) выделяется несколько условно, так как руководящей фауны в разрезах толщи не найдено. Эти отложения можно выделять в некоторых скважинах над репером «нижний известняк» в виде маломощной пачки глинисто-карбонатных темноокрашенных пород мощностью от 0 до 4 метров.
Воробьевский горизонт (D2vr) старооскольского надгоризонта (D2st) живетского яруса (D2g) имеет не повсеместное развитие, представлен алевролитами и аргиллитами. Мощность горизонта от 0 до 3 метров.
Рдатовский горизонт (D2ar) сложен преимущественно терригенными породами. В его составе выделяются нижний песчанистый пласт DIV, песчаный пласт DIII и карбонатная пачка «средний известняк». В большинстве разрезов известняки перекрываются мергельно-аргиллитовой пачкой, в породах которых встречаются включения сидерита. Мощность горизонта 20-40 метров.
К муллинскому (D2ml) горизонту относят песчаный пласт DII. Он частично размыт, а местами произошел полный размыв. В местах полного размыва отмечается слияние песчанистых пластов DII и DI. Мощность горизонта составляет 19-33 метра.
Пашийский горизонт (D3ps) надгоризонта Коми (D3kom) нижнего подъяруса (D3f1) франского яруса (D3f) верхнего девона (DIII) представлен песчанистыми и песчано-алевролитовыми породами с прослоями аргиллитов. Его граница совпадает с границами промыслового объекта - пласта DI.
Песчаники DI кварцевые, мелкозернистые с незначительным количеством кварцевого, глинистого и карбонатного цемента. Алевролиты по составу кварцевые с различной степенью примеси глинистого материала. Мощность 15 - 50 метров.
Кыновский горизонт (D3kn) сложен аргиллитами зеленовато- серыми и коричневыми, сланцеватыми и оскольчатыми. В основании горизонта прослеживается прослой известняка репер «верхний известняк». Мощность отложений кыновского горизонта составляет от 25 до 35 метров.
Саргаевский горизонт (D3sr) российского надгоризонта (D3ros) среднего подъяруса (D3f2) представлен известняками серыми, зеленовато-серыми, кристаллическими, политоморфными, иногда тонкозернистыми, глинистыми, трещиноватыми, прослоями битуминозными с прослойками аргиллитов темно- и зеленовато-серых, известковистых. Мощность 2-6 метров.
Доманиковый горизонт (D3dm) представлен переслаиваниемтемно-серых глинистых битуминозных известняков с зеленовато-серыми и черными мергелями, встречаются глинистые сланцы. Мощность отложений доманикового горизонта 28-32 метра.
Горизонты (мендымский D3md, орловский D3or и аскынский D3ask) донского надгоризонта (D3don) верхнего подъяруса (D3f3) слагаются известняками светло-серыми, реже коричневато-серыми, кристаллическими, сульфатизированными, участками глинистыми. Также имеются известняки органогенные, сгустковые, перекристаллизованные, пористо-кавернозные, с редкими прослоями доломитов мелкокристаллических, сульфатизированных, глинистых. В мендымском горизонте встречаются известняки с прослоями мергеля черного, битуминозного. Мощность - 60 метров.
Нижнефаменский подъярус (D3fm1) фаменского яруса (D3fm) верхнего девона (DIII) представлен плотными кристаллическими доломитами с подчиненными прослоями известняков, ангидритов и глин. Мощность отложений 105-155 метров.
Данковский (D3dn) и лебединский (D3lb) горизонты среднего подъяруса (D3fm2) сложены темно-серыми, пелитоморфными и органогенно-обломочными водорослевыми известняками. Последние играют подчинительную роль.
Мощность подъяруса - 60-70 метров.
Заволжский надгоризонт (D3zv) верхнего подъяруса (D3fm3) представлен известняками светло-серыми со слабым коричневатым оттенком, тонкокристаллическими, сульфатизированными, неравномерно глинистыми, прослоями брекчевидными и пористо-кавернозными. Мощность отложений заволжского надгоризонта 55-60 метров.
Малево-упинский горизонт (упинский C1up и малевский C1ml) нижнего подъяруса (C1t1) турнейского яруса (C1t) нижнекаменноугольного отдела (C1) каменноугольной системы (C) сложен серыми и светло-серыми известняками органогенными обломочными, пелитоморфными, в нижней части серые и коричневато-серые известняки доломитизированные. Мощность горизонта от 30 до 35 метров.
Кизеловский (C1kls) и черепетский (C1crp) горизонты верхнего подъяруса (C1t2) сложены известняками серыми, светло-серыми, органогенными, редко окременелыми тонкокавернозно-пористыми, участками нефтенасыщенными известняками с мелкокристаллической структурой, с прослойками доломита. Мощность - от 45 до 50 метров/
Бобриковский горизонт (C1bb) кожимского надгоризонта (C1kzh) нижнего подъяруса (С1vl) визейского яруса (C1v) представлен терригенными отложениями песчаника, алевролита с прослоями углистого материала. По литологическому составу толща расчленяется на две пачки: нижнюю пачку - аргиллито-глинистую и верхнюю - песчано - алевролито - глинистую. Мощность - 10 - 16 метров.
Подошве тульского горизонта (C1tl) окского надгоризонта (C1ok) верхнего подъяруса (C1v2) наблюдаются прослои мергелей, аргиллитов. Выше залегают темно -серые известняки. Прослоями сильно глинистые, алевритовые.
Мощность горизонта - 20 - 40 метров.
Алексинский (C1al), Михайловский (C1mh) и веневский (C1vn) горизонты представлены темно-серыми доломитами. В кровле залегают известняки.
Прослоями они органогенные и доломитизированные. Мощность отложений - 110-125 метров.
Серпуховский ярус (С1s) представлен доломитами светло - серыми и белыми, серыми, пористо - кавернозными, прослоями плотные, редко участками глинистые, с включениями ангидрита голубовато - серого, кристаллические, участками органогенные, частично доломитизированные, глинистые. Мощность - 130 - 135 метров.
Башкирский ярус (С2b) среднекаменноугольного отдела СII представлен известняками органогенными со стиллалитовыми швами. Мощность отложений яруса - 15 - 25 метров.
В подошве верейского горизонта (С2vr) нижнего подъяруса (С2ml) московского яруса (C2m) залегают темно - серые мергели. Выше идет чередование алевролитов и аргиллитов с маломощными прослоями мелкозернистых песчаников. Известняки органогенные, прослоями оолитовые. Мощность - 45 - 55 метров.
