Эффективность решения задач полевой электроразведки в значительной мере зависит от наличия и использования геолого-геофизических моделей разреза скважин. Такими моделями могут быть геоэлектрические разрезы, построенные по данным ГИС и керна, УЭС или удельной электрической проводимости (УЭП), пористости, литологии и др. Под геоэлектрическим разрезом будем понимать комплекс (набор) данных по разрезу скважины в масштабе глубин (по выбору 1:500, 1:1000, 1:2000). Он должен быть представлен электрическими параметрами разреза: 1) кривая УЭС (или УЭП), отфильтрованная (укрупненная) с учетом разрешающей способности электроразведки по глубине H, мощности пластов (толщ) и их контрастность на границе этих слоев – А, 2) кривая суммарной продольной проводимости S или поперечного сопротивления R, 3) кривая продольного удельного сопротивления r_t(Z), верхней толщи (пласта), лежащей над кровлей оцениваемой.

Решение задачи осуществляется в два этапа: 1) предварительный (подготовительный) – получение пластовых данных об УЭС; 2) основной,– построение электрического разреза скважины (ЭР), соответствующего разрешающей способности электроразведки, определение геологических характеристик (литологии, пористости и др.) и привязка последних по глубине к ЭР.

Исходными для предварительного этапа являются данные электрического каротажа (БКЗ, БК, ИК, КС стандартных зондов, резистивиметрия). Этот этап осуществляется с помощью пакета программ определения УЭС пластов (отбивка границ, определение существенных значений, определение УЭС промывочной жидкости и пластов в разрезе скважины), имеющегося в применяемой автоматизированной системе обработки данных ГИС (АССОИГИС ОС, ПОДСЧЕТ СМ, ПО ГИС СМ и др.). В зависимости от имеющегося комплекса методов составляется соответствующий граф обработки данных. В соответствии с технической инструкцией полный комплекс электрических методов ГИС проводится только против продуктивных участков разреза; в остальном интервале проводится запись одного-двух зондов стандартного каротажа, например, подошвенный градиент-зонд А2.0М0.5N (или кровельный N0,5M2.0A) и потенциал-зонд N6M0.5A. В этом случае отбивка границ и взятие отсчетов осуществляется по тем же программам, а определение УЭС (исправления значения кажущегося сопротивления указанных зондов на влияние скважины, ограниченную мощностью и т. п.), с помощью программы функциональных преобразований, имеющейся в вышеуказанных системах обработки.

При наличии в разрезе пластов большой толщины (h/H 0,1, где Н – глубина) с глубоким проникновением фильтрата, УЭС желательно определять по данным БКЗ, включающим зонд с увеличенной длиною L>0,85 м.

Следует отметить, что на предварительном этапе можно применить различные варианты обработки данных ГИС для определения УЭС пластов. Один из них основан на обычном для задач промысловой геофизики, когда производится детальное расчленение разреза на пласты (толщиной до 1 м) и определение пластовых значений УЭС. В этом случае на основной этап построения геоэлектрического разреза переносится вся тяжесть решения задачи; анализ большого массива пластов УЭС, большинство из которых не представляет интереса с точки зрения разрешающей способности электроразведки (маломощные и не вносящие существенного вклада в суммарную проводимость разреза S). Это может привести к снижению эффективности алгоритмов основного этапа, а также к увеличению машинного времени решения задачи (вариант реализуется существующими программами).

Основной этап построения геоэлектрического разреза делится на шесть стадий. На первой осуществляется фильтрация (укрупнение) исходного разреза УЭС, которая заключается в выделении существенных для электроразведки толщ (сред) разреза и определении их границ путем анализа текущих значений проводимости S, контрастности изменения УЭС на границах пластов А и точек пересечения графиков исходных значений УЭС и удельного продольного сопротивления толщи r_t(Z_v), лежащей выше глубины Z_v границ (подошвы) анализируемого пласта УЭС. Здесь v – номер исходных пластов. Значения S_v, r_t(Z_v) и A_v определяются последовательно в направлении от устья скважины к ее забою. Существенным считаются толщи и границы, для которых наблюдаются большие контрастности A_v и существенное изменение S_v. Несущественные границы разреза скважины (неудовлетворяющие поставленным критериям) исключаются из разреза. Таким образом получается последовательность глубин существенных границ Z_m, являющихся границами существенных толщ, каждая из которых состоит из N исходных пластов (N>=1).

На второй стадии для каждой выделенной существенной толщи определяются электрические характеристики – продольные r_tm и поперечное r_{nm }удельное сопротивление толщ, значения S_m, r_t(Z_m), коэффициент условной анизотропии l_m и т. д.

Третья стадия обработки заключается в контроле полученных результатов ЭР и их корректировке. Последняя необходима, поскольку автоматическое исполнение алгоритмов фильтрации (укрупнения) разреза может не дать абсолютно удовлетворительного результата. Контроль и корректировка ЭР производится в интерактивном режиме. Для этого с помощью сервисных программ системы выводят в графической и табличной форме следующие значения: УЭС или УЭП, r_t(Z_v) или s_t(Z_v) и r_t(Z_m) или s_t(Z_m) на одно поле в одинаковом масштабе: графики S_v и S_m, наложенные один на другой, значения r_tm и r_nm на одном поле и величины А_m в импульсном виде. Пример графического вывода вышеуказанных характеристик для условного разреза (модели разреза) показан на рис. 1, где d_v – УЭП пластов скважины; d_tm – УЭП толщ модели скважины после диалоговой корректировки; d_t(Z_v) – средняя УЭП разреза выше глубины Z.

1. Наклон кривой S_m на этой глубине существенно не изменяется.

2. Контрастность A_v на этой границе меньше граничного значения Аг(A_m=2<Аг=4).

3. График r_t (Z_v) не пересекает график УЭС на этой границе.

В результате корректировки эта граница была устранена и для полученной толщи были определены новые электрические характеристики, продольное сопротивление d_tm для нее показано пунктиром. По тем же причинам аналогичным путем убрана граница на глубине 420 м.

Литологическое расчленение выполняется с помощью стандартных программ, включенных в систему обработки, например LITM. Для этой программы исходными данными могут являться любые каротажные кривые, характеризующие литологию пород.

Пятая стадия заключается в выводе геоэлектрического разреза, содержащего скорректированные данные ЭР и увязанные с ним литологические и коллекторские характеристики. По ходу обработки эти значения заносятся в базу данных системы. Здесь большую роль играют возможности периферии самого вычислительного комплекса.

Вышеописанная технология построения геоэлектрического разреза опробована на модели условной скважины (см. рис. 1) и фактических материалах скв. ЗП Гаврилов Ям и 1 Ашунская. Фрагмент геоэлектрического разреза по скважине 1 показан на рис. 2; разрез построен при граничных условиях А1>=2,5 или A1<=0,4, r_v – УЭС разреза скважины по данным зонда А2МО, 5N.

Приведенные на рисунках 1 и 2 данные свидетельствуют о значительном укрупнении толщ (сред) геоэлектрических моделей по сравнению исходными разрезами УЭС. Например, в скв. 1 разрез УЭС содержит 66 пластов – электрическая модель разреза состоит из четырех толщ. Незначительное расхождение кривых S_n и S_m в пределах толщ (сред) электрической модели разреза и соответствие их границ точкам резкого изменения S_n и большим контрастностям продольного сопротивления свидетельствуют об удовлетворительной достоверности их построения на ЭВМ.

Principles and technology of computer construction of a geo-electric section of wells that is necessary for the interpretation of electrical prospecting data are presented based on well-logging data. Described are the main stages of the technology involving the determination of electrical resistivity of rocks from electric-log evidence, the construction of the first approximation of the efficient model for the section and the determination of its electrical characteristics, as well as the correction and evaluation of its lithologic characteristics. The processing of well-logging data by computer is being performed in interactive regime. The results of constructing geoelectric sections according to well testing and the actual well-logging data are provided.

Рис. 2. Фрагмент геоэлектрической модели скв. 1 Ашунская, построенной на ЭВМ