Серра Оберто Восстановление условий осадконакопления по данным геофизических исследований скважин

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.3-16. Типы пористости в карбонатах (из Choquette и Pray, 1970, рис.2).

*Мелкая мезопористость, обусловленная удалением (например, растворением отдельных компонентов

породы).

**Микропористость между частицами породы.

Эти различные параметры используются для классификации карбонат-

ных пород (рис.3-17 и Таблица 3-2).

Совершенно очевидно, что пористость и проницаемость зависят от тек-

стуры. Это можно видеть из рис.3-18, который показывает, их зависимость от

текстуры карбонатных пород.

Однако в этих породах мы должны отличить первичные характеристики,

т.е. характеристики, существовшие на время осадконакопления, от современ-

ных характеристик. Фактически, первичная текстура могла подвергнуться глубо-

кой модификации в результате диагенетических явлений, которые в этих поро-

дах часто развиваются рано и являются более важными, нежели в обломочных

сериях. Эти модификации структуры вызывают изменение самих характеристик

коллектора.

В силу этих причин, характеристики коллектора обусловлены диагене-

тическими явлениями в большей степени, нежели текстурой, и исследование

пористости является столь существенным.

Рис.3-17. Текстурные составляющие карбонатов.

Рис.3-18. Соотношение между пористостью и прони-

цаемостью для классификации пяти известняков

Dunham (из Nurmi и Frisinger, 1983)

Таблица 3-2

Классификация Dunham карбнатных пород, осно-

ваннаяна осадочной текстуре

(из Dunham, 1962).

Таблица 3-3

Различные типы пористости в карбонатных породах

Таблица 3-4

Сравнение пористости в песчаниках и в известняках

(из Choquette и Pray, 1970).

Аспект Песчаник Карбонат

Величина первичной

пористости в осадках

Обычно 25-40% Обычно 40-70%

Величина конечной по-

ристости

Обычно не менее половины

начальной пористости; 15-

30%

Обычно отсутствует или составляет лишь малую

долю начальной пористости; в фациях-

коллекторах

Тип (типы) первичной

пористости

Почти исключительно по-

ристость между частицами

Обычно преобладает пористость между части-

цами, но большую роль играет пористость внут-

ри частиц и другие типы

Тип (типы) конечной

пористости

Почти исключительно пер-

вичная пористость между

частицами

Изменяется в широких пределах вследствие

модификаций после осадконакопления

Размер пор Диаметр и размеры прото-

ков тесно связаны с разме-

ром и сортированностью

осадочных частиц

Диаметр и размеры протоков показывают незна-

чительную связь с размером или сортированно-

стью осадочных частиц

Форма пор Сильная зависимость от

формы частиц – «негатив»

частиц

Изменяется в широких пределах – от «позитива»

или «негатива» частиц до полной независимости

от формы осадочных или диагенетических ком-

понентов

Однородность размера,

формы и распределе-

ния

Обычно достаточно одно-

родные внутри гомогенного

тела

Изменяются от достаточно однородных до край-

не неоднородных, даже в пределах тела, обра-

зованного породой одного типа

Влияние диагенеза Незначительное; обычно

несущественное уменьше-

ние первичной пористости

за счет уплотнения и це-

ментации

Сильное; может создавать, уничтожать, или

полностью видоизменять пористость; цемента-

ция и растворение играют важную роль

Влияние трещиновато-

сти

В общем случае, не оказы-

вает значительного воздей-

ствия на коллекторские

свойства

Является первостепенным в определении кол-

лекторских свойств (если они имеются)

Визуальная оценка по-

ристости и проницае-

мости

Полуколичественная визу-

альная оценка обычно от-

носительно проста

Изменчивая; полуколичественная визуальная

оценка варьирует от простой до, в сущности,

невозможной. В общем случае, требуются инст-

рументальные измерения пористости, прони-

цаемости и капиллярного давления

Адекватность анализа

керна для оценки кол-

лектора

Пробки диаметром 1 дюйм,

вырезанные из керна, обыч-

но подходят для определе-

ния пористости «цемента»

Пробки, вырезанные из керна, обычно являются

неподходящими; в случае больших пор, могут

оказаться непригодными даже целые керны

диаметром ~3 дюйма

Соотношение порис-

тость-проницаемость

Относительно устойчивая;

обычно зависит от размера

и сортированности частиц

Сильно изменяется; в общем случае, не зависит

от размера и сортированности частиц.

Таблица 3-3 иллюстрирует различные типы пористости и связывает их с

исходными явлениями и со временем формирования пор. В Таблице 3-4 (Cho-

quette и Pray, 1970) перечислены различия между пористостью в карбонатных и

в обломочных породах.

3.4. КАК ПОЛУЧИТЬ ИНФОРМАЦИЮ О ТЕКСТУРЕ ПО ДАННЫМ

ГИС

Влияние текстурных компонентов на параметры данных ГИС представ-

лено в Таблице 3-5.

Как видно, в некоторых замерах содержится текстурная информация.

Однако не всегда просто определить происхождение воздействия, поскольку

несколько текстурных параметров могут иметь сходные эффекты. С другой

стороны, если мы повторно исследуем проблему в соответствии с типом поро-

ды, иногда возможно различить преобладающее влияние определенных пара-

метров. Это и есть то, что мы сейчас будем анализировать.

3.4.1. Плохо консолидированная кластическая формация

В этом типе породы, текстура существенным образом связана со свой-

ствами зерен, тогда как матрица и цемент представляют собой второстепенные

составляющие. В этом особом случае, цель ГИС состоит в получении (если

возможно) информации о размере зерен, их сортированности, структуре и ори-

ентации.

3.4.1.1. Размер зерен

Общее универсальное соотношение между размером зерен и результа-

тами замеров ГИС отсутствует. Тем не менее, в ряде случаев, мы часто наблю-

даем в региональном масштабе весьма четкую корреляцию между данными

ГИС и размером зерен.

Различные авторы (Sarma и др., 1963; Alger, 1966) указывают на суще-

ствование корреляции между сопротивлением (или коэффициентом сопротив-

ления) пласта и размером зерен (рис.3-19).

Замечание

В примере на этом рисунке, коэффициент сопротивления пласта для

одной и той же величины R

возрастает с увеличением размера зерен. Это

представляется противоречащим общепринятой закономерности. Несо-

мненно, что такая ситуация обусловлена тем фактом, что в пласте, насы-

щенном пресной водой, значение поверхностной проводимости возрастает с

уменьшением размера зерен.

Другие авторы наблюдали соотношения между параметрами кривых

ГИС и размером зерен.

В примере на рис.3-20 вполне очевидным является существование кор-

реляции между диаграммой ГК и размером зерен, определенным на образцах

керна. Показания ГК повышаются при уменьшении размера зерен, поскольку

радиоактивность связана с самыми мелкими зернами, которые состоят из гли-

нистых минералов. Дальнейший анализ показывает, что эти минералы имеют

преимущественно детритовое (или аллогенное) происхождение и относятся к

ламинированному (laminated) типу. Действительно, трудно предположить, что

аутигенные глины, занимающие поровое пространство, продемонстрируют та-

кое развитие, поскольку в этом случае процентное содержание в породе не

эволюционирует существенно с гранулометрией.

Таблица 3-5

Соотношение между текстурными параметрами и сигналами

скважинных приборов

(из Serra, 1984).

Рис.3-19. Соотношение между коэффициентом сопротивления пласта, сопротивлением и размером

зерен (из Sarma и Rao, 1963)

Форма «колокол» или «воронка» кривых ПС, ГК и сопротивления (рис.3-

21), введенные геологами SHELL около 1956 года, представляют собой другое

применение этого соотношения между кривой и текстурным параметром.

В таких случаях, если мы не можем точно определить абсолютный раз-

мер зерен без предварительной калибровки, все же мы всегда способны опре-

делить относительный размер. Формы кривых, показанных на рис.3-22, факти-

чески, объясняют нормальную градационную слоистость («уменьшение разме-

ра зерен вверх по разрезу») или обратную градационную слоистость («увели-

чение размера зерен вверх по разрезу»). Другими словами, мы можем заклю-

чить, что распределение глинистых сланцев относится к структурному и/или к

ламинированному типу.

Рис.3-20. Корреляция между естественной гамма-активностью и размером зерен (из Serra и Sulpice,

1975).

Рис.3-21. Соотношение между формой кривой ПС и размером зерен или глинистостью (из докумен-

тов SHELL)

Рис.3-22. Пример распознавания структурных и частично листоватых глин по диаграммам накло-

нометрии с микрозондами сопротивления. Данный рисунок представляет собой увеличенный

фрагмент рис.3-27 (между 34.5 и 37 футов).

Мы можем также преобразовать эти кривые в процентное содержание

глинистых сланцев и в проницаемость, при условии предварительной калиб-

ровки с помощью замеров на кернах (рис.3-23). Соотношение между радиоак-

тивностью и гранулометрией не всегда доказано. Может оказаться так, что

алевритистые уровни являются более радиоактивными, чем глинистые сланцы

(рис.3-24). В этом случае необходимо иметь несколько записей диаграмм, кото-

рые позволяют определить размер зерен. «Кроссплот», объединяющий два

замера, такие как ГК и ПС (рис.3-25) помогает выполнить этот анализ, особенно

если используется методика «Z-плотов» (Z-plots). В данной методике построе-

ние величины третьего параметра, такого как ГК Th или K (количество тория

или калия, полученное по спектрометрии естественного гамма-излучения), ρ

∅

, или ПС (рис.3-26b), в точке пересечения двух других величин на графике

взаимной зависимости.

Рис.3-23. Схематические соотношения между

данными наклономера с микрозондами сопро-

тивления с одной стороны, и размером зерен,

глинистостью и проницаемостью с другой сто-

роны. Эти соотношения применимы к случаю,

проиллюстрированному на рис.3-27.

Рис.3-24. Пример алевритов более радиоактив-

ных, чем глинистые сланцы. Эволюцию раз-

Рис.3-25. Примеры графиков взаимной зави-

симости статистического ПС и содержания

тория (a) и калия (b). Они определяют Th

для глинистых сланцев. Содержание тория

и калия для «чистых» песков» предполагает

присутствие радиоактивных минералов, таких

как полевые шпаты, слюды и циркон. Графики

мера зерен можно установить по кривым со-

противления, ПС и нейтронного каротажа (из

Serra и Sulpice, 1975).

показывают существование алевритов более

радиоактивных, чем глинистые сланцы.

Рис.3-26a. Сводная диаграмма для песчаников, богатых радиоактивными минералами с высоким

содержанием тяжелого изотопа тория и урана. Около глубины 200 футов наблюдается рост пока-

заний ГК, тория, калия и ρ

, и более или менее постоянная величина по нейтронному каротажу и АК.