Page tree

Versions Compared

Key

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

...


Indonesia Model (Poupon-Leveaux)


Indonesia model is a generilization of Archie model

Модель Индонезия по сути обобщает модель Арчи путем оценки корректирующего коэффициента 

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

the same Archie model:

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}

...

where constant 

LaTeX Math Inline
bodyA

...

 is defined by formation shaliness
LaTeX Math Inline
bodyV_{sh}
:

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}  

гдеwhere

LaTeX Math Inline
bodyR_{sh}

удельное электрическое сопротивление глинspecific electrical resisitvity fo shale


Simandeux Model


Simandeux model suggest a more complicated correlation between resitvity Модель Симандю предполагает более сложную зависимость электрической проводимости пород

LaTeX Math Inline
bodyR_t
 от водонасыщенности  and water saturation 
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)

with default value По умолчанию  

LaTeX Math Inline
bodyA = 0.8
.


Dual-Water Model (DW)


The dual-water model accounts for the fact that different shales have different shale-bound water saturation 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} 

so that formation water saturation и выражает водонасыщенность 

LaTeX Math Inline
bodys_w
через полную водонасыщенность  is related to total water saturation 
LaTeX Math Inline
bodys_{wt} = \frac{V_{wb} + V_w}{V_t }
 пород следующим образом as:

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



Expand
titleвыкладкиExpand for math

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}}



Formation resistivity Электрическое сопротивление пород 

LaTeX Math Inline
bodyR_t
выражается следующей формулой is given by the following correlation:

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}}

гдеwhere

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

удельный объем связанной глинами водыshale-bound water saturation

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

удельный объем связанной и свободной воды total water saturation (shal-bound water and free-water)

LaTeX Math Inline
bodyR_{wb}

удельное сопротивление связанной  в глинах водыspecific electrical resisitvity of shale-bound water


In simple case when all shales have the same properties, the shale-bound water saturation can be expressed through the shaliness asВ 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}

...

Waxman-Smits-Thomas Model (WST )


Formation resistivity Электрическое сопротивление пород 

LaTeX Math Inline
bodyR_t
 выражается следующей формулой is given by the following correlation:

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]

which is similar to dual-water with complex parameter которая по форме аналогична модели двойной воды, где комплекс 

LaTeX Math Inline
bodyB Q_V
 соотвествует relating to:

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


In some opractical cases, the kaboiratiry data is available on  В ряде случаев, удается получить лабораторные данные о величинах 

LaTeX Math Inline
bodyB
и  and 
LaTeX Math Inline
bodyQ_V
 , которые, тем не менее, все-равно требуют коррекции при калибровки насыщенности по резистивиметрии на керновые данные separately, but still need calibration on core data.


Show If
groupsofoil

Коррекция на промывку бурового раствора


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 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.

...


References

...


Show If
groupsofoil

[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

...