Весьма эффективным для выделения газонасыщенных коллекторов при отсутствии или незначительных размерах в них зоны проникновения является способ совместного анализа диаграмм нейтронного гамма-метода и нейтрон-нейтронного метода по тепловым нейтронам, основанный на противоположном влиянии на параметры интенсивности вторичного гамма-излучения и плотности потока тепловых нейтронов поглощающих свойств (плотности) горных пород.
Изучены возможности использования импульсного нейтрон-нейтронного метода. Задача разделения нефте- и водонасыщенных пластов в условиях обсаженных неперфорированных скважин и определения положения водонефтяного контакта для месторождений с низкой минерализацией пластовых вод Западно-Сибирской равнины решается только импульсным нейтрон-нейтронным методом.
При отсутствия зоны проникновения (или неглубоком проникновении., менее 2-3 диаметров скважин) и учете влияния изменений пористости и глинистости коллекторов возможно разделение нефтеносных и водоносных пластов по однократному замеру ИННК при различных временах задержки и минерализации пластовых вод порядка 20-25 кг/куб.м хлористых солей. В случае более низкой минерализации (14-16 кг/куб.м хлористых солей) и значительной глинистости коллекторов необходимы повторные измерения импульсного нейтрон-нейтронного метода, которые позволяют учесть влияние литолого-петрографических особенностей и пористости пород. Для количественных определений коэффициентов газо- и нефтенасыщенности и диффузионно-нейтронных параметров пород необходимо проведение измерений ИННК в обсаженных неперфорированных скважинах после полного расформирования зоны проникновения фильтрата бурового раствора.
Анализ материалов исследований по выбору наиболее эффективных методов и методики их применения свидетельствуют, что наиболее достоверные результаты при выделении газоносных коллекторов получаются путем сопоставления диаграмм нейтронных методов, зарегистрированных в разное время. При этом существенное влияние на показания нейтронных методов оказывают зона проникновения фильтрата бурового раствора, литолого-петрографические особенности и фактор времени. Изменения показаний нейтронных методов при повторных измерениях обусловлены только изменением газонасыщенности коллекторов за счет расформирования зоны проникновения фильтрата бурового раствора в них. Для выделения газонасыщенных пластов и определения пористости в условиях разреза Западно-Сибирской равнины необходимо применение метода плотности тепловых нейтронов (НКТ-50). Замеры НКТ-50 обеспечивают более высокую дифференциацию разреза по водородосодержанию и более точное определение коэффициента пористости, особенно в пластах с высокими коллекторскими свойствами. Для количественной оценки коэффициента газонасыщенности и определения положения газожидкостных контактов в комплексе необходим нейтронный гамма-метод (НГК-70) как специальный вид исследований обсаженных неперфорированных скважин после полного расформирования в пласте зоны проникновения. Установлено, что для разделения газо-нефтеводоносных пород могут эффективно использоваться стационарные нейтронные методы. Для разделения нефтеводонасыщенных пород в условиях обсаженных неперфорированных скважин необходимы импульсные нейтронные методы.
Так как измерения нейтронными методами с использованием временных замеров требуют в ряде случаев довольно длительного простоя обсаженных неперфорированных скважин, то проводить их рекомендуется не во всех разведочных и поисковых скважинах. Ниже представлены этапы разведки для проведения временных измерений методами радиометрии.
На начальном этапе разведки месторождений проводятся многократные исследования методами радиометрии по всему стволу в двух-четырех первых скважинах каждой новой разведочной площади для выделения всех газонефтенасыщенных пластов и выбора оптимальных технико-методических приемов исследования остальных скважин. Это дает возможность определить положение газожидкостных, водонефтяных контактов, коэффициентов газонефтенасыщенности, правильно расположить скважины на структуре, выбрать оптимальный объем исследований в скважинах и иметь к концу разведки достаточный объем геофизических данных для подсчета запасов. Недостаточность геофизической информации из-за несвоевременного проведения временных измерений методами радиометрии требует бурения новых дополнительных скважин и испытания излишнего количества объектов.
На любом этапе разведки месторождений необходимо проводить временные измерения методами радиометрии в скважинах с благоприятными условиями для исследования (вскрывших многопластовые залежи и т.п.). Наиболее удобными для исследования являются глубокие поисковые и разведочные скважины. В каждой глубокой скважине испытывается, как правило, несколько объектов. В скважинах, вскрывших многопластовые залежи, испытания растягиваются на несколько месяцев. Во время испытания нижележащих объектов в вышерасположенных газоносных пластах (и водоносных) идет расформирование зоны проникновения. Повторные замеры методами радиометрии перед испытанием каждого объекта дадут сведения о необходимом и достаточном времени ожидания скважины и позволят решить все перечисленные задачи.
На конечном (завершающем) этапе разведки месторождения эти исследования должны проводиться с целью экономии средств, на бурение дополнительных скважин и сокращения количества объектов опробования, нефтегазоносность которых установлена испытаниями в ранее пробуренных на месторождении скважинах.
На основании проведенных исследований и данных О.М.Нелепченко (1974) рекомендованы комплекс ядерно-геофизических исследований в обсаженных скважинах и усовершенствованная методика применения радиометрии для выделения коллекторов и оценки характера их насыщения (таблицы 2, 3) с учетом разграничения этапов разведки месторождений и выявленных особенностей расформирования зоны проникновения в коллекторах, что существенно расширяет возможности геофизического мониторинга геологической среды.
Таблица 2
Набор методов и методика применения радиометрии для разделения газонефтенасыщенных зон
| Метод | Решаемые задачи |
| Первый замер (фоновый), НКТ-50, ГК | Литологическое расчленение разреза, выявление газонасыщенных интервалов в пластах с высокими фильтрационно-емкостными свойствами и расформировавшейся зоной проникновения.Оценка пористости, глинистости, коэффициента газонасыщенности.Определение положения газожидкостного контакта. |
| Повторный замер (через достаточное время), НКТ-50, ГК | Выявление всех газонасыщенных пластов, определение положения газожидкостного контакта, установление эффективной газонасыщенной мощности. |
| НГТ-70, ГК (после полного расформирования зоны проникновения) | Оценка коэффициента газонасыщенности пласта при наличии остаточного нефтенасыщения и без него. |
Таблица 3
Набор методов и методика применения радиометрии для разделения нефтеводонасыщенных зон
| Метод | Решаемые задачи |
| Первый замер (фоновый), ИННК, НКТ-50, ГК | Литологическое расчленение разреза, выявление нефтенасыщенных интервалов в пластах без проникновения, в пластах с высокими фильтрационно-емкостными свойствами и расформировавшейся зоной проникновения.Оценка пористости, глинистости, радиоактивности, коэффициента нефтенасыщенности.Определение положения водонефтяного контакта. |
| Повторный замер (через достаточное время), ИННК | Выявление всех нефтенасыщенных пластов, определение положения водонефтяного контакта, установление эффективной нефтенасыщенной мощности. |
| ИНКК, НКТ-50, ГК (после полного расформирования зоны проникновения) | Определение диффузионно-нейтронных параметров, количественная оценка нефтенасыщенности пласта. |
Выделение и оценка характера насыщения коллекторов является основной задачей при интерпретации промыслово-геофизических материалов. Решение этой задачи в условиях разрезов Западно-Сибирской равнины связано со значительными трудностями. К числу факторов, осложняющих расшифровку свойств разреза по промыслово-геофизическим материалам, относятся неоднородность литофациального состава пород, значительная глинистость, большая остаточная водонасыщенность коллекторов, низкие коэффициенты нефтегазонасыщенности, чрезвычайно широкий диапазон изменения коллекторских свойств по разрезу, наличие в разрезе поровых, порово-трещинных и трещинных коллекторов и т.д. Кроме того, эффективность промыслово-геофизических работ существенно снижается по мере ввода в поисково-разведочное бурение более глубоких горизонтов со сложными типами коллекторов, низкой и переменной минерализацией пластовых вод, глубоким проникновением фильтрата бурового раствора в пласт.
Одним из возможных путей решения задачи выделения коллекторов и оценки характера их насыщения является проведение промыслово-геофизических исследований стандартным комплексом в оптимальные сроки после вскрытия нефтегазонасыщенных пластов, когда зона проникновения фильтрата бурового раствора, по существу, еще не образовалась. Другой путь заключается в проведении повторных измерений методами радиометрии в обсаженной неперфорированной скважине, с последующим выделением на фоне измеренных интенсивностей радиационного излучения и плотности потока тепловых нейтронов локальных особенностей, обусловленных влиянием газонасыщенности коллекторов прискважинной части пластов (в процессе расформирования зоны проникновения фильтрата бурового раствора). Ввиду того, что задача выделения коллекторов и оценка их характера насыщения не всегда успешно решаются применяемым стандартным комплексом промыслово-геофизических методов, рекомендовано внедрение специальных исследований повторными измерениями методами радиометрии в практику поисково-разведочных работ.