Indigo PNN —
импульсный нейтрон-нейтронный каротаж

Импульсный нейтронно-нейтронный каротаж (ИННК) основан на облучении призабойной зоны пласта импульсами быстрых нейтронов высокой энергии и последующим контролем спада их плотности из-за эффектов рассеивания и захвата.

Концепция SPE


Уровень спада плотности нейтронов зависит от литологии пласта-коллектора и содержания водорода и хлора в пластовой воде. Поэтому существуют математические процедуры, позволяющие рассчитать из уровня спада нейтронов такие параметры, как индекс водородосодержания и минерализация пластовой воды и др. Параметр, описывающий характер спада плотности поля нейтронов в горной породе, называемый Sigma, этот параметр даёт название широкому кругу методов, основанных на регистрации характера распределения полей нейтронов в горной породе. Основной проблемой при проведении ИННК является тот факт, что расчет проникновения пластовой воды основан на разнице между величинами Sigma для воды и нефти. Если они близки друг к другу, то расчеты Sigma могут не получиться. Технология Sigma может также не дать необходимых результатов, если пластовая пористость низка. Отклик спада очень сложен и зависит от многих факторов, включая конструкцию прибора и качество генератора. Тем не менее, при завершении исследования можно проверить качество данных при помощи визуального и математического анализа и оценить качество расчетов, используя замеренную кривую среднеквадратичной ошибки.

Читать далее

Традиционные приборы Sigma записывают вторичное излучение гамма частиц, создаваемое захватом нейтронов. Обычно такие приборы называются приборами импульсного нейтронного гамма каротажа (ИНГК). В отличие от приборов ИНГК аппаратура ИННК регистрирует непосредственно тепловые нейтроны. Современные детекторы нейтронов очень эффективны и фиксируют более 90% нейтронов, проходящих через камеру детектора. Как правило, аппаратура ИННК может использоваться для определения проникновения жидкости в пласты-коллекторы с низкой минерализаций и пористостью, чем обычные приборы ИНГК.

Ключевым преимуществом технологии ИННК является то, что уровень спада потока нейтронов всегда снижается до нуля, в то время как при регистрации ИНГК снижение показателей регистрирующих датчиков невозможно из-за наличия естественного гамма-фона. Во многих практических случаях естественный гамма-фон может быть изменен и увеличен по сравнению с обычным фоном за счёт адсорбции на цементном камне радиоактивных изотопов, содержащихся в пластовой воде. Формирование аномалий РГХЭ значительно искажает естественный гамма-фон и вносит искажения в данные ИНГК. В таких случаях, метод ИННК имеет значительное преимущество по сравнению с методом ИНГК.


MINK 2 copy



Оборудование


Indigo PNN


Пример 1


На рисунке ниже приведены данные регистрации ИННК, полученные в интервале, перекрытом НКТ.

Панели COUNT_NEAR и COUNT_FAR показывают фактический временной спад плотности нейтронов на ближнем и дальнем зондах прибора. Панель COUNT_RATIO показывает соотношение накопленных счетов во время исследования. Данные этой панели очень чувствительны к литологии и пористости пласта-коллектора. В результате дальнейшей обработки этой панели получается рассчитанная кривая TPHI, которая обычно хорошо коррелируется с пористостью пласта-коллектора NPHI по данным открытого ствола.


PNN SIGMA Flyer Pic1_sm


Панель SIGMA получена из панелей COUNT при помощи стабильного мультиэкспоненциального разложения спадов ближнего и дальнего датчиков с поправкой на диффузию нейтронов. На данной панели можно легко различить влияние жидкости в стволе скважины и определить отклик от пласта-коллектора, при этом пласт-коллектор чувствителен к литологии и прорыву воды. В результате последующей обработки этой панели получается кривая сечения захвата нейтронов в пласте-коллекторе (SIGMA_FRM), по которой далее рассчитывается текущая нефтенасыщеность и определяются интервалы обводнения (синий цвет на панели VOL MODEL). В данном случае, основной прорыв воды происходит через нижние перфорации.

Пример 2


В следующем примере ИННК, исследуемые отложения представлены в основном доломитами и ангидритами. Можно отметить хорошее качество данных ИННК как в обсадной колонне, так и в НКТ.

Пористые пропластки известняка чётко коррелируют с показаниями на кривой COUNT_RATIO. Анализ рассчитанной кривой TPHI показывает хорошую сходимость с пористостью NPHI открытого ствола.


PNN SIGMA Flyer Pic2_sm


Панель SIGMA очень чувствительна к ангидритам, которые имеют высокое значение сечения захвата и показывают высокие значения по всем каналам регистрации.

По результатам интерпретации данных ИННК выявлено, что обводнение в интервале перфорации незначительное, большая часть добываемой воды поступает в скважину из вышележащей неперфорированной зоны пласта-коллектора путем перетока вниз по заколонному пространству, что было подтверждено спектральной шумометрией и температурным моделированием.