SU754280A1 - Method of determining abnormally high pressure zone in seam - Google Patents

Method of determining abnormally high pressure zone in seam Download PDF

Info

Publication number
SU754280A1
SU754280A1 SU782647886A SU2647886A SU754280A1 SU 754280 A1 SU754280 A1 SU 754280A1 SU 782647886 A SU782647886 A SU 782647886A SU 2647886 A SU2647886 A SU 2647886A SU 754280 A1 SU754280 A1 SU 754280A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
zone
spin
abnormally high
clay
sample
Prior art date
Application number
SU782647886A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Yakov L Beloraj
Vladislav D Neretin
Marina V Karpova
Original Assignee
Vnii Yadernoj Geofiz Geokhim
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vnii Yadernoj Geofiz Geokhim filed Critical Vnii Yadernoj Geofiz Geokhim
Priority to SU782647886A priority Critical patent/SU754280A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU754280A1 publication Critical patent/SU754280A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Изобретение относится к геологб-геофизическому прогнозированию нефтяных и газовых пластов и касается, в частности прогнозирования и выделения зон аномально высокого пластового давления (зон АВПД) по разрезу в процессе бурения глубоких и сверхглубоких скважин с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР).The invention relates to the geologic-geophysical forecasting of oil and gas reservoirs and relates, in particular, to forecasting and identifying areas of abnormally high reservoir pressure (AHPF zones) along the section in the process of drilling deep and ultra-deep wells using nuclear magnetic resonance (NMR).

Под АВПД понимается пластовое давление, превышающее нормальное (гидростатическое) на 20% и ^опее. Проводка скважин, в особенности глубоких и сверхглубоких, без своевременного выделения зон АВПД, их учета и соответствующей коррекции технологии бурения (режима ( бурения, плотности и состава бурового раствора и т. п.) приводит к возникновению аварийной ситуации.Under AVPD is understood reservoir pressure exceeding the normal (hydrostatic) by 20% and ^ opea. Wiring wells, especially deep and ultradeep, without timely allocation of AHFP zones, their registration and appropriate correction of drilling technology (mode ( drilling, density and composition of drilling mud, etc.) leads to an emergency situation.

Известен способ определения зоны АВПД в разрезах по времени пробега % акустической волны в глинах.There is a method of determining the zone of AHP in cross-sections with respect to the travel time of an acoustic wave in clays.

Для этой цели по результатам исследований данной и соседних скважин строят кривые измерения индикаторного акусти2For this purpose, according to the results of studies of this and neighboring wells, indicator acoustic measurement curves are constructed2

ческого параметра с глубиной дпя глин, выделяют на них участки монотонного изменения этого параметра, соответствующие интервалам с нормальным пластовым давлением, затем интерполируют и экстраполируют отрезки этих кривых на соседние, на основе чего строят нормальный график изменения исследуемого параметра. Затем аномальные значения этого параметра, измеренные в зоне АВПД, сравнивают со значениями, полученными для тех же глубин, по нормальному графику (пластовое давление в коллекторах, граничащих с глинами, считают равным давлению флюидов в порах глин) {Ϊ].With a depth parameter of dpya clay, they are divided into sections of monotonous change of this parameter, corresponding to intervals with normal reservoir pressure, then they interpolate and extrapolate segments of these curves to adjacent ones, on the basis of which they build a normal graph of the parameter being studied. Then, the anomalous values of this parameter, measured in the AHWP zone, are compared with the values obtained for the same depths, according to the normal graph (the reservoir pressure in the reservoirs adjacent to the clays is considered equal to the fluid pressure in the clay pores) {Ϊ].

Однако этот способ характеризуется невысокой точностью и надежностью, проведение его возможно лишь поинтервально (в промежутках между добавлениями после подъема инструмента), значительными затратами времени и труда, запаздыванием получаемой информации и, главное, невозможностью прогнозирования зон АВПД непосредственно в процессе бурения (с обрат3 75428However, this method is characterized by low accuracy and reliability, it can only be performed intervalwise (between additions after lifting the tool), significant time and labor costs, delay of the information received and, most importantly, the inability to predict AHFP areas directly during drilling (with reverse 75428

яым влиянием на технологию последнего).influence of the technology of the latter).

Наиболее близким к предложенному является способ определения зоны аномально высокого пластового давления, основанный На изучении свойств горных пород в ее 5 • разрезе по образцам, в особенности шлама, поступающего на устье бурящейся скважины непрерывно в процессе ее проходки.The closest to the proposed method is to determine the zone of abnormally high reservoir pressure, based on the study of the properties of rocks in its 5 • section of the samples, in particular sludge entering the mouth of the drilled well continuously in the process of its penetration.

Этот способ основан на изучении изменения пористости глинистых пород пр разрез ю ау, которая, в свою очередь, обусловлена Нх ппотноотью. Согласно данному способу, отбирают образны каменного материала (керн, шлам и т. п.) из скважины, оценивают пористость этих образцов по данным 15 измерения их свойств из традиционных методов (электрометрическим, акустическим и т. п,), рассчитывают плотность глины в этих образцах, строят линию нор мального уплотнения (ЛНУ) глинистых 20 пород, в целом, в достаточно протяженном интервале по разрезу скважины и отмечают начилие зоны АВПД по отклонению рассчитанных (по пористости) значений плотности глин от ЛНУ (21. 25This method is based on the study of changes in the porosity of clay rocks in the section, which, in turn, is due to Hx flux density. According to this method, stone materials (cores, sludge, etc.) are taken from the well, porosity of these samples is estimated from data of 15 measurements of their properties from traditional methods (electrometric, acoustic, etc.), clay density is calculated in these samples, build a line of normal compaction (LNU) of clayey 20 rocks, in general, in a fairly long interval along the well section, and mark the beginning of the AHPD zone by the deviation of the calculated (by porosity) clay density values from the LNU (21. 25

Известный способ имеет недостаточную точность (отклонение плотности глин в зоне АВПД от ЛНУ не превышает обычно 20-30% и зависит от глубины залегания пород) и ограниченную надежность в раз- 30 резах с переслаиванием глин, песчаников и алевролитов/неэффективен в разрезе с быстрым нарастанием плотности глин-, требует корреляции данными промысловогеофизических методов исследования сква- 35 жин, обусловлен требованием наличия в разрезе достатбчно мощных толщ глинистых пород (500-800 м и более), зависит от стратиграфических несогласий, литологических изменений (карбонатное ти, песча- до нистости и т. п.) и тектонических нарушений.The known method has insufficient accuracy (the deviation of the clay density in the AHFP zone from the LNU does not usually exceed 20–30% and depends on the depth of the rocks) and the limited reliability in sections with interleaving of clays, sandstones and siltstones / inefficient with a rapid increase clay-density requires the correlation of well log and geophysical research methods, due to the requirement of the presence in the section of sufficiently thick strata of clay rocks (500-800 m and more), depends on stratigraphic disagreement, lithologically x changes (carbonate, sandiness, etc.) and tectonic disturbances.

Цель изобретения - повышение точности определения и эффективности прогнозирования зон АВПД по разрезу в процессе 45 бурения глубоких и сверхглубоких скважин на нефть и гаэ.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determination and effectiveness of forecasting areas of abnormally high pressure in the section in the process of 45 drilling of deep and ultra-deep wells for oil and gas.

Поставленная цепь достигается тем, · что помещают отобранный образец шлама с буровой жидкостью в пробирке в датчик репаксометра ядерного магнитного резонанса, замещают эту жидкость между частицами шлама в измерительной зоне датчика фторорганической жидкостью, регист- $$ рируют время спин-спиновой релаксацииThe delivered chain is achieved by placing the sampled sample of sludge with drilling fluid in a test tube into a nuclear magnetic resonance repaxometer sensor, replacing this fluid between sludge particles in the measuring zone of the sensor with organofluoric fluid, registering the spin-spin relaxation time

и времена спиа-решеточной релаксации воды в поровом пространстве частиц образна Т( и в свободном объеме Т\о ,and the times of the spi-lattice relaxation of water in the pore space of particles are typical T (and in the free volume T \ o ,

О 4About 4

устанавливают литологическую принадлежность породы образца к глинам по значению разности 1/Т^ -1/Т^ 60 с"* > оценивают величину соотношения Т| характеризующего вещественный состав Λ этой глины, и определяют соответствие участка разреза скважины, из которого отобран исследуемый образец, зоне аномально высокого пластового давления по величине соотношения Тдestablish the lithological affiliation of the rock sample to the clay according to the value of the difference 1 / T ^ -1 / T 4o ^ 60 s "*> estimate the value of the ratio T | characterizing the material composition Λ of this clay, and determine whether the section of the well section from which the sample under study is selected, zone abnormally high reservoir pressure on the value of the ratio Td

характерный для глин иллитового типа, и несоответствие - по величине Тд /Т^р2.characteristic of illite-type clay, and the discrepancy is in magnitude Td / T ^ p2.

На фиг. 1 представлена зависимость релаксационного отношения >5 =1/Тд-1/Т|0, где Тд и ТХ0 - измеренные значения времен релаксации воды в свободном состоянии (в объеме) й в горной породе, от остаточной водонасьпценности Ή с терригенных .пород, на фиг. 2 - распределение глинистых минералов и измерение соотношения еА =Тд /Т^ по разрезу скважины в зоне АВПД: на фиг. 3 - то же: вне зоны АВПД.FIG. 1 shows the dependence of the relaxation ratio> 5 = 1 / T d -1 / T | 0 , where TD and T X0 are the measured values of the relaxation times of water in the free state (in volume) in the rock, from residual water density from terrigenous rock, in FIG. 2 - the distribution of clay minerals and the measurement of the ratio eA = Td / T ^ over the well section in the AHFP zone: in FIG. 3 - the same: outside the AHRM zone.

Для измерения и регистрации времен Тд и Т2 протонной релаксации поровой воды в глинах можно использовать импульсный метод и аппаратуру ядерного магнитного резонанса.To measure and record the Td and T 2 times of proton relaxation of pore water in clays, one can use the pulse method and nuclear magnetic resonance equipment.

Измерение времен релаксации по образцам горных пород наиболее удобно осуществить импульсным методом ЯМР: времени Тд - посредством последовательности из двух 90°-ных импульсов, времени Т- посредством последовательности из 90°-го и 180σ-Γθ импульсов.Measurement of relaxation times for rock samples is most conveniently accomplished by pulsed NMR: time Td - by means of a sequence of two 90 ° pulses, time T- by a sequence of 90 ° and 180 σ -Γθ pulses.

Оценку литологической принадлежности исследуемого образца горной породы предлагается проводить посредством установленной зависимости релаксационного отношения /5 от остаточной водонасьпценностиThe evaluation of the lithological affiliation of the rock sample under study is proposed to be carried out by means of the established dependence of the relaxation ratio / 5 on the residual water content

терригенных пород (фиг. 1), причем значение близкое к 60 с~л и более, указывает на глинистый тип породы.terrigenous rocks (Fig. 1), with a value close to 60 s ~ l and more, indicates a clay type of rock.

Для прогнозирования и определения зоны аномально высокого пластового давления (АВПД) предлагается использовать физико-химические изменения природы глинистого материала вдали (в области нормальных пластовых давлений) и вблиаи зоны АВПД, которые обусловлены литологическим замещением глинистых пород · монтмориплонитового типа, характерного для области нормального пластового давления, на глины гидрослюдистого типа в зоне АВПД.To predict and determine the zone of abnormally high reservoir pressure (AHF), it is proposed to use physico-chemical changes in the nature of the clay material away (in the area of normal reservoir pressures) and around the AHF zone, which are caused by lithological replacement of clay rocks of the montmoriplonite type typical of the area of normal formation pressure on clay of hydromica type in the area of AHPD.

5five

754280754280

66

Определение природы глинистой порода в исследуемом образце предполагается проводить методом ЯМР по соотношению сА =Тд /Т^: с точки зрения теории ЯМ Р значение о* ~ 1» θ объясняется существо- 5The determination of the nature of clay in the sample under study is supposed to be carried out by NMR using the ratio сА = Тд / Т ^: from the point of view of NMR theory, the value o * ~ 1 »θ is explained by the

ванием нескольких времен корреляции движения молекул поровой воды, в частности в глине, т. е. ее неоднородностью, а с петрофизической точки зрения - природой (вещественным составом) породообразую- 10 щих минералов. Согласно полученным результатам, значение сА около 2 соответствует глинам монтморилпонитовой природы, а значение с< около 11 - глинам гидрослюдистой природы, значение 2 15several correlation times of the movement of pore water molecules, in particular in clay, i.e., its heterogeneity, and from the petrophysical point of view - the nature (material composition) of rock-forming minerals. According to the obtained results, the value of сА about 2 corresponds to clays of montmorilponite nature, and the value of c <about 11 - to clay of the hydromica nature, the value of 2 15

гйдроспюдистой природы, значение 2 < СА < 11 - глинам смешанной природа (фиг. 2).hydropic nature, value 2 <CA <11 - clay of mixed nature (Fig. 2).

Использование предлагаемого способа позволяет исключить такие искажающие 20 факторы, как влияние карбонатности, песчанистости .скорости изменения физических свойств глин по разрезу, тектонических нарушений и стратиграфических несогласий, что существенно повышает точность 25 и надежность определения зоны АВПД.Using the proposed method, it is possible to exclude such distorting factors as the effect of carbonate, sandiness, rate of change in the physical properties of clays in the section, tectonic disturbances and stratigraphic disagreements, which significantly improves the accuracy 25 and reliability of determining the AHFP zone.

Способ прогнозирования и определения зоны АВПД с помощью метода ЯМР осуществляется следующим образом.A method for predicting and determining the AHF area using the NMR method is as follows.

Помещают отобранный образец горной зо породы в измерительную пробирку, которую устанавливают в датчик релаксометра ЯМР, и заполняют эту пробирку с образцом фторорганической жидкостью, которая вытесняет и замещает имеющуюся 35 жидкость между частицами породы в измерительной зоне датчика. Измеряют время Тд спин-решеточной релаксации жидкости (воды) в'поровом пространстве исследуемого образца и в объеме (Τ,,θ), измеряют время спин-спиновой релаксации поровой жидкости и рассчитывают величину = 1/Тд-1/Тд0 по измереннымPlace the selected rock sample in the measuring tube, which is installed in the NMR relaxometer sensor, and fill this tube with the sample with fluororganic fluid, which displaces and replaces the existing 35 fluid between the rock particles in the measuring zone of the sensor. The time Td of the spin-lattice relaxation of the liquid (water) in the pore space of the sample and in the volume (Τ ,, θ) is measured, the time of the spin-spin relaxation of the pore fluid is measured and the value = 1 / Td-1 / Td 0 is calculated from the measured

значениям времен спин-решеточной релаксации поровой жидкости (воды) в поровом 45 пространстве и в свободном состоянии (в объеме).values of the spin-lattice relaxation time of the pore fluid (water) in the pore space 45 and in the free state (in volume).

Оценивают содержание связанной ( остаточной воды θ исследуемом образца породы по рассчитанному значению посредством графика зависимости £ М/с,· по величине >/ θθ с~А , соответствующей 100%, устанавливают литографическую принадлежность породы ис- и следуемого образца к глинам. Вычисляют соотношение сК =Тд /Т<^ по измеренным значениям времен спин-решеточной Тд И спин-спиновой Τ η_ релаксации поровойEstimate the content of bound (residual water θ of the rock sample under investigation by the calculated value by plotting £ M / s, · by value> / θθ s ~ A , corresponding to 100%, determine the lithographic affiliation of the rock using the sample and the follow sample to clays. Calculate the ratio cK = Td / T <^ from measured values of the times of spin-lattice Td And spin-spin Τ η_ relaxation pore

Вбды в исследуемом образце, при значении Λ - 2 горную породу, вмещающую воду, относят к глинам !монтмориппонито-. вого типа, при сА ~ 11 - к глинам гидрослюдистой (иппитовой) природы. Определяют соответствие участка разреза скважины, из которого отобран образец, зоне аномально высокого пластового давления по величине отношения Тд -Т^ 11, характерной для глин иплитового типа, и несо* ответствие - по величине Тд /Т^ , близкой к 2, и оценивают скорость приближения забоя скважины к зоне АВПД по темпу изменения величины соотношения Тд /Т^ от 2 до 11 для образцов, отобранных из этой скважины в процессе ее углубления.In the sample under study, at the value of Λ - 2, the rock containing water is classified as clay ! montmoriponito-. type, with a cA ~ 11 - to clay of hydromica (ippit) nature. The correspondence of the section of the well section from which the sample was taken is determined by the zone of abnormally high reservoir pressure by the ratio Td-T ^ 11, characteristic of clays and slit type, and the disparity * by the value Td / T ^ close to 2, and the velocity is estimated approaching the bottom of the well to the zone of abnormally high pressure in terms of the rate of change of the ratio Td / T ^ from 2 to 11 for samples taken from this well in the process of its deepening.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа выражается в повышении информативности, точности и надежности определения зоны АВПД и подходов к ней, в экспрессности и оперативности получаемой информации, в улучшении технологии и режима бурения скважины, в ускорении ее проходки, что составят экономию средств не менее 15-25% от стоимости скважины.Technical and economic efficiency of the proposed method is expressed in increasing the information content, accuracy and reliability of determining the AHFP zone and approaches to it, in expressiveness and efficiency of the information received, in improving the technology and mode of drilling a well, in accelerating its penetration, which will make savings of at least 15 25% of the cost of the well.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim Способ определения зоны аномально вы сокого пластового давления в процессе бурения скважины, основанный на изучении свойств горных пород . в ее разрезе по образцам, в особенности шлама, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и эффективности прогнозирования, помещают отобранный образен шлама с буровой жидкостью в пробирке в датчик релаксометра ядерного магнитного резонанса, замещают эту жидкость между частицами шлама в измерительной зоне датчика фторорганической жидкостью, регистрируют время спин-спиновой релаксации и времена спин-решеточной релаксации воды в поровом пространстве частиц образца Тд ив свободном объеме Тдд устанавливают литологическую принадлежать породы образца к глинам по значео разности 1/Тд-1/Тд0^ 60 с~^, оцеьйют величину соотношения Т/ /Т^ > хаглины, и определяют соответствие участкаThe method of determining the zone of abnormally high reservoir pressure in the process of drilling a well, based on the study of the properties of rocks. in its section on samples, especially sludge, characterized in that, in order to improve the accuracy and efficiency of forecasting, the selected sludge is placed with drilling fluid in a test tube in the sensor sensor nuclear magnetic resonance, replace the fluid between the sludge particles in the measuring area of the organofluorine sensor liquid, record the time of spin-spin relaxation and the time of spin-lattice relaxation of water in the pore space of particles of the sample Td and in the free volume Tdd establish the lithological belonging amb rock sample to clays znacheo difference of 1 / DT-1 / DT 0 ^ 60 ^, otseyyut size ratio T / / T> Haglin, and determining matching portion разреза скважины, из которого отобранwell section from which selected образец, зоне аномально высокого пластового давления по величине соотношенияsample, the zone of abnormally high reservoir pressure by the value of the ratio Тд «11. характерной для глин илли1 754280 8Td "11. characteristic of clay Illy 1 754280 8 тового типа, и несоответствие - по вели- 1. Патент США № 3235026,of the conventional type, and the discrepancy is according to the size of 1. US Patent No. 3235026, чине η /Т^ 2. кл. 181-5.rank η / T ^ 2. cl. 181-5. 2,Воа^тап)Л/К.5Ъа£е сЗепб^ечЛеу 2, Vowa tap) L / K.5aa £ e sZepb ^ lechleu
SU782647886A 1978-07-19 1978-07-19 Method of determining abnormally high pressure zone in seam SU754280A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782647886A SU754280A1 (en) 1978-07-19 1978-07-19 Method of determining abnormally high pressure zone in seam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782647886A SU754280A1 (en) 1978-07-19 1978-07-19 Method of determining abnormally high pressure zone in seam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU754280A1 true SU754280A1 (en) 1980-08-07

Family

ID=20778445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782647886A SU754280A1 (en) 1978-07-19 1978-07-19 Method of determining abnormally high pressure zone in seam

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU754280A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424487A (en) 1981-06-02 1984-01-03 Phillips Petroleum Company Dispersion coefficient determination

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424487A (en) 1981-06-02 1984-01-03 Phillips Petroleum Company Dispersion coefficient determination

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahmed et al. Permeability estimation: the various sources and their interrelationships
RU2315339C2 (en) System for petrophysical evaluation in real time
US20110144913A1 (en) Source rock volumetric analysis
Midttømme et al. Thermal conductivity of sedimentary rocks: uncertainties in measurement and modelling
Tate et al. The hydrogeological investigation of fissure-flow by borehole logging techniques
JPH0213879A (en) Forecasting of content of organic matter in sedimentary rock from data recorded from layer detecting probe in shaft
RU2219337C1 (en) Method establishing geological properties of terrigenous rock in space near hole by data of geophysical examinations of sections of holes
Mellal et al. Multiscale Formation Evaluation and Rock Types Identification in the Middle Bakken Formation
SU754280A1 (en) Method of determining abnormally high pressure zone in seam
Olayinka et al. Correlation of geoelectrical and geotechnical parameters of data obtained from geophysical survey conducted at Ahmadu Bello University Phase II, Zaria, Nigeria
Brigaud et al. Use of well log data for predicting detailed in situ thermal conductivity profiles at well sites and estimation of lateral changes in main sedimentary units at basin scale
Slot-Petersen et al. Nmr Formation Evaluation Applications In A Complex Low-Resistivity Hydrocarbon Reservoir
de Lima Geophysical evaluation of sandstone aquifers in the Recôncavo-Tucano Basin, Bahia—Brazil
Lebreton et al. Logging tests in porous media to evaluate the influence of their permeability on acoustic waveforms
Al-Mashhdani et al. Petrophysical Properties and Reservoir Assessment of Mishrif Formation in Eridu oil field, Southern Iraq
SU924357A1 (en) Method for detecting silting zone of oil and gas bearing collectors under natural deposit conditions
Everett et al. Faja case study results on a single well, MFM-7S
Elfigih et al. Lithofacies and Depositional Environments of the Tahara Formation in the Gullebi Field, Concession NC7A, Ghadames Basin, NW Libya: A Study is Based on Conventional Cores Analysis and Wireline Log Data
Restrepo et al. Challenges in the Petrophysical and Dynamic Characterization of Deep-Water Turbidite Deposits of the Colombian Caribbean Offshore–A Case Study.
Nooh et al. Detecting of gas zones in khatatba formation, qasr field, western desert, Egypt
SU1008684A1 (en) Gamma-gamma-ray logging probe graduation method
Burdett et al. EVALUATION OF THE WINDALIA SAND, BARROW ISLAND AN EMPIRICAL APPROACH
SU934422A1 (en) Method of evaluating degree of mud injection into drilled rocks
Cant Subsurface sedimentology
SU1731944A1 (en) Method for determination abnormally high threshold pressure in clay