Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткое геологическое строение и особенности геофизических йсолщоваша разрезов скважин 16
1.1. Стратиграфия, литология и коллекторские свойства продуктивных карбонатных горизонтов. ... 16
1.2. Нефтеводоносность 25
1.3. Технические условия проводки скважин и применяемый комплекс ГИС 26
1.4. Особенности интерпретации результатов применяемого комплекса ГИС при выделении коллекторов и задачи дальнейших исследовании... 26
Глава 2. Петроуизическое обоснование и особшшости вещественного состава сработанных пород в связи с раз работкой количественных методов вцделения коллекторов по данным 38
2.1. Исследование связей мецду основными параметрам и литологией пород продуктивных карбонатных толщ. 40
2.2. Петрофизическая модель пород, вмещающих залежи нефти, и проявление ее в различных типах карбонатных разрезов 60
2.3. Характер связи между суммарным водородосо-держанием и показаниями нейтронного гамма-метода. 69
2.4. Характер связи между естественной гамма-активностью пород и литологическим составом... 70
Глава 3. Жгодика ввделешя различных типов пород по комплексу гис на основании етршизическш вдели 94
3.1. Связь мелзду показаниями радиоактивных методов для пород непроницаемой части разреза 94
3.2. Связь мезду показаниями радиоактивных методов для пород проницаемой части разреза 96
3.3. Методика выделения карбонатных коллекторов сложного типа в разрезах с нормальной естест-венной гамма-активностью. 98
3.4. Методика выделения трещинно-слоистых коллекторов с высоким содержанием нерастворимого остатка и биминералышм составом глинистых минералов 108
3.5. Методика выделения пластов с аномальной естественной гамма-активностью и диагностика коллекторов 112
Глава 4. Разработка количественных методов коллекторов по мшш радиометрии скважин с использованием вероятностно-статистического анализа 117
4.1. Анализ распределений параметров пластов в интервалах с различной характеристикой притока и обоснование нияних пределов свойств коллекторов ,. 118
4.2. Вероятностно-статистическая модель пород карбонатных разрезов 129
4.3. Методика выделения различных групп пород по комплексу ядерных методов на основе вероят ностно-статистической модели 135
4.4. Методика выделения коллекторов и расчет вероятности притока в условиях непостоянных граничных значений 149
4.5. Диагностика коллекторов по комплексу НГМ, ГМ с учетом мощности пласта и результатов опробования 153
4.6 Определение участков гарантированного притока флюида в разрезе и по площади. 156
Глава 5. Результаты практической реализации совершенствования и разработки количественных методов вьщеленш коллекторов по данным гис 160
5.1. Оперативная диагностика коллекторов в разрезе бурящихся скважин 160
5.2. Выделение коллекторов в межсолевых отложениях Южно-Осташковичского месторождения 162
5.3. Выделение коллекторов в подсолевых отложениях Тишковского и Вишанского месторождений 164
5.4. Выделение коллекторов по задонско-еледкому горизонту Золотухинского месторождения 169
5.5. Выделение коллекторов в задонско-елецком горизонте Красносельского месторождения 170
5.6. Выделение коллекторов в несолевьгх прослоях Лебедянского горизонта Борщевского месторождения. 172
5.7. Диагностика продуктивных скважин воронежского горизонта Речицкого месторождения 173
Заключение 179
Список литературы 181
- Технические условия проводки скважин и применяемый комплекс ГИС
- Петрофизическая модель пород, вмещающих залежи нефти, и проявление ее в различных типах карбонатных разрезов
- Связь мезду показаниями радиоактивных методов для пород проницаемой части разреза
- Вероятностно-статистическая модель пород карбонатных разрезов
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. К 19816 году в СССР добыча нефти, включая и газовый конденсат, должна возрасти до 620-645 мян.тонн, что требует открытия новых и совершенствования разработки действующих месторождений. Около трети добываемой нефти в стране связано с карбонатными коллекторами. Определенная роль в нефтяном балансе страны принадлежит экономически выгодному для промышленного освоения району - Припятской впадине. Залежи нефти в ней имеют сложное строение, а основные запасы приурочены к карбонатным коллекторам с изменчивой литологией и сложной структурой ёмкостного пространства.
Важная роль при выделении коллекторов отводится геофизическим методам исследования скважин. Практика показала, что выделение коллекторов в карбонатных разрезах по данным ГИС и количественная оценка параметров часто производится неоднозначно. Это отразилось на том, что по большинству залежей величина последующей оценки запасов существенно отличалась от предыдущей.
Задачей настоящей работы является повышение геологической эффективности ГИС путём совершенствования и разработки количественных методов выделения коллекторов. Необходимость её решения для карбонатных разрезов Припятской впадины и подобных регионов определяет актуальность выполненных исследований.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение достоверности выделения карбонатных коллекторов со сложной структурой ёмкостного пространства по данным геофизических исследований скважин на основании комплексного учета геофизических и геолого-промысловых материалов.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:
I. Изучение и выявление наиболее информативных петрофизи-ческих связей для выделения коллекторов.
2.Разработка и обоснование петрофизической и вероятностно-
статистической моделей карбонатных пород.
Совершенствование и разработка количественных методов выделения коллекторов,'классификации участков разреза по характеру притока флюида с оценкой его вероятности на основании установленных моделей и комплекса данных ШС.
Изучение особенностей вещественного состава карбонатных пород и природы аномалий естественной гамма-активности.
Разработка методики выделения карбонатных коллекторов с аномальной естественной гамма-активностью с использованием ядерных методов.
МЕТ0Д4КА ИССЛЕДОВАНИЙ заключалась в изучении и анализе петрофизических связей для различных по характеру притока и естественной гамма-активности (далее гамма-активности) пород продуктивной толщи, установлении наиболее информативных для выделения коллекторов петрофизических связей и обосновании петрофизи-ческой модели карбонатных пород, изучении характера связей между петрофизическими свойствами и геофизическими параметрами, установлении особенностей в поведении связей'между геофизическими параметрами для различных частей разреза, изучении особенностей в распределении параметров пластов для интервалов с различной характеристикой притока, использовании установленных закономерностей для построения вероятностно-статистической модели пород карбонатных разрезов, разработке количественных методов выделения коллекторов на основе предложенных моделей и применяемого комплекса ШС.
Объектом исследования явились карбонатные отложения саранского и фаменского ярусов верхнего девона северной части При-пятской впадины.
В основу исследований положены полученные и обобщенные автором материалы по изучению 48 залежей 32 месторождений и площа-
дей промыслово-геофизическими и геологическими методами. Для разработки отдельных вопросов диссертации использованы лабораторные 'анализы и специальные исследования керна, осуществленные Тематической партией ПО "Белоруснефть", Центральной лабораторией УГ при СМ БССР, БелБИГОІ, ШНХиШ, УіфШПГОШИнефть", ВНИИ-нефть, ВНИИЯГГ, Опытным комплексным предприятием ШШ АН УССР, Институтом геофизики АН УССР, Кировским ИГО "Кировгеология"; результаты испытания и исследования скважин, выполненные предприятиями ПО "Белоруснефть" и треста "Белнефтегазразведка"; диаграммы ГНС, полученные Речицкой ПГК и Мозырской"ПГЭ.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы состоит в том, что впервые для неоднородных разновозрастных карбонатных разрезов Припятской впадины, при разработке методов выделения коллекторов по количественным критериям, решены следующие задачи:
установлены особенности петрофиз-гтеаг:1;:?: связей-между коэффициентом полной пористости и карбонатностыо для всех разновидностей пород, причем в неколлекторах - это тесная линейная корреляционная зависимость с отрицательным коэффициентом кор- -реляции и отсутствие ее в коллекторах;
на основании установленных закономерностей созданы и обоснованы петрофизическая и вероятностно-статистическая модели пород карбонатных разрезов, причем петрофизическая модель вещественно отображает главное свойство пород карбонатных разрезов - различие в поведении корреляционных зависимостей между К^и С для коллекторов и-неколлекторов, а вероятностно-статистическая модель количественно отображает непостоянные граничные значения петрофизических свойств и геофизических параметров пород (абсолютный, нижний и кондиционный пределы коллекторов);
с использованием этих моделей и комплекса ШС разработаны способы диагностики коллекторов по непостоянным граничным
значениям с оценкой вероятности получения притока и определением участков гарантированного притока флюида;
изучены аномалии гамма-активности разреза, установлена их природа и вещественный состав пород;
предложены способы выделения трещинно-слоистых коллекторов с высоким содержанием нерастворимого остатка и биминераль-ным составом глинистых минералов и коллекторов с аномальными значениями гамма-активности.
ПРАКТИЧЕСКАЯ'ЦЕННОСТЬ настоящей работы состоит в том, что разработанные методические приемы выделения коллекторов повысили геологическуюэффективность результатов геофизических исследований разрезов'скважин в целом и достоверность определений параметров пластов на различных стадиях изучения'разрезов скважин.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ В ГШЖЫШЖШОСТИ. На основании петрофи-зической и вероятностно-статистической моделей: составлены альбом палеток для выделения карбонатных коллекторов по комплексу методов НЕМ и Ш в условиях непостоянных граничных 'значений и номограммы для определения вероятности получения притока по данным радиометрии; разработаны способы оценки наиболее вероятных предельных значений коллекторских свойств'путем построения полигонов распределения для интервалов, давших приток флюида и "сухих". Разработки внедрены и используются в тресте "За-паднефтегеофизика", ПО "Белоруснефть", институте "УкрІИШШИЙ-нефть" на различных стадиях количественной интерпретации данных -1ИС - от выбора объектов для испытания до определения под-счетных параметров при представлении запасов в ЦКЗ МНЇЇ и ГКЗ СССР. Часть разработок реализована на ЭВМ в Принятоком графе комплекса ]\-2, осваиваемого в системе АС0ИІИС. Экономический эффект от использования в НГДУ "Речицанефть" методики "Определение продуктивных скважин воронежского горизонта Речицкого
_ II -
месторождения", составляет 196095 р., а в добытой нефти - 43200 тонн. Внедрение методики выделения трещинно-олоистых коллекторов с высоким-содержанием'нерастворимого остатка и биминеральным составом глинистых минералов позволило установить в скв.48 - Зо-лотухинская новый продуктивный объект - Ш пачку, на долю которой приходится 23,5#запасов месторождения.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ЗАЩИЩАЕМЫЕ В даССЕРТАЩИ:
Обоснование петрофизической и вероятностно-статистической моделей пород карбонатных разрезов.
Способы выделения коллекторов по комплексу ГИС, на основе предложенных моделей, обеспечившие повышение достоверности заключений и определения параметров геофизическими методами
для подсчетов'запасов.
Природа -аномалий естественной гамма-активности карбонатных пород и связь ее с элементным составом, позволившие установить новые особенности продуктивных коллекторов.
Методики выделения трещинно-олоистых глинисто-карбонатных коллекторов и коллекторов с аномальными значениями гамма- активности по комплексу ІЇЇС.
Способ определения участков гарантированного притока флюида по геолого-геофизическим и промысловым"данным,
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты выполненных исследований докладывались автором и обсуждались: на'-заседаниях секции геологии и нефтепромысловой геофизики НТО-ШИ по методикам подсчета запасов нефти и газа в карбонатных коллекторах (Пермь, 1973), совершенствованию изучения разреза глубоких скважин комплексом геофизических и геохимических методов (Волгоград, 1974), методам-обоснования кондиционных пределов продуктивных пластов (Тбилиси, 1980); на всесоюзных семинарах, совещаниях и конференциях по подсчету запасов (Красный Курган, 1977), оценке парамет-
ров карбонатных коллекторов и геометризалии залежей нефти (Пермь, 1978) и применении для этих целей математических методов и ЭВМ (Баку, 1975), методике исследовании и комплексной интерпретации ГИС в глубоких и сверхглубоких скважинах (Киев, 1979), коллекторам нефти и газа на больших глубинах (Москва, 1979); на научно-технических конференциях и совещаниях отраслевых институтов и молодых ученых БССР (Гомель, 1972, 1976, 1978) и УССР (Киев, 1973, 1977); на научно-технических совещаниях: ПГЭ треста "Укр-геофизразведка" "(Ивано-Франковск, 1970), НГДУ "Речицанефть" (Ре-чица, 1974), в тресте "Белоруснефтегеофизика (Гомель, 1975); на заседаниях секции геологии и разработки отраслевых институтов МНП: "СевКавШІШнефть" (Грозный, 1975), "УкрШПРОНИИнефть" (Киев,-1976), "ПермШПИнефтъ" (Пермь, 1978);, заседаниях секции геологии и разработки НТО ПО "Белоруснефть" (1968-1983).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 25 работ. Внедрено в производство 'II рационализаторских предложений, комплект палеток, комплекс алгоритмов и программ. Результаты исследований автора изложены также в отчетах Тематической партии производственногообъединения "Белоруснефть" за 1967-1983 гг.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 119 страницах, списка литературы из 199 наименований, содержит 15 таблиц и 33 рисунка, снабжена перечнем основных обозначений и наименований.
Автор-"чтит -светлую-память' научного руководителя доктора теолого-минералошчетзких наук, профессора А.П.Булмасова, а также кандидата геолого-минералогических наук, ст.науч.сотрудника М.Д.Шварцмана,, чьи прижизненные консультации и содействие в проведении-'специальных исследований оказали большую помощь в работе.
Автор выражает глубокую благодарность кандидату геолого-минералогнческих наук, доценту II. М. Свихну шину за научное руко-
- із -
водство. Искренне благодарен автор научншл работникам, сотрудникам научных и - производственных организаций Я.Н.Абдухаликову, Р.ЇІ.Готтих, Ю.П.Голеншшу, Я.Г.Грибику, Р.А.Данилину, II.Ы.Зозуле, И.Е.Котельшшову, П.Т.Котову, С.С.Кузьминскому, В.М.Лах-нкжу, В.Е.Ржанникову, М.А.Рынскому, А.Ф.Савченко, В.С.Серебренникову и многим другим за. консультации, содействие в проведении исследований, помощь во внедрении разработок в промыт -ленности.
ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИМЕНОВАНИЯ
Единица измерения
d - диаметр скважины м (см)
dH - диаметр номинальный (диаметр до лота, которым
бурилась скважина) м (см)
рв - электрическое удельное сопротивление
пластовой воды Ом*м
JL - электрическое удельное сопротивление
бурового раствора Омтл
Рп - электрическое удельное сопротивление пласта..... Ом«м
рзп- электрическое удельное сопротивление зоны
проникновения фильтрата бурового раствора
В КОЛЛеКТОр. . ОГЛ'М
О пл- то псе промытой зоны коллектора Ом-м
KJJ - коэффициент полной пористости %
Кд - коэффициент открытой пористости %
Сно- нерастворимый остаток %
Сгл- весовая глинистость кг/кг, %
Крд- объемная'глинистость (коэффициент глинистости).. м3/м3, %
О - карбонатность %
Ков- коэффициент остаточного водонасыщения %
Кд - коэффициент нефтенасыщения %
Кпр- коэффициент проницаемости тж
а, - удельный коэффициент продуктивности -
г "" сут'Ша-м
д Т ^- -интервальное время мкс/м
3 гм - интенсивность естественного гамма-излучения,
замеренная скваглнным прибором мир/час (имп/мин)
тГП'Ш
гм ~'T0'se в больших кавернах против пластов
соли -"-
-4 а л»
Jy- интенсивность естественного гамма-излучения, ю*
замеренная на керне экв. урана
J м- интенсивность нейтронного гамма-излучения,
замеренная скваиинным прибором ст.ед.усл.ед.имп/мин
б*нгм~ статистическая единица приведенного масштаба
регистрации кривой БИЛ
6>гм ~ то же т
Пф - число пластов в интервале класса (частота)
фактическое..
Пт - то же теоретическое
(jOT - частость теоретическая
(х)ф - частость фактическая
"2 й - накопленная частота фактическая
"2Т - накопленная частота теоретическая
д 2 - разность накопленных частот
І (t) - функция плотности вероятности нормального
закона распределения
t - показатель этой функции
б - среднее арифметическое значение параметра
S - среднеквадратическое отклонение
Ю- максимальная разность мезвду фактическими и
теоретическими накопленными частостями ...
Л/ - полный объем выборки
Л - критерий согласия А.Н.Колглогорова
Р( к) - вероятность критерия согласия А.Н.Колглогорова..
t - коэффициент корреляции
Ч - корреляционное отношение
У - относительная ошибка определения
п- вероятность получения притока %
Технические условия проводки скважин и применяемый комплекс ГИС
Анализ особенностей интерпретации результатов комплекса ГИС показал, что выделение коллекторов является и одним из наиболее трудно решаемых вопросов на всех этапах поиска, разведки и эксплуатации залежей нефти.
Большой вклад в теоретические разработки методов выделения карбонатных коллекторов по данным ГИС и их практическую реализацию внесли видные отечественные ученые: В.Н.Дахнов, Б.Ю.Вендель-штейн, С.Г.Комаров, А.М.Нечай, А.В.Г чкин, Н.З.Заляев, Н.В.Фар-манова и др. Исследования этой проблемы отражены в работах зарубежных ученых: Г.Е.Арчи, М.Р.Вилли, Р.Дебранда, С.Д.Пирсона, В.Х.Фертла, Л.Г.Шомбара и др. В условиях карбонатных разрезов Припятской впадины вопросами выделения коллекторов по данным ГИС занимались: В.Н.Дахнов, А.П.Булмасов, Я.Н.Абдухаликов, Я.С.Витвицкий, Т.Г.Демидова, Н.З. Заляев, В.А.Кузняный, В.Н. Курганский, В.М.Лахнюк, В.В.Масюков, А.С.Меринов, А.А.Пахольчук, А.В.Ручкин, Н.М.Свихнушин, В.С.Серебренников, И.А.Слободянюк, Н.В.Фарманова, А.Ш.Хайбуллин и др.
Широкий диапазон литогенетических типов пород-коллекторов, чрезвычайная сложность строения их ёмкостного пространства, сложная фильтрационная характеристика, специфические условия вскрытия карбонатных отложений и используемый комплекс ГИС обусловили разнообразие способов выделения коллекторов по данным промысловой геофизики (таблица 2 ). Применяемые способы,исходя из физических основ выделения коллекторов, подразделяются на три большие группы: качественные - по зоне проникновения с прогнозированием в разрезе нефтеотдающих пластов; полуколичественные - по совместной интерпретации диаграмм геофизических методов (нормализация) с прогнозированием в разрезе нефтесодержащих пластов,-количественные - по граничным значениям коллекторских свойств пород с указанием в разрезе фшодоотдающих пластов.
Выделение коллекторов по зоне проникновения Особенности строения емкостного пространства и условия вскрытия предопределили формирование в коллекторах зоны проникновения (нефтенасыщенных - понижающее, водонасыщенных -нейтральное) /91, 93, 117/, достигающей в некоторых случаях до трех метров и более (Вадецкий Ю.В. и др., 1976). При этом глинистая корка наблюдается против коллекторов с преобладанием мек-зерновой пористости / 182, 183/. Против остальных типов коллекторов она, как правило, отсутствует /I54-162, 164-167/, что приводит к резкому увеличению скорости фильтрации буровой жидкости в пласт /91/. Формирование зоны проникновения, от трех до семи суток после вскрытия пласта /57, 121, 198/, обусловило применение двух основных групп методов выделения коллекторов: радиального градиента сопротивлений и временных исследований (таблица 2).
Исследователи, использующие для выделения коллекторов образование, в процессе бурения, зоны проникновения применили имеющиеся /5, 26, 28, 29, 57, 89, 90, 164, 182, 187, 188/ и предложили ряд новых высокоэффективных способов / 121,122, 190, 198/. При всей наглядности и простоте отыскания на диаграммах ІИС пластов-коллекторов, техническая сторона исполнения многих методов вызывала значительные трудности. Кроме того, при глубине зоны проникновения, отличающейся от 0,4 2 м / 4 / наблюдались пропуски "нефтеносных коллекторов, либо они ошибочно принимались за водоносные. Впоследствии, из-за указанных причин, отказшшсь от применения методов даже на этапе поисков и разведки месторождений.
Условия проводки скважин, геологические особенности вскрываемого карбонатного разреза и применяемый комплекс ШС явились основой того, что нормализация диаграмм по пористости оказалась весьма эффективной не только для выделения нефтесодержащих коллекторов (Заляев I-I.3., 1966), но и расчленения их по литологии и типу ёмкостного пространства /5, 43, 57, 69, 83, 154, 164-167, 182-186/. Этот прием изучения карбонатных коллекторов получил дальнейшее развитие в виде самостоятельной методики комплексной интерпретации геофизических параметров функциональными преобразованиями с помощью ЭВМ / 42 /. "Положительными качествами этих способов выделения коллекторов (таблица 2) является простота исполнения и наглядность прослеживания продуктивных пластов в разрезе. Недостатки, выражающиеся в отсутствии учета фильтрационной характеристики пласта и влияния зоны проникновения, обусловили вспомогательный характер методов нормализации диаграмм по пористости для выделения коллекторов.
Петрофизическая модель пород, вмещающих залежи нефти, и проявление ее в различных типах карбонатных разрезов
Трещинно-слоиотые коллекторы с высоким содержанием 0 и системой трещин параллельных напластованию. Коллекторы сложены тонкочередувдимяся доломитами и известняками- различной степени глинистости, мергелями и глинами. Вторичные пустоты развиты слабо. Отличаются Кд=6 18$ при больших колебаниях С =15 62%, наличием связи между Кд и С в пределах продуктивного горизонта и отсутствием ее в пределах пачки. Проницаемость достигает 58-10 мкм . Характерны низкие до 35 70 0м»м и практически одинаковые сопротивления нефте-и водонасыщенных пластов, высокие значения об до 24 дб, дТ до 250 мкс/м, J.,.. до 4,8 мкр/час. Показания НШ составляют 1,3 1,9 ст.ед., d. dR» Оценка перспективности объекта и его характера насыщения в указанных коллекторах представляет значительные трудности. Коллекторы норового типа представлены известняками, доломитами и их -промежуточными разностями. При К = 4 15%, 0 изменяется от 0 до 25%, связь между К и С отсутствует, прошщаемость до 58 10 мкм . Характерно наличие глинистой корки 1 2 см и расхождение показаний ГЛПЗ и Г.ІГЗ, ЕК-3 и ШЖ. Значения НШ не превышают 2 ст.ед, БД - 3 мкр/час, оС —1,5 дб/м. Сопротивления нефте-и водонасыщенных пластов резко отличаются. По указанной совокупности признаков довольно уверенно выделяются коллекторы и оценивается характер насыщения пласта. Коллекторы кавернового типа представлены, в основном, вторичными доломитами. Характерные признаки: величина 1 , достигающая 31,4$ при узком .диапазоне Сно=0 20#, высокая PC до 2,791 мкм , отсутствие связи между Кд и С , высокие сопротивления и одинаковый диапазон изменения Р несоте-іг водонасыщенных пластов. Показания НШ достигают 2,0 ст.ед, Ш - 3 мкр/час, дТ 200 мкс/м, Ы- 12,5 дб/м, дебиты - 1300 м3/сут. В таких коллекторах возможность притока оценивается однознално, а характер насыщения определить затруднительно.
Коллекторы смешанного типа широко распространены в разрезе и приурочены,в основном, к вторичным доломитам. Главные признаки: Кд изменяется от 5 до 23,8$, при С =0+20$, К достигает 2 тт х 1,872 мкіл , связь между KJJ и С отсутствует. Показания НШ достигают 2 ст.ед., Ш - 3 мкр/час, дТ - 200 мкс/м, d. - 7 дб/м, дебиты - 1240 м3/сут. Сопротивления нефте-и водонасыщенных пластов существенно разнятся между собой. Возможность притока флюида из пласта и его характер определяются надежно. Плотные и глинистые породы слагают непродуктивную часть разреза. Первые представлены известняками, -ангидритами, реже доломитами и характеризуются по керну: ..К [ 5#, С. 20/ь К =0 связь между Кд и С обратно пропорциональная, по геофизике: Знгм ДО 4 ст.ед., Згм до 3 міф/час, j K до 3600 Ом-м, дТ= =140+170 мкс/м, о(. до 1,5 дб/м. Вторые представлены тлинами, мергелями и их промежуточными разностями. При этом по керну: Кд достигает 34$, С 20$, -)=0, корреляционная зависимость между К и С тесная линейная с отрицательным коэффициентом корреляции, по геофизике:-3ІІГІї1=І,2+1,8 ст.ед., J достигает 20 мкр/час, Рп=2+5 ОіЛ м, дТ достигает 280 мкс/м, a d. достигает 24 дб/ы. Из этого следует, что неколлекторы имеют довольно четкие петрофизические признаки и геофизические критерии, характеризуются отсутствием притоков флюида и однозначно распознаются по диаграммам геофизических методов / 38 /. Петрофнзическая модель включает все разнообразие пород, слагающих карбонатный разрез (рис. 9а). Согласно су [.чествующих схем классификации глинисто-карбонатных пород (И.В. Хворова, 1958), зная величину С , можно определить их литологию. Для этого наиболее приемлема классификация О.Г.Вишнякова, по которой ряд известняк (доломит) - глина делится па 6 типов пород. Остальные породы, с достаточной для практических целей точностью, можю разделить по величине пористости. По этим данным составлена таблица 5 выделения пластов с различной литологией по величинам Сдо и Кд и связанными с ними значениями брк иСГнгн, объединяющихся в петрофизическую модель.
Связь мезду показаниями радиоактивных методов для пород проницаемой части разреза
Согласно Л. Ф. Дементьеву, У. Крамбейну, Р. Миллеру и др., / 32, 67, 88 /, для статистической оценки генеральной совокупности подчиняющейся нормальному закону оптимальный объем выборки составляет 30 47. В практике нефтяной геологии, как правило, больше испытаний приходится на долю продуктивных объектов и меньше на долю " сухих ". Однако, все исследованные нами выборки характеризуют генеральную совокупность, поскольку являются большими, существенно превышающими необходимый оптимальный объём. Проведенные диссертантом исследования по характеру распределения статистических совокупностей KJJ, С, Лнгм, Згм с использованием формул ( I ) и ( 2 ) путём выравнивания объёма выборок в сторону меньшего, методом простого случайного отбора / 32 /, подтвердило неизменность закона и статистических характеристик распределений. Учитывая изложенное, изучение всех распределений величин KJJ, С, JHrM, JrM для интервалов давших приток и " сухих " проводилось в сравнимых масштабах / 20 / с использованием формулы ( 2 ). диагностика коллектора по совокупности признаков ( К .и С, Здрди и Лгм ), с вероятностной точки зрения, является СЛОЕНЫМ событием. Согласно петрофизической модели, для коллекторов величина Кд не зависит от С, а значение Знгм - от Лгм. Исходя из этого, полная вероятность получения притока, находится по правилу умножения вероятностей составляїоїцих её событий / 100, НО /: С использованием формул ( 3 ) и ( 4 ) построены номограммы, связывающие параметры пластов с промысловой характеристикой разреза. Каждая палетка делится на четыре области. Б областях коллекторы - К, плотные -Пи глинистые - Г определешіе характеристики пластов однозначное.
Б четвертой области получение притока определяется с вероятностью от 0 до 100$. Номограмма, связывающая,геофизические параметры с вероятностью получения притока флюида, является вероятностно-статистической моделью карбонатных пород по данным ядерных методов ( рис.26 )# Она позволяет разделить весь изучаемый разрез на две категории: первую - характеризующуюся 100%-й надежностью прогноза притока флюида; вторую - с надежностью прогноза притока флюида, колеблющуюся от нуля до 100$. При этом область неопределенности отмечается как со стороны плотных, так и глинистых пород. руководствуясь общепринятыми положениями при оценке граничных значений "( Н. М. Свихнушин, Б. И. Азаматов 1971, 1976 ), нижним пределом коллекторов служит линия Бд = 50$. Б геологическом смысле она характеризует совокупность пластов, подчиненных одному закону: их предельные значения и G, Знгн и Згм изменяются так, что произведение вероятностей притока равно На основе вероятностно-статистической модели получены принципиально новые непостоянные границы коллектор-неколлектор. Не-постоянные границы образуют геометрическое мето точек " жестких " предельных значений. При этом решение задачи выделения коллекто- ров осуществляется с минимальной ошибкой, поскольку учитывается промысловая характеристика, литологические и ёмкостные особенности пород в широком диапазоне пористости, карбонатности и глинистости. Предложенная вероятностно-статистическая модель пластов на количественной основе отражает разработанные Н. 1л. Свихнушиным и Б. И. Азаматовым /9, 98 / положения о существовании абсолютного, нижнего и кондиционного пределов. Абсолютный предел коллекторов соответствует границе, выше которой в породах наблюдаются признаки нефтегазонос-ности.
При этом Вп = 0. Н.ИЖНЇЇЙ предел коллекторов соответствует переходу углеводородов из неподвижного состояния в подвижное. Здесь фильтрационные, ёмкостные и другие петрофизические параметры обеспечивают фазовую проницаемость для нефти больше1 нуля, аБд = 50%. Кондиционный предал коллекторов характеризует пласты, которые обеспечивают приток нефти выше минимально рентабельного уровня. Для условий Принятской впадины минимальный рентабельный приток обеспечивается при Вд 69%. Методику обоснования кондиционного предела рассмотрим на примере межсолевых отложений Осташковичского месторождения. Вначале по формуле Ю. С. Волкова - М. И. Барановского / 14/ определяется минимально экономически допустимый среднесуточный дебит ( U ). Для межсолевых отложений Cf= 4,64 м3/сут., а для подсолевых - 3,97 м3/сут. Эти величины удовлетворительно согласуются с данными по месторождениям Предкарпатья ( Р. Н. Засадный и др., 1977 ): Битковского, Оров-Уличного и Северо-Долинско-го значения Q соответственно равны: 4,2; 3,0; 4,4 т/сут и для месторождений западной Сибири: Самотлорского и Западно-Сургут-. ского равно 4,8 и 5,0 т/сут / 21 /.
Вероятностно-статистическая модель пород карбонатных разрезов
При поиске коллектора полная вероятность получения притока по Лнш и JrM является сложным событием и находится по правилу умножения вероятностей, составляющих ее независимых событий / 100, НО /, т.е. Вп= =ВдГМ»B i представляет собой полностью описанную формулу ( 4 ). Проведя необходимые высисления и построения, с использованием петрошизическои модели в геофизических параметрах, получим номограмму (рис. 28), связывающую геофизические параметры с промысловой характеристикой разреза - вероятностью получения притока. Палетка состоит из четырех областей. В областях К-коллектор, П - плотный, Г - глинистый определение характера пласта однозначное, а вероятность этого определения равна 100$. В четвертой области получение притока определяется с Вп от 100$ до 0 / 46 /. Построенная вероятностно-статистическая модель карбонатных пород по данным НГМ и ГМ (рис. 28) позволяет разделить весь изучаемый разрез на две категории. Первая характеризуется максимальной (100$) надежностью прогноза притока флюида. Вторая - с надежностью прогноза притока флюида колеблющейся от нуля до 100$. К первой категории относятся следующие группы пород: - коллекторы с вероятностью получения притока флюида 100$; - плотные породы с вероятностью отсутствия притока флюида 100$; - глинистые породы с вероятностью отсутствия притока (флюида 100$. Ко второй категории относятся следующие группы пород: - плотные коллекторы с вероятностью получения притока флюида. 50ВП 100; - глинистые коллекторы с вероятностью получения притока флюида 50 -100; - уплотненно-глинистые коллекторы с вероятностью получения притока флюида 50 ВП 100; - плотные породы, в которых отчечаются нефтегазопроявления (неколлекторы) с KJJ находящейся между абсолютным и нижним преде- лами коллекторов (2,0 Kj 5,4), и с соответствующей им вероят ностью получения притока 0= Вп 50,ддя краткости плотный некол лектор; - - глинистые породы, в которых отмечаются нефтегазопроявления (неколлекторы) и с С находящейся между абсолютным и нижним пределами коллекторов (60,0 С 80,0), и с соответствующей им вероятностью получения притока 0 = Вп 50, для краткости глинистый неколлектор. По результатам разделения карбонатных пород на группы с учетом величин геофизических показателей, соответствующих им значений коллекторских свойств и вероятностей притока флюида составлена таблица II.
В итоге методика выделения различных групп пород по комплексу ГИС с определением вероятности прогноза сводится к расчету для пласта значений НГМ и ГМ с последующим определением его характеристики по упомянутой таблице. При подсчете запасов линия Вп-Ъ0% является границей коллектор-неколлектор. Если использовать общепринятые положения при оценке граничных значений /9, 98 /, то нижними пределами будут величины 6 4,68( 5,3$) и (о =5,95(0=80,0 ). Как видно из палетки, эти значения не остаются постоянными. Так, при &гм 5,0 и 6 4,0 предельные значения Єнш и 6Ш уменьшаются (величины пористости и карбонатности увеличиваются), но при этом они подчинены одному закону. Эти значения изменяются так, что соответствующее им произведение вероятностей притока равно Вп=ВдГМ. ВдМ=50%. Недоучет того, что нижние пределы изменяются во всем диапазоне, ведет к завышешоо мощности коллекторов, а следовательно, и запасов. Проиллюстрируем сказанное примером, рассмотрев пласт с показаниями 6 4,8 и (ЗрН=5,9. С учетом нижних пределов он выделяется как коллектор, поскольку б гм 4,86, а(5 м 5,95. Используя найденную закономерность, получим следующее. Во-первых: по двумерной связи &Ervrf ( -гвр он попаДает в область неколлекторов (рис. 9, 18). Во-вторых: при вероятности получения притока для этих показаний, соответственно равной В гм=51,0/2 и ВдМ=54,6/о (таблица 10), результирующая вероятность принимает значение Вд=27,8$ (рис. 25, 28). Из этого следует, что оцениваемый по жестким нижним пределам пласт как коллектор, характеризуется величиной Вп 50% и, следовательно, при испытании окажется практически "сухим". В расчет эффективной можности ( h_ ) следует принимать только те пласты, у которых В 50% / 46 /. Выделение коллекторов на основе вероятностно-статистической модели можно осуществлять с помощью ЭВМ. Для этого в Припятском графе комплекса Ц-2, осваиваемого в системе АСОИГИС (используется в геофизических трестах управления "Ііефтегеофизика" ШЇЇ) помещены разработанные диссертантом алгоритмы и программы: "Статистическая эталонировка диаграмм НГМ и ГМ", "Расчет глинистости", "Расчет пористости", "Литология", "Расчет вероятностей притока флюида У "Выделение коллекторов" / 4, 124, 163, 1.94 /. Надежность выделения коллекторов в ручном варианте составляет 81,3$ / 3, 46 /, что находится в полном согласии с погрешностями определения исходных параметров / 116 /. Использование ЭВМ может внести дополнительную погрешность (таблица 10), величина которой находаїтся по формуле / 97 /.
