К оглавлению журнала

 

УДК 500 832.5

P.H. АБДУЛЛИН, И.И. МУЗАЛЕВСКИЙ, P.P. БАДУРТДИНОВ (Татнефтегеофизика)

Некоторые результаты исследований по выделению участков с аномальными частотами прецессий методом ЯМК

В процессе широкого внедрения метода ЯМК (более 500 скважинных исследований в год) было обнаружено, что иногда проведение исследований осложнено существенным градиентом частот прецессии по стволу скважины. В таких случаях из-за некачественной подстройки по всему исследуемому интервалу возможен пропуск пластов.

Наводимая в результате прецессии вектора ядерной намагниченности ЭДС сигнала ЯМК имеет частоту, определяемую формулой Лармора:

f=jHз, (1)

где j – гидромагнитное отношение для протона, равное 4258 э-1 с-1; Нз – напряженность магнитного поля Земли.

Из выражения (1) видно, что изменение Нз может существенно влиять на точность получаемых методом ЯМК результатов.

Датчик аппаратуры ЯМК настраивается в резонанс на частоту прецессии дискретно с шагом 7 Гц в диапазоне от 2250– 2350 Гц, амплитудно-частотная характеристика датчика может быть представлена в виде:

где W0 –резонансная частота датчика, DW – разность между резонансной частотой и частотой прецессии, Q – добротность датчика.

Из этого выражения следует, что совпадение частоты прецессии с резонансной частотой дает максимальный коэффициент усиления полезного сигнала.

Ранее (Б.И. Мохов, 1968 г.) на основании данных аэромагнитной съемки была построена карта частот прецессии для всей территории Татарии. Проводились многолетние сопоставления частот прецессии, определенных при исследовании скважин методом ЯМК, в большинстве своем они совпадают с указанными на карте. Однако были встречены незначительные по площади участки, где частота прецессии от поверхности до глубин 600–800 м совпадает со значениями, нанесенными на карту, а на глубинах 1600–1900 м может достигать 2400 Гц и более при градиенте 2 Гц/м. При таком градиенте частоты прецессии исследования методом ЯМК весьма затруднено. Так, например, при исследованиях в скв. 1944a Южно-Ромашкинской площади (рис. 1), где в продуктивных отложениях девона наблюдается градиент частоты прецессии 1,5 Гц/м, записи проводились на различных частотах: 2315 и 2350 Гц. Они соответствуют пластам в интервале глубин 1698–1702 и 1711–1716 м. При настройке на нижний пласт частота прецессии составила 2350 Гц и пласт-коллектор выделился значительными амплитудами, в то время как верхний пласт выделился заниженными значениями амплитуд. При настройке на частоту прецессии верхнего пласта, равную 2315 Гц, характер кривых также изменился.

Таким образом, в подобных условиях необходима подстройка аппаратуры через каждые 5 м. Кроме того, частота прецессии в скважинах на забое может достигать значений 2400 Гц, следовательно, необходима аппаратура ЯМК с расширенным диапазоном настройки. Знание расположения участков с аномальными частотами прецессии необходимо при подготовке к проведению исследований.

Попытаемся дать физико-геологическое истолкование поведения частот прецессии.

Напряженность магнитного поля Земли на поверхности является суммой нескольких полей: 1) создаваемого однородной намагниченностью земного шара H0; 2) связанного с неоднородностью глубоких слоев земного шара Нм; 3) обусловленного намагниченностью верхних частей земной коры Ha, так называемое аномальное поле регионального характера; 4) местного характера – локальная аномалия Ha'.

Глубина залегания магнитного слоя [1] на территории Южного купола Татарского свода варьирует в пределах 2–5 км от поверхности кристаллического фундамента. Следовательно, районы с низкими значениями частот прецессии приурочены к регионам с наибольшей глубиной залегания магнитоактивного слоя.

Разломы кристаллического фундамента, фиксируемые аномалиями интенсивностью 20–200 гамм, приводят к приближению магнитосодержащих пород к поверхности образования интенсивных магнитных аномалий. Пересечения нескольких разломов, узлы, характеризуются магнитными максимумами интенсивностью 200–350 гамм [2]. Кристаллический фундамент по тектонической схеме Ромашкинского месторождения (рис. 2) имеет мозаичный характер, обусловленный многочисленными разломами. При сопоставлении участков, на которых расположены скважины с аномалиями частот и узлы разломов, были установлены их совпадения. Как правило, линии равных частот с повышенными значениями 2330–2350 Гц приурочены к разломам.

Нами выделены участки с неблагоприятными условиями для проведения исследований методом ЯМК. При работе на них необходимо тщательно определять частоту прецессии в интервале исследований с помощью калибровочного датчика и использовать эти данные при записи основным датчиком, что позволит свести к минимуму пропуск коллекторов методом ЯМК.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Степанов В.П. Геологическая интерпретация магнитных аномалий методом корреляции//б кн.: Нефтепоисковые геофизические исследования территории Татарии. – Казань. – Каз. гос. ун-т. – 1974. – С. 22–27.
  2. Кольцевые структуры земной коры Волжско-Камской антиклизы/В.П. Степанов, В.П. Воронин, H.А. Докучаева и др. – Казань. – Каз. гос. ун-т. – 1983.

Рис. 1. Влияние частоты прецессии на кривые ЯМК

Рис. 2. Тектоническая схема расположения районов Ромашкинского месторождения с аномальными частотами

прецессии.

1 – разломы кристаллического фундамента; 2 линии равных частот прецессии, 3 номер скважины с аномальными частотами прецессии; участки с аномальными частотами прецессии: 4 выявленные, 5 предполагаемые. Площади Ромашкинского месторождения: К - Куакбашская, ЗК Зай-Каратайская, M – Миннибаевская, Ал Альметьевская, САл Северо-Альметьевская, Б Березовская, С Сармановская, T – Тишлиярская, Ч Чишминская, Алк Алькеевская, Аз Азнакаевская, ВС Восточно-Сулеевская, Абд Абдрахмановская, П Павловская, У Уральская, ЮР Южно-Ромашкинская, 3 Зеленогорская, X – Холмовская, ЗЛ Западно-Лениногорская, ВЛ Восточно-Лениногорская, Kp – Кармаринская