Зимина С.В., Пулькина Н.Э. Геологические основы разработки нефтяных и газовых месторождений
Подождите немного. Документ загружается.
Индукционный карота
удел
ж может быть также применен для изучения
ijh^mdlb\ghc Zklb jZaj_aZ kd\Z‘bgu
\u -
^_e
ьного сопротивления пластов, пересеченных скважиной, запол-
ненной глинистым раствором, приготовленным на воде.
Термокаротаж осуществляют: 1) по методу естественного тепло-
вого поля, 2) по методу искусственного теплового поля и 3) по методу
эффекта охлаждения.
Естественное тепловое поле изучают главным образом для опре-
деления геотермического градиента (ступени) в скважине. Геотермиче-
ский градиент определяют в условиях установившегося теплового ре-
жима в скважине, для чего используют простаивающие (законсервиро-
ванные) скважины.
Искусственное тепловое поле может быть создано в скважине при
заполнении ее глинистым раствором, температура которого отличается
от температуры окружающих пород, а также при экзотермической ре-
акции схватывания цемента. В связи с тем, что разные горные породы
имеют разную теплопроводность, по полученным температурным кри-
вым можно выделить пласты с большей или меньшей теплопроводно-
стью и судить, таким образом, о литологии пород, слагающих разрез.
Эффект охлаждения возникает в связи с выделением газа из пла-
ста при вскрытии и разработке нефтяных и газовых залежей и пониже-
нием температуры против этого пласта.
Магнитный каротаж производят для изучения магнитных свойств
пород, пересеченных скважиной. Его данные используют с целью со-
поставления разрезов скважин и уточнения литолого-петрографической
характеристики пластов.
3.4. JZkqe_g_gb_ q
JZkqe_g_gb_ ijh^mdlb\ghc qZklb jZaj_aZ kd\Z‘bgu – wlh
_gb_ keh_\ jZaebqgh]h eblheh]bq_kdh]h khklZ\Z, mklZgh\e_gb_
ihke_^h\Zl_evghklb bo aZe_]Zgby b \
dhg_qghf blh]_ \u^_e_gb_
dhee_dlhjh\ b g_ijhgbpZ_fuo jZa^_eh\ f_‘^m gbfb .
Решаются эти
задачи с помощью комплекса методов изучения разрезов. В этом ком-
плексе в настоящее время основное место занимают геофизические
методы. Данные геофизических исследований увязываются с имеющи-
мися геологическими данными описания и анализа образцов пород
(шлама, керна), с данными опробования интервалов на приток и с ре-
зультатами исследования скважин гидродинамическими методами.
Выделению коллекторов по геофизическим данным способствует
наличие характерных показаний на различных геофизических кривых.
Интерпретация кривых наиболее достоверна при совместном исполь-
93
зовании в комплексе геофизических и гео-
логических исследований. При этом имеем
в виду, что керн в ряде случаев не дает
достаточно полного представления о поло-
жении границ в разрезе залежи. Это связа-
но с низким процентом выноса керна, на
поверхность поднимаются преимущест-
венно более крепкие и глинистые породы,
а рыхлые и сильнотрещиноватые не всегда
выносятся.
Выделение коллекторов в терригенном
и карбонатном разрезах имеет свои осо-
бен
0
0
0
25
125 Ом м
125 Ом м
25 мв
1754
1762
1770
1778
1786
1794
1802
1830
1838
1846
1854
1234
КС
ВНК
50 75 100 Ом м
ПС
-+
ности (рис 41).
Песчаные и алевролитовые коллекторы
в терригенных разрезах, являющиеся
обычно поровыми коллекторами, выделя-
ю я наиболее надежно по совокупности тс
диаграммы ПС, кривой ГК и каверно-
граммы – по наибольшему отклонению
кривой ПС от линии глин, по минимальной
гаммаактивности на кривой ГК, по суже-
нию диаметра скважины на кавернограм-
ме в результате образования глинистой
корки при бурении скважины.
Для распознавания глинистых коллек-
торов
используют следующий комплекс:
амп ,литуды кривой ПС удельные со
про-
тивления, кавернограммы, кривые мик-
рокаротажа, гамма-каротажную кривую.
Коллекторы в карбонатном разрезе
(известняки и доломиты)
имеют раз-
личные структуры пустотного простран-
ства. Распознавание отдельных типов по
геологическим и геофизическим мате-
риалам весьма сложно.
Петрофизические свойства микрока-
вернового ("порового") карбонатного
кол
Jbk . 41. Ijbf_j bkihevah-
\Zgby ^bZ]jZffu klZg-
^Zjlgh]h dZjhlZ‘Z ^ey
ihkljh_gby jZaj_aZ kd\Z-
‘bgu b \u^_e_gby ijh -
^mdlb\guo ]hjbahglh\ :
лектора близки к таким же свойствам
гранулярных песчаных коллекторов.
Выделение коллекторов в карбонатном
разрезе в этом случае заключается в рас-
1 – глина; 2 – известняк;
3 – песчаник нефтеносный;
ВНК – водонефтяной контакт
94
членении разреза теми же методами на плотные и пустотные поро-
ды и в выделении среди последних высокопористых разностей. При
тонком переслаивании плотных и пористых разностей наиболее на-
дежные результаты могут быть получены по данным микрозондиро-
вания.
Для выделения в карбонатном разрезе трещиноватых и кавер-
нозных пород разработаны специальные комплексы геофизиче-
ских исследований и их интерпретации: электрометрия, нейтрон-
ный каротаж, результаты анализа керна; проведение повторных
измерений в скважине при смене растворов (метод двух раство-
ров); совместное использование данных радиометрии и акустиче-
ского каротажа и др.
Учитывая отмеченные особенности подходов к расчленению
терригенного и карбонатного разрезов, для каждого конкретного
объекта (продуктивного горизонта, толщи) в зависимости от литоло-
гического состава пород, слагающих разрез, толщин отдельных сло-
ев и пластов выбирается определенный комплекс геофизических ис-
следований скважин, включающий методы, наиболее информативные
в данных конкретных условиях.
Если разрез сложен часто чередующимися песчано-глинистыми и
карбонатными породами, задача выделения коллекторов осложняется.
=ebgu на каротажных диаграммах характеризуются следующими
признаками:
• на диаграммах КС и ИК против глин обычно регистрируются
низкие
значения кажущегося сопротивления, которые увеличиваются
при повышении плотности и карбонатности глин;
• на диаграммах ПС глинам отвечают положительные аномалии
(кривая занимает правое положение);
• высокое значение гамма-излучения.
_kI qZgbdb характеризуются:
ущегося со• широким диапазоном каж
н
противления; для газонос-
ных и ефтеносных пород обычно характерны высокие значения КС,
для водоносных – низкие;
• отрицательными аномалии ПС, уменьшающимися при увели-
чени гл ни инистости песча ого пласта;
• уменьшением диаметра скважины из-за образования глинистой
корк . и
DZj[hgZlgu_ ihjh^u (известняки и доломиты) характеризуются:
• широким диапазоном изменения КС в зависимости от типа и
ни
значе я пористости, характера насыщения; нефтегазонасыщенные
породы имеют более высокие значения, чем водонасыщенные;
95
• отрицательными аномалиями ПС, уменьшающимися при уве-
личении глинистости;
• низкими значениями гамма-излучения, возрастающими с уве-
лич иеен м глинистости;
• зависимостью величины диаметра скважины от структуры
пуст тно ого пространства.
Результаты расчленения геофизического разреза скважины и выде-
ления пород коллекторов изображаются на каротажной диаграмме в
левой ее стороне в виде литологической колонки.
На каротажной диаграмме каждой из скважин проводится верти-
каль лученноная линия, соответствующая по му dhg^bpbhgghfm agZq_-
gbx .IK . IeZklu , ijhlb\ dhlhjuo ebgby IK jZkiheZ]Z_lky e_\__
ebgbb dhg^bpbhggh]h ij_^_eZ .IK , hlghkyl d dhee_dlhjZf .
При изучении разрезов скважин выделяются:
1) общая толщина горизонта (пласта) – расстояние от кровли до
подошвы, определяемое в стратиграфических границах;
2) эффективная толщина, равная общей толщине за вычетом
тол р ещины прослоев неколлекто ов, выделенных в разрез горизонта;
3) нефтенасыщенная (газонасыщенная) толщина, равная сум-
марной толщине прослоев нефтегазонасыщенных коллекторов. В
чисто нефтяной зоне залежи (во внутреннем контуре нефтеносно-
сти) эффективная толщина равна нефтенасыщенной. В водонефтя-
ной (водогазовой) зоне пласта нефтенасыщенная (газонасыщенная)
толщина определяется как часть эффективной в интервале от его
кровли до поверхности ВНК или ГВК.
Dhg^bpbhggufb
называют граничные значения свойств нефте-
газонасыщенных пород, разделяющих их на коллекторы и неколлек-
торы, а также на коллекторы с разными промысловыми характери-
стиками. Эти граничные значения называют также нижними преде-
лами значений свойств продуктивных коллекторов.
Проведение границ между коллекторами и неколлекторами или
между коллекторами
разной продуктивности по кондиционным зна-
чениям разных свойств дает неодинаковые результаты, так как свя-
зи между различными свойствами пласта носят стохастический ха-
рактер – фиксированному значению одного параметра соответству-
ет несколько значений других параметров. Например, породы с
одинаковыми значениями коэффициента проницаемости могут раз-
личаться по значениям коэффициентов пористости, нефтегазона-
сыщенности, коэффициента вытеснения и др. Пропластки с одина-
ковой проницаемостью или пористостью различаются по значениям
удельных коэффициентов продуктивности. Нередки случаи, когда
96
из пород, по граничным значениям проницаемости отнесенных к
неколлекторам, получают промышленные притоки нефти, а из по-
род, по граничным значениям пористости отнесенных к коллекто-
рам, притоков не получают.
3.5. >_lZevgZy dhjj_eypb jZaj_ah\ kd\Z‘bg y
Составление адекватной модели залежи возможно лишь при нали-
чии надежной детальной корреляции продуктивных разрезов пробурен-
ных скважин.
Под ^_lZevghc dhjj_eypb_c понимается сопоставление продук-
тивной части разрезов скважин в целях выделения одноименных пла-
стов (прослоев) и прослеживания границ их залегания (стратиграфиче-
ских, литологических, тектонических) по площади и построению в виде
карт, профилей, схем и т.д. статической модели, отражающей строение
продуктивной части разреза (продуктивного пласта).
В зависимости от решаемых задач различают региональную, общую
и детальную корреляцию.
Региональную корреляцию проводят в пределах региона или бас-
сейна седиментации в целях стратиграфического расчленения разреза,
определения последовательности напластования литолого-стратигра-
фических комплексов, выявления несогласий в залегании пород. Ве-
дущую роль при этом играет биостратиграфическая идентификация
сопоставляемых отложений. Результаты региональной корреляции
используют при решении поисковых задач и в качестве основы для
общей корреляции.
Общую корреляцию выполняют на более поздних стадиях разве-
дочных работ в пределах месторождений с целью выделения в разрезах
скважин одноименных стратиграфических свит, литологических пачек,
продуктивных и маркирующих горизонтов. При общей корреляции
сопоставляются разрезы скважин по всей вскрытой толщине от их
устьев до забоев. Сопоставление ведется по биостратиграфическим и
лито-стратиграфическим признакам, получаемым при обработке керна и
по данным ГИС.
Детальную корреляцию проводят для продуктивной части разреза
на стадии подготовки залежи к разработке и в период разработки. Ос-
новная задача детальной корреляции – обеспечить построение модели,
адекватной реальному продуктивному горизонту. При этом должны
быть решены задачи выделения границ продуктивного горизонта, оп-
ределения расчлененности горизонта на пласты и прослои, выявления
соотношений в залегании проницаемых и непроницаемых пород, ха-
97
рактера изменчивости по площади каждого отдельного пласта, положе-
ния стратиграфических и других несогласий в залегании пород и др.
На основе детальной корреляции делаются все геологические по-
стро леже газаения, отображающие строение за й нефти и . От правильного
ее проведения во многом зависят обоснованность принимаемых техноло-
гических решений при разработке залежей нефти и газа, точность под-
счета запасов, надежность прогноза конечной нефтеотдачи и др.
3.5 1. Hkgh\gu_ iheh‘_gby , mqblu\Z_fu_ ijb ^_lZevgh c
.
dhjj_eypbb kd\Z‘bg
Основой детальной выявление и mq_l ihke_ -корреляции является
^h\Zl_evghklb gZieZklh\Zgby ihjh^ . Разрезы, сложенные осадочны-
ми образованиями, представляют собой чередование прослоев разного
возраста и различного литолого-фациального состава.
При согласном залегании пород последовательность их напластова-
ния не нарушена, т.е. каждый вышележащий прослой отлагается непо-
средственно на нижележащем.
При несогласном залегании пород последовательность напластова-
ния нарушена в результате перерывов в осадконакоплении, размывов,
дизъюнктивных нарушений с нарушением сплошности пластов. Несо-
гласное залегание проявляется в существенном различии углов наклона
вышележащих и подстилающих слоев, выпадении из разреза отдельных
прослоев, пластов, пачек или их частей.
JZkiheh‘_gby ]jZgbp f_‘^m h^gh\hajZklgufb ijhkehyfb
Вну р с нымтри интервалов азреза с оглас залеганием слоев ри незначи-п
тельном изменении толщин коррелируемых интервалов в разрезах
скважин границы между разновозрастными прослоями примерно па-
раллельны друг другу.
Если общая толщина продуктивного горизонта в целом меняется
мало и в его пределах нет несогласий в залегании пород, границы
составляющих его пластов и прослоев практически параллельны кров-
ле и подошве продуктивного горизонта.
Преимущественная параллельность синхроничных границ свойст-
венна большинству продуктивных горизонтов.
Если толщина всех прослоев интервала (и в целом продуктивного
гори азонт ) с согласным залеганием пород закономерно изменяется в
определенном направлении, то границы между ними имеют веерооб-
разный характер.
Корреляция часто бывает затруднена из-за литолого-фациальной
изменчивости по площади прослоев пород, слагающих горизонт.
98
Особенно подвержены литолого-фациальной изменчивости песчаные
пласты-коллекторы, которые могут полностью или частично заме-
щаться на коротких расстояниях алевролитами, глинистыми алевро-
литами, а нередко и глинами.
В карбонатных разрезах границы между прослоями (пластами)
зачастую становятся нечеткими вследствие вторичных процессов.
Поэтому детальная корреляция разрезов, сложенных карбонатными
отложениями, особенно сложна.
При детальной корреляции важное значение имеет
\u^_
e_gb_ \
jZaj_a_ j_i_jh\ b j_i_jguo ]jZgbp . J_i_jhf gZau
\Z_lky ^hklZ-
lhqgh \u^_j‘Zgguc ih iehsZ^b b ih lhesbg_ ieZkl , eblheh]b -
q_kdb hlebqZxsbcky hl \ur_ – b gb‘_e_‘Zsbo ihjh^ b q_ldh
nbdkbjm_fuc gZ ^bZ]jZffZo =BK .
Детальной корреляции способствует
mq_l jblfbqghklb hkZ^dh-
h[jZah\Zgby ,
приводящей к последовательной смене пород разного
литологического состава. Ритмичность связана с колебательными
движениями дна седиментационного бассейна – наступлением
(трансгрессией) и отступлением
(регрессией) береговой линии. Соот-
ветственно выделяются трансгрессивный и регрессивный циклы
осадконакопления. Трансгрессивный цикл характеризуется увеличе-
нием грубозернистости пород вверху по разрезу, а регрессивный –
уменьшением.
3.5.2. F_lh^bq_kdb_ ijb_fu ^_lZevghc dhjj_eypbb kd\Z‘bg
Детальная
корреляция представляет собой ряд последовательно
вы -полн мых операций, заканчивающихся составлением корреляяе
ционной схемы, на которой отображено соотношение в пределах
продуктивной части разреза (продуктивного горизонта) проницае-
мых прослоев-коллекторов и непроницаемых разделов между ними.
Детальную корреляцию начинают с
\u^_e_gby j_i_jh\ b j_ -
i_jguo ]jZgbp ,
которые позволяют установить характер напласто-
вания пород в изучаемом разрезе.
Если в пределах продуктивного горизонта отмечено несоглас-
ное залегание слоев (что обычно фиксируется на стадии общей кор-
реляции), то необходимо иметь реперы выше и ниже поверхности
несогласия.
Для разреза осадочного чехла юго-востока Западно-Сибирской
плиты в качестве реперов, обладающих надежной геолого-геофизи-
ческой характеристикой, используются аргиллиты gb‘g_\Zkx]Zgkdhc
ih^k\blu , lh]mjkdhc [Z‘_gh\kdhc b Zeufkdhc k\bl . При корреля-
99
ции отложений континентального генезиса в качестве реперов исполь-
зуют выдержанные угольные пласты. Они имеют четкую геофизиче-
скую характеристику, занимают определенное место в разрезе и поэто-
му служат надежными реперами. Формирование углей в эпохи макси-
мального тектонического покоя, минимальной динамики водной среды
и приуроченность их к наиболее выравненным участкам рельефа могут
быть признаками изохронности этих частей разреза, что является опре-
деляющим при корреляции континентальных толщ.
По корреляционной значимости реперные пласты разделяют на
категории. К I категории относят реперы, фиксируемые на каротаж-
ных диаграммах всех пробуренных скважин. Эти реперы – основ-
ные. Обычно они бывают известны по результатам общей корреля-
ции. В пределах продуктивного горизонта или в непосредственной
близости от его кровли и подошвы обычно удается выделить не бо-
лее одного-двух реперов I категории.
Ко II категории относят реперные пласты, которые хотя и повсе-
местно распространены, но из-за литолого-фациальной изменчивости
выделяются по геофизическим данным менее уверенно. В комплексе с
реперами I категории, а при их отсутствии – самостоятельно реперы II
категории позволяют проводить корреляцию достаточно уверенно.
При детальной корреляции следует широко пользоваться реперами
III категории, каждый из которых может быть выделен только в части
скважин. Обычно к ним относят прослои небольшой толщины, которые
фиксируются на каротажных диаграммах по какой-либо характерной
конфигурации кривых ПС, КС, ГК, НГК, исходя из их положения в
разрезе относительно реперов I и II категорий.
После выделения реперов I и II категорий производят выбор опор-
ного разреза. Hihjguf gZau\Z_lky gZb[he__ iheguc , q_ldh jZk-
qe_g_gguc b oZjZdl_jguc ^ey iehsZ^b jZaj_a ijh^mdlb\gh]h ]h-
jbahglZ \ dZdhc -eb[h kd\Z‘bg_ . На опорном разрезе должны четко
выделяться все пласты продуктивного горизонта, реперы и реперные
границы. Он используется в качестве эталонного при проведении де-
тальной корреляции.
Проницаемым пластам-коллекторам, выделенным на опорном разре-
зе, присваиваются соответствующие индексы. Индексацию пластов в
каждом районе производят исходя из сложившейся традиции.
Следующим этапом работы по детальной корреляции является со-
поставление разрезов каждой пробуренной на месторождении скважи-
ны с разрезом опорной скважины. Для сопоставления берут каротаж-
ные диаграммы, на которые нанесены результаты расчленения разреза
по типам пород и реперы I и II категорий.
100
Совмещая одноименные реперы, устанавливают, какому прони-
цаемому пласту опорного разреза в этом интервале соответствует про-
ниц еаемый пласт сопоставляемого разр за. Одноименным пластам при-
сваивают индексы, принятые для пластов опорного разреза.
Затем приступают к последовательному сопоставлению разрезов
всех скважин между собой в определенном порядке (например, по ли-
нии ппрофиля или по ти ам разрезов).
В результате выясняется соотношение в продуктивном горизонте
пластов-коллекторов и непроницаемых разделов между ними, выдер-
жанность или прерывистость пластов-коллекторов и их частей и др.
Последовательное сопоставление выполняют путем построения
корреляционной схемы. Обосновывается выбор линии корреляции
(при иливязки). В качестве этой линии принимают кровлю подошву
одного из наиболее надежных реперов I или II категории.
После выбора линии привязки начинают построение корреляцион-
ной схемы.
На листе бумаги проводят горизонтальную линию привязки, пер-
пендикулярно к которой на произвольных равных расстояниях нано-
сят оси коррелируемых разрезов скважин. Вправо от осей вычерчи-
вают в вертикальном масштабе 1:200 привязанные к линии корреля-
ции наиболее информативные геофизические диаграммы скважин.
Порядок построения корреляционных схем показан на рис. 42 а, б. Во
избежание громоздкости рисунка геофизические диаграммы замене-
ны на их основе литологическими разрезами.
При
согласном залегании пород продуктивного горизонта с выше-
и нижележащими образова-
ниями прямыми линиями
пока
I
зывают положение его
верхней и нижней границ
(рис. 42 а).
Только после того как на
схеме проведены линии, пока-
зывающие положение одно-
возрастных (синхроничных)
пове
I
V
VII
рхностей и поверхностей
несогласного залегания пород
внутри продуктивного гори-
зонта, можно приступать к
прослеживанию границ про-
ницаемых пластов и прослоев.
Положение кровли и подошвы
123 4
Jbk .42 Z. Ijhke_‘b\Zgb_ h^gh\hajZklguo
j_i_jguo ]jZgbp:
1 – "верхний известняк", 2 – песчаники, 3 –
глины, 4 – глинистые алевролиты, I – VII –
реперы
101
каждого из них показывают
прямыми линиями, пример-
но параллельными ранее
проведенным линиям одно-
возрастных поверхностей.
Причем линии кровли и
подошвы проницаемых
пластов не могут пересекать
одновозрастные поверхно-
сти или иметь наклон, су-
щественно отличающийся
от наклона последних (рис.
42 б).
Если в одной из сква-
жин пласт сложен порода-
ми-коллекторами, которые
в соседней скважине заме-
щены породами неколлек-
тора
123 4
jbk .42 [. Ijhke_‘b\Zgb_ h^gh\hajZklguo
j_i_jguo ]jZgbp
1 – "верхний известняк", 2 – песчаники, 3 –
глины, 4 – глинистые алевролиты
ми, то на половине расстояния между ними вертикальной зигзагооб-
разной линией показывают условную границу фациального замещения.
При фациальном замещении только части пласта (верхней или нижней)
вертикальной ломаной линией показывают, какая часть пласта замещена.
В случае, когда проницаемый пласт размыт, линии его кровли и
подошвы соединяют с волнистой линией, показывающей положение
поверхности размыва, а в случае дизъюнктивного нарушения со сме-
щением пород – с линией условной поверхности нарушения.
DHGLJHEVGU? <HIJHKU
1. Како влияние фильтрационные и
емкостные
2. Какими значениями пористости и проницаемости характеризуются
породы-коллекторы в природных условиях?
е оказывает трещиноватость на
свойства пород-коллекторов?
3. Что такое репер?
4. Что такое опорный разрез?
д геологической неоднородн5. Что понимают по остью?
каротажа?
7. По каким картам изучают геологическую микронеодн
6. В чем суть электрического
ородность?
9. Что такое альтитуда скважины?
т детальную корреляцию?
8. Что такое ВНК?
10. С чего начинаю
102