Введение к работе
Актуальность проблемы
В настоящее время внимание специалистов нефтегазовой промышленности все больше обращено к ресурсам нефти и газа, заключенным в сложных, с геологической точки зрения, объектах. К таким объектам, например, относятся карбонатные и терригенные породы сложного состава и строения, глубокозалегающие породы-коллекторы фундамента, залежи с аномальными пластовыми давлениями и др. С середины 80-х годов прошлого века и до настоящего времени доля объектов, отличительной особенностью которых являлись выдержанность по разрезу и площади фильтрационно-емкостных свойств коллекторов, значительные толщины и, как следствие, четко выраженная геофизическая характеристика, в общем количестве разведанных месторождений неуклонно сокращается. При этом открываемые залежи углеводородов нередко приурочены к сложно построенным терригенным коллекторам, которые отличаются значительной неоднородностью, малыми 1.5 - 2м толщинами, сложной структурой порового пространства и, как следствие, значительной вариацией фильтрационно-емкостных свойств, что неизбежно приводит к снижению информативности геофизических исследований скважин. Промышленное освоение таких залежей требует предварительной детальной геологической и геофизической изученности.
Исследования автора посвящены разработке методики определения подсчетных параметров в сложных терригенных коллекторах нефти и газа. Основное внимание уделено продуктивным низкоомным терригенным породам юрского возраста и коллекторам подсолевого комплекса, осложненным засолонением.
Низкие значения удельного электрического сопротивления пород-коллекторов создают трудности при определении эффективных толщин, установлении характера насыщения, коэффициентов нефтегазонасыщенности и положения флюидальных контактов, что может привести к серьезным ошибкам при создании геологической модели исследуемого объекта и подсчете запасов углеводородов.
Трудности интерпретации геолого-геофизических материалов терригенных разрезов подсолевого комплекса связаны со сложным строением коллекторов по составу слагающих их минералов и структуре емкостного пространства. Повсеместно в коллекторах встречаются прослои, уплотненные вследствие частичного или полного засолонения. Наличие кристаллизованного галита в емкостном пространстве породы, наравне с глинистым цементом, значительно снижает эффективность оценки пористости методами ГИС, создает сложности при выделении засолоненных пород в разрезе и разделении их на коллекторы и неколлекторы.
Объектом исследований являлись отложения верхней и средней юры месторождений Западной Сибири и Узбекистана. Сложно построенные терригенные породы подсолевого комплекса изучены на примере отложений нижнего венда (ярактинский горизонт) одного из месторождений Восточной Сибири.
Цель исследований
Целью исследований являлась разработка и обоснование петрофизических и интерпретационных моделей ГИС для определения эффективных толщин, оценки емкостных свойств и насыщенности низкоомных отложений юрского возраста и осложненных засолонением терригенных пород подсолевого комплекса.
Основные задачи исследований
Анализ современного состояния геолого-геофизической изученности низкоомных терригенных отложений, приуроченных к юрскому возрасту, и терригенных пород венда, приуроченных к отложениям нижнемотской подсвиты, широко распространенных на территории Восточной Сибири.
Разработка и обоснование методического подхода выбора метода ГИС для определения истинного удельного сопротивления пород в низкоомных отложениях юрского возраста.
Усовершенствование методики оценки характера и степени нефтегазонасыщенности низкоомных терригенных коллекторов по данным ГИС.
Уточнение основных петрофизических зависимостей, получение и обоснование количественных критериев для разделения пород на коллекторы и неколлекторы в терригенных отложениях ярактинского горизонта.
Разработка критериев вьщеления засолоненных коллекторов по данным ГИС и результатам анализов представительного керна.
Усовершенствование методики определения пористости и нефтегазонасыщенности в засолоненных терригенных коллекторах по данным ГИС.
Методы решения поставленных задач
Для решения поставленных задач в диссертационной работе использованы следующие методы: анализ и обобщение литературных данных по изучению терригенных пород, осложненных засолонением и характеризующихся низкими величинами удельных электрических сопротивлений; обработка, обобщение и анализ геолого-геофизических материалов более чем в 100 скважинах месторождений Западной, Восточной Сибири и Узбекистана с использованием программных средств Microsoft Excel, системы «Камертон» и «МФС ВИКИЗ»; статистический анализ проведенных комплексных петрофизических исследований керна более чем на 2000 образцах; апробация и усовершенствование существующих методик определения подсчетных параметров коллекторов нефти и газа.
Достоверность предложенных автором выводов и рекомендаций проверялась путем сравнения результатов интерпретации с независимыми геолого-промысловыми материалами и результатами опробований скважин.
Научная новизна
1. Разработан и обоснован методический подход выбора метода электрометрии скважин, позволяющий установить удельное сопротивление части пласта, неизмененного проникновением промывочной жидкости, в продуктивных коллекторах, характеризующихся низкими удельными сопротивлениями.
Обоснована методика выбора петрофизических и геофизических критериев (рп.гр, Рн.гр, Кщ-гр, К,), позволяющих оценить характер насыщения коллекторов в низкоомных терригенных разрезах.
Впервые для изучаемого месторождения Восточной Сибири установлено и подтверждено результатами испытаний, что коллекторами нефти и газа могут быть не только чистые песчаники (с содержанием галита менее 5%), но и песчаники с содержанием галита до 25% при величинах фильтрационно-емкостных свойств выше установленных граничных значений.
Разработана методика выделения засолоненных коллекторов в терригенном разрезе подсолевой продуктивной толщи по комплексу геофизических и петрофизических исследований.
Разработана методика определения коэффициентов открытой пористости в засолоненных коллекторах по данным нейтронных методов с привлечением результатов представительного керна.
Основные защищаемые положения
Способ выбора метода ГИС для оценки удельного сопротивления низкоомных пород, позволяющий получить достоверную информацию об эффективных толщинах продуктивных коллекторов и коэффициентах нефтегазонасыщенности.
Обоснованы граничные значения геофизических и петрофизических параметров, позволяющих с высокой эффективностью проводить разделение низкоомных коллекторов на продуктивные и водоносные.
Установление высоких фильтрационно-емкостных свойств песчаников венда при содержании галита от 5 до 25% позволило изменить представление об основных типах коллекторов и геологических запасах нефти и газа в отложениях подсолевой продуктивной толщи.
Методика определения параметров коллекторов подсолевого комплекса для подсчета запасов углеводородов.
Практическая значимость
В настоящее время методики поисков и разведки залежей углеводородов, сосредоточенных в слабо изученных отложениях юрского возраста Западной Сибири и сложно построенных венд-нижнекембрийских отложениях Восточной Сибири, находятся на стадии разработки. Неоднозначно понимание их строения, генезиса, а также методики интерпретации геофизических исследований скважин с целью установления параметров коллекторов. Использование обоснованных в данной работе геофизических критериев и разработанных методических приемов позволит с большей степенью достоверности решать геологические задачи, определять параметры для подсчета запасов нефти и газа.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались на конференциях: научно-практическая конференция, посвященная 100-летию промысловой геофизики «Геофизические исследования скважин» - М: РГУ нефти и
газа им. И. М. Губкина, ноябрь 2006г.; третья Всероссийская молодежная научно-практическая конференция «ГЕОПЕРСПЕКТИВА - 2009» - М: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, март 2009г.; XVIII Губкинские чтения «Инновационное развитие нефтяной и газовой промышленности России - наука и образование» - М: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, ноябрь 2009г.
Представленное в диссертационной работе научно-методическое обоснование петрофизических и интерпретационных моделей сложных типов терригенных коллекторов прошло апробацию в ГКЗ РФ при защите отчетов по подсчету запасов нефти и газа изучаемых объектов.
Публикации
По теме диссертации автором опубликовано 7 работ, в том числе 3 статьи в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.
