Page tree

Versions Compared

Key

  • This line was added.
  • This line was removed.
  • Formatting was changed.


Formation resistivity
 Профиль насыщенности по резистивиметрии основаны на эмпирических моделях удельного электрического сопротивления 

LaTeX Math Inline
bodyR_t
  или удельной электрической проводимости 
LaTeX Math Inline
body\sigma_t = \frac{1}{R_t}
 пород в зависимости от пористости
LaTeX Math Inline
body\phi_e
, насыщенности водой 
LaTeX Math Inline
bodys_w
и содержания водонасыщенных глин
LaTeX Math Inline
bodyV_{sh}
.

Модель Арчи

Электрическое сопротивление пород 

LaTeX Math Inline
bodyR_t
 выражается следующей формулой:

LaTeX Math Block
anchorArchie
alignmentleft
\frac{1}{R_t} = \frac{\phi_e^m \, s_w^n }{A R_w} \quad \Rightarrow \quad s_w = \Big (  \frac{A}{\phi_e^m} \; \frac{R_w}{R_t} \Big) ^{1/n}

...

LaTeX Math Inline
bodyR_w

...

LaTeX Math Inline
bodyA

...

0.5 ÷ 1,

по умолчанию 1 для песка и 0.9 для известняка

 is defined by mineralization of the rock matrix and saturating fluids.


The simplest and most practical models are based on:

...

LaTeX Math Inline
bodym

...

LaTeX Math Inline
bodyn

...

1.5 ÷ 2.5, по умолчанию 2

Модель Арчи обычно используется только для чистых высокопроницаемых песков и карбонатов.

Модель Индонезия (Poupon-Leveaux)

Модель Индонезия по сути обобщает модель Арчи путем оценки корректирующего коэффициента 

LaTeX Math Inline
bodyA
 по коэффициенту глинистости 
LaTeX Math Inline
bodyV_{sh}
.

LaTeX Math Block
anchorIndonesia
alignmentleft
\frac{1}{R_t} = \frac{\phi_e^m \, s_w^n }{A R_w} \quad \Rightarrow \quad s_w = \Big (  \frac{A}{\phi_e^m} \; \frac{R_w}{R_t} \Big) ^{1/n}

...

LaTeX Math Inline
bodyA

...

LaTeX Math Block
alignmentleft
\frac{1}{A} = 1 + \Big( \frac{V_{sh}^{2-V_{sh}}}{\phi_e} \, \frac{R_w}{R_{sh}}  \Big)^{1/2}  

где

...

LaTeX Math Inline
bodyR_{sh}

...

Модель Симандю

Модель Симандю предполагает более сложную зависимость электрической проводимости пород

LaTeX Math Inline
bodyR_t
 от водонасыщенности
LaTeX Math Inline
bodys_w
:

LaTeX Math Block
anchorSimandoux
alignmentleft
\frac{1}{R_t} =   \frac{\phi_e^m \, s_w^n}{A R_w (1-V_{sh})}    + \frac{V_{sh}}{R_{sh}} s_w^{n/2}
 
 \quad \Rightarrow \quad s_w^{n/2} = \frac{A R_w (1-V_{sh})}{2 \phi_e^m} \, \Big( \sqrt{ \Big( \frac{V_{sh}}{R_{sh}} \Big)^2 + \frac{4\phi_e^m}{a R_t R_w (1-V_{sh}) } }   - \frac{V_{sh}}{R_{sh}} \Big)

По умолчанию  

LaTeX Math Inline
bodyA = 0.8
.

Модель Двойной Воды (DW)

Модель двойной воды учитывает наличие в поровом объеме связанной глинами воды 

LaTeX Math Inline
bodys_{wb}= \frac{V_{wb}}{V_t}

LaTeX Math Block
alignmentleft
\phi_t = \phi_e  + \phi_t s_{wb} 

...

  • formation porosity 
    LaTeX Math Inline
    body\phi_e


  • water-saturated shaliness 
    LaTeX Math Inline
    bodyV_{sh}


  • water saturation volumetric share 
    LaTeX Math Inline
    bodys_w

...

LaTeX Math Inline
bodys_{wt} = \frac{V_{wb} + V_w}{V_t }

...

LaTeX Math Block
alignmentleft
s_w = \frac{s_{wt} - s_{wb}}{ 1 - s_{wb}}

...

titleвыкладки

Объем пород

LaTeX Math Inline
bodyV
складывается из объема плотной матрицы пород
LaTeX Math Inline
bodyV_m
и полного порового объема
LaTeX Math Inline
bodyV_t
:

LaTeX Math Block
alignmentleft
V = V_m + V_t = (1-\phi_t) V + \phi_t V

где

LaTeX Math Block
alignmentleft
\phi_t = \frac{V_t}{V}

Полный поровый объем пород 

LaTeX Math Inline
bodyV_t
 складывается из объема 
LaTeX Math Inline
bodyV_{wb}
, занятого связанной глинами воды и объема 
LaTeX Math Inline
bodyV_e
, занятого свободными флюидами (водой и углеводородами):

LaTeX Math Block
alignmentleft
V_t = \phi_t V = V_e + V_{wb} = \phi_e V + s_{wb} V_t

где

LaTeX Math Block
alignmentleft
V_e = V_t  (1 - s_{wb})

Отсюда:

LaTeX Math Block
alignmentleft
\phi_e = \phi_t  (1 - s_{wb})

и

Общий объем воды в порах складывается их связанной глинами воды 

LaTeX Math Inline
bodyV_{wb}
 и свободной воды в порах 
LaTeX Math Inline
bodyV_{wf}
:

LaTeX Math Block
alignmentleft
V_{wt} = V_{wb} + V_{wf}

и выражатся через общий объем поры 

LaTeX Math Inline
bodyV_t
 следующим образом:

LaTeX Math Block
alignmentleft
s_{wt} V_t = s_{wb} V_t + s_w V_e = s_{wb} V_t + s_w V_t  (1 - s_{wb})

откуда

LaTeX Math Block
alignmentleft
s_{wt} = s_{wb} + s_w (1 - s_{wb})

и

LaTeX Math Block
alignmentleft
s_w = \frac{s_{wt} - s_{wb}}{ 1 - s_{wb}}




See Also

...

Petroleum Industry / Upstream / Subsurface E&P Disciplines / Petrophysics

Well & Reservoir Surveillance / Well logging / Reservoir Data Logs (RDL) / Saturation from Resistivity



Show If
groupeditors


...

LaTeX Math Inline
bodyR_t

...

LaTeX Math Block
alignmentleft
\frac{1}{R_t} = \phi_t^m s_{wt}^n \, \Big[ \frac{1}{R_w} + \frac{s_{wb}}{s_{wt}} \Big( \frac{1}{R_{wb}} - \frac{1}{R_w} \Big)  \Big] \quad \Rightarrow \quad s_w = \frac{s_{wt} - s_{wb}}{ 1 - s_{wb}}

где

...

LaTeX Math Inline
bodys_{wb} = \frac{V_{wb}}{V_t}

...

LaTeX Math Inline
bodys_{wt} = \frac{V_{wb} + V_w}{V_t}

...

LaTeX Math Inline
bodyR_{wb}

...

В простом случае удельный обьем связанной глинами воды может быть выражен через глинистость следующим образом:

LaTeX Math Block
anchor1
alignmentleft
s_{wb} = \zeta_{wb} V_{sh}

Модель Ваксман-Смитс-Томаса (WST )

Электрическое сопротивление пород 

LaTeX Math Inline
bodyR_t
 выражается следующей формулой:

LaTeX Math Block
alignmentleft
\frac{1}{R_t} = \phi_t^m s_{wt}^n \, \Big[ \frac{1}{R_w} +\frac{B Q_V}{s_{wt}}  
 \Big]

которая по форме аналогична модели двойной воды, где комплекс 

LaTeX Math Inline
bodyB Q_V
 соотвествует:

LaTeX Math Block
alignmentleft
B Q_V = s_{wb} \Big( \frac{1}{R_{wb}} - \frac{1}{R_w} \Big)

В ряде случаев, удается получить лабораторные данные о величинах 

LaTeX Math Inline
bodyB
и 
LaTeX Math Inline
bodyQ_V
 , которые, тем не менее, все-равно требуют коррекции при калибровки насыщенности по резистивиметрии на керновые данные.

sofoil
Show If
groupsofoil
Show If
group

Коррекция на промывку бурового раствора

Panel
bgColorpapayawhip


Expand
titleEditor

Mud-filtrate correction


При бурении скважины буровой раствор из ствола скважины проникает в проницаемые пласты и замещает пластовый флюид (углеводороды и воду), что приводит к искаженным показаниям электрического сопротилвения пород

LaTeX Math Inline
bodyR_{xo}
, отличающимся от сопротивления неовзмущенного бруением коллектора
LaTeX Math Inline
bodyR_t
.

Степень промывки

LaTeX Math Inline
body\xi_{mud}
характеризуется отношением объема внедренного бурового раствора
LaTeX Math Inline
bodyV_{mud}
к дренируемой части общего порового объема пород
LaTeX Math Inline
bodyV_{drain} = 1 -s_{wi}-s_{or}
:


LaTeX Math Block
anchor1
alignmentleft
\xi_{mud} = \frac{V_{mud}}{V_{drain}}


и монотонно зависит от проницаемости 

LaTeX Math Inline
bodyk
 пласта:


LaTeX Math Block
anchor1
alignmentleft
\xi_{mud} = \frac{1}{1 + \exp(k_{mud}/k-k/k_{mud})}


то есть, чем выше проницаемость коллектора, тем выше степень промывки буровым раствором (и соответственно глубины его проникновения в пласт).


Доля общего порового объема, занимаемая буровым раствором

LaTeX Math Inline
bodys_{mud}
дается следующей формулой:


LaTeX Math Block
anchor1
alignmentleft
s_{mud} = \frac{V_{mud}}{V_{pore}} =(1-s_{wi}-s_{or}) \, \xi_{mud}


где

LaTeX Math Inline
bodyV_{pore} = \phi_e \, V_{rock}
– эффективный (содержащий флюиды в газовом или жидком состоянии) поровый объем пород.


При этом

электрическое

электрическое сопротивление флюида заполняющего поровый объем призабойной зоны оценивается по следующей формуле (пренебрегающей вкладом углеводородов в электропроводимость насыщающего поры флюида):


LaTeX Math Block
anchorULCSL
alignmentleft
\frac{1}{R_{fl}} = \frac{s_{mud}}{R_{mud}} +  \frac{1 - \xi_{mud} (1-s_{wi})}{R_w}



Во всех вышеприведенных моделях электрического сопротивления пород, необходимо заменить:


  • электрическое сопротивление невозмущенных бурением пород 
    LaTeX Math Inline
    bodyR_t
      на сопротивление призабойной зоны
    LaTeX Math Inline
    bodyR_{xo}
    пораженной буровым раствором:
    LaTeX Math Inline
    bodyR_t \rightarrow R_{xo}


  • электрическое сопротивление пластовой воды

    LaTeX Math Inline
    bodyR_w
    на сопротивление флюида в призайбоной зоне
    LaTeX Math Inline
    bodyR_{fl}
    :  
    LaTeX Math Inline
    bodyR_w \rightarrow R_{fl}


  • насыщенность воды

    LaTeX Math Inline
    bodys_w
    на суммарную насыщенность электропроводящего флюида (воды и бурового раствора):
    LaTeX Math Inline
    bodys_w \rightarrow s_w + ( s_w - s_{wi} ) \xi_{mud}


Уравнения становятся сильно нелинейыми по 

LaTeX Math Inline
bodys_w
 без возможности явно выразить водонасыщенность через электрическое сопротивление пород и требующее численных методов решения для нахождения водонасыщенности по резистивиметрии.

Ссылки



References



[1]  https://www.spec2000.net/01-index.htm

[2] http://petrowiki.org/Water_saturation_determination

[3] http://www.ux.uis.no/~s-skj/ipt/Proceedings/SCA.1987-2004/1-SCA1998-07.pdf


[4]  https://www.dropbox.com/s/jfahxmpzt55urwk/John%20H.%20Doveton%20-%20All%20Models%20Are%20Wrong%20.pdf?dl=0