Зависимость электрофизических параметров горной породы от петрофизических характеристик по данным диэлектрической спектроскопии и индукционного каротажа

• Автор: Ельцов, Тимофей Игоревич
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 98 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ИЗВЕСТНЫЕ РЕШЕНИЯ, ИХ ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
ЕЕ Частотная дисперсия кажущейся электропроводности, её учёт при
интерпретации
1.2. Частотная дисперсия диэлектрической проницаемости, методы
измерения и интерпретации
Выводы
Глава 2. ЧАСТОТНАЯ ДИСПЕРСИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ В
ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ГЛИНИСТЫХ СЛАНЦАХ ХЭЙНСВИЛЬ
2.1. Газонасыщенные сланцы Хейнсвиль
2.2. Частотная дисперсия сигналов
2.3. Описание прибора ИК и алгоритм моделирования
2.4. Быстрый алгоритм вычисления кажущихся сопротивлений по сигналам индукционного каротажа
2.4.1. Преобразование точных формул
2.4.2. Построение начального приближения
2.4.3. Описание алгоритма
2.5. Обоснование выбранной модели
2.6. Алгоритм инверсии данных ИК с частотной дисперсией
Выводы
Глава 3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОНЕФТЯНОГО СООТНОШЕНИЯ И ПОРИСТОСТИ ПЛАСТА ПО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СПЕКТРАМ В ШИРОКОМ ЧАСТОТНОМ ДИАПАЗОНЕ
3.1. Постановка задачи
3.2. Особенности диэлектрических спектров насыщенной горной породы в среднечастотном диапазоне электромагнитного поля
3.3. Определение пористости насыщенной горной породы

3.4. Проявление поляризационных характеристик в скважинных измерениях
индукционным прибором
Выводы
Глава 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРОНИЦАЕМОСТИ НАСЫЩЕННЫХ ОБРАЗЦОВ ГОРНОЙ ПОРОДЫ
4.1. Описание коллекции образцов
4.2. Методика измерения и интерпретация результатов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Объекты исследования:
- связь частотной зависимости комплексной диэлектрической проницаемости осадочных пород, насыщенных водой, нефтью или водонефтяной смесью, с пористостью и водонефтяным соотношением;
- связь измеренных кажущихся электропроводностей в глинистых сланцах с параметрами поляризации.
Актуальность темы. Степень её разработанности. В последнее десятилетие геофизические и нефтесервисные компании возобновили применение диэлектрического каротажа при исследовании горных пород. В отличие от опыта 70-х годов прошлого века, когда измерения в диэлектрическом каротаже выполнялись на одной частоте, 10-15 лет назад исследователи обратили внимание на частотную зависимость диэлектрической проницаемости и электропроводности от петрофизи-ческих свойств, полагая, что по частотной зависимости комплексной диэлектрической проницаемости можно судить о пористости, нефте- и водосодержании пород. Для определения частотной зависимости потребовались новые подходы к обработке данных, новые методы и способы интерпретации результатов измерения электрофизических параметров флюидонасыщенной горной породы в широком частотном диапазоне.
В настоящее время интерпретация данных диэлектрического каротажа в диапазоне частот от 20 МГц до 1 ГГц основана на применении различных формул смеси, позволяющих получить комплексное значение диэлектрической проницаемости среды, выраженное через комплексные значения диэлектрической проницаемости компонент системы: минерального скелета, воды и углеводородов. Такой подход требует априорного знания состава минерального скелета и насыщающего его флюида, а также комплексного значения их диэлектрической проницаемости, что представляется практически не возможным в условиях каротажа.

Значения электропроводности на нулевой частоте близки к значениям кажущейся УЭП, измеренной на самой низкой частоте. Значения времени релаксации находится в пределах типичных значений, характерных для исследуемых горных пород, а поляризуемость значительно выше ожидаемых значений. Во время анализа керна, извлеченного из изучаемого интервала, был обнаружен пирит. Возможно, такие большие значения поляризуемости обусловлены наличием рассеянного пирита, общая площадь поверхности которого приводит к значительной дисперсии кажущейся УЭП.
а на нулевой частоте мСм/м
О 10 20
т, время релаксации, мкс

т, поляризуемость
Параметр с
Рисунок 2.7 - Результаты инверсии
Выводы
Проанализированы известные модели поляризации; для решения задачи инверсии сигналов НОІЬ на интервале сланцев Хейнсвиль обоснована модель поляризации Коул-Коул. Апробирован алгоритм инверсии каротажных данных НОІЬ в рамках модели поляризации Коул-Коул. Показано, что такая модель позволяет