ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОРИСТОСТИ КОЛЛЕКТОРОВ

По сообщаемости пор друг с другом различают пористость общую, открытую, закрытую, характеризуя величину каждой из них соответственно коэффициентами k_п k_п.о, k_п.з причем k_п = k_по+ k_п.з.

В осадочных породах закрытые поры встречаются очень редко, в основном только в плотных кристаллических известняках и доломитах, в плотных гидрохимических и карбонатно-гидрохимических породах, в плотных метаморфизованных песчаниках и алевролитах с регенерационным силикатным цементом. Возможно присутствие закрытых пор в вулканогенных и вулканогенно-осадочных породах. В межзерновых песчаниках, алевролитах и карбонатных породах вероятность встречи закрытых пор очень невелика. По морфологии различают поры межзерновые, каверны и трещины, содержание их в породе характеризуют соответственно величинами k_п.мз, k_п.к, k_п.т Как и ранее, k_п = k_п.мз+k_п.к+k_п.т.

По способности пор принимать, содержать и отдавать свободную жидкость и газ различают пористость эффективную и неэффективную, характеризуя содержание в породе этих пор соответственно коэффициентами k_эф, k_п.н.эф, причем k_п.эф+ k_п.эф=k_п.о, поскольку закрытая пористость всегда неэффективна. Наличие эффективной пористости (k_п.эф>0) -это свойство породы-коллектора. В гидрофильном коллекторе k_п.эф= k_п.o(l— kв.о).

Как уже отмечалось, в подавляющем большинстве случаев для пород-коллекторов и неколлекторов с межзерновой пористостью, терригенных и карбонатных k_п = k_п.о, поэтому методами ГИС одновременно определяют и k_п.о, и k_п.

Определение k_п по данным метода сопротивлений

Водоносный коллектор

Величину k_п можно определить: по удельному сопротивлению k_вп коллектора, полностью насыщенного пластовой водой с удельным сопротивлением k_в; по удельному сопротивлению промытой зоны р_пп или зоны проникновения k_зк водоносного коллектора.

Определение k_п по величине r _вп. По р_вп находят k_п, пользуясь материалами ГИС, полученными в законтурной части залежи нефти или газа.

1. Определяют r_вп но диаграммам БЭЗ или комплекса разноглубинных фокусированных БМ или индукционных зондов в скважине, пробуренной на РВО, по диаграмме индукционного зонда в скважине, пробуренной на РНО. Значение r_вп определяют в пластовом пересечении полностью водоносного пласта или в водоносной части коллектора с неоднородным характером насыщенности. Для расчета k_писпользуют такие значения r_вп, которые уверенно соответствуют неизменной части коллектора и не искажены глубоким проникновением фильтрата ПЖ.

2. Определяют r_в, соответствующее температуре пласта, значение r_вп в котором используется. Значение р_тустанавливают одним из следующих способов:

лабораторным резистивиметром на пробе пластовой воды,. не искаженной фильтратом ПЖ;

скважинным резистивиметром в скважине, самоизливающейся, содержащей изучаемый водоносный коллектор;

рассчитывают значение r_вт, соответствующее заданному химическому составу солей пластовых вод по формуле

где С_i— концентрация i-й солевой компоненты, г-экв/л; А_i—эквивалентная электропроводность i-й компоненты, найденная по графику A= f(C_в) для соответствующего электролита при

C_в=C_Sв данного раствора (рис. 16.47); если в растворе преобладает хлористый натрий, то остальными солевыми компонентами пренебрегают и вычисляют концентрацию хлористого натрия, равную суммарной концентрации всех солей C_зв, и значение r_вт берут в соответствии с этой концентрацией и температурой Т_пл;

 

Рис 16 46 Зависимость эквивалентной электрической проводимости A растворов солей

(1 —NaCl, 2 — CaCL₂, 3 — КСL, 4 — MgCl₂, 5 — NаНСО₃) от их эквивалентной концентрации С

 

рассчитывают значение r_вт по величине приведенной аномалии СП в чистом (слабоглинистом) песчанике (см. гл. 4);

оценивают наиболее вероятное значение r_в по картам значений С_в и r_в, составленным для изученных отложений данного региона.

3. Рассчитывают величину параметра пористости Р_п = r_вп/r_ви по зависимости Р_п — k_п, составленной для изучаемых отложений с учетом термобарических условий, находят величину k_п, соответствующую вычисленному Р_п.

Для породы-неколлектора величину k_п определяют таким же образом, используя значение r_вп, найденное в изучаемом плотном пласте по данным метода сопротивлений в любой его модификации (исключая микрометоды), и учитывая, что радиальный градиент сопротивления в такой породе отсутствует.

Определение k_п по величине r _пп .

1. Определяют r_пл водоносного коллектора по данным одного из микроэлектрических методов, предпочтительнее микробокового или микросферического.

2. Находят значение удельного сопротивления фильтрата ПЖ r_ф для заданных r_р и Т по соответствующей палетке [6].

3. Рассчитывают значение Р_п по формуле Р_п = r_зп/r_вф и по зависимости P_п — k_п для изучаемых отложений (если они неглинистые пли слабоглинистые) находят k_п, соответствующее величине Р_п.

Если глинистость изучаемого коллектора изменяется в широких пределах, то для определения k_п выбирают зависимость Р_п— А_п, составленную для образцов, насыщенных моделью фильтрата ПЖ с минерализацией, типичной для применяемых в районе ПЖ. Если имеется зависимость Р_п — k_птолько для образцов, насыщенных моделью пластовой воды изучаемого объекта, величину Р_п рассчитывают по формуле Р_п=r_пп/Пr_ф, где П —параметр поверхностной проводимости, представляющий собой в данном случае отношение параметра пористости при насыщении образца моделью пресного фильтрата Р_пф к параметру Р_п, измеренному при насыщении образца моделью пластовой воды П = Р_пф/Р_п.

Для неглинистых пород П=1, чем больше глинистость породы, тем больше отличие П от 1 (всегда П<1). В качестве меры глинистости коллектора используют значения массовой, С_гл объемной k_гл и относительной η_гл глинистости, приведенной емкости обмена q_п, геофизических параметров глинистости a_сп, D_Ig. Наиболее целесообразно использовать в качестве шифра кривых П = f(r_ф) параметры q_п,η_гл, α_сп, DI_γ. По палетке, представленной семейством графиков П = f (r_ф) для разных a_п = const или a_сп =const при заданном рв, находят величину П, соответствующую значениям r_ф, r_в, α_сп, q_п

4. Определяют k_п, соответствующее вычисленному Р_п

Определение k_п по величине р_зп.

1. Определяют r_зп водоносного коллектора: по диаграммам БЭЗ (используя левую ветвь фактических кривых зондирования ФКЗ); по данным разноглубинных зондов БМ; по одиночному зонду БК малого радиуса, если проникновение повышающее; по комплексу БЭЗ и БМ в неоднородных пластах с повышающим проникновением.

2. Находят r_ф, соответствующее r_р, установленному по данным интерпретации БЭЗ или замеров скважинным или лабораторным резистивиметром.

3. Рассчитывают Р_п по формуле Р_п = r_зп/r_вф, где r_вф — удельное сопротивление смеси фильтрата ПЖ и остаточной пластовой воды, не вытесненной из пор в зоне проникновения. Величина r_вф определяется выражением r_вф = r_ф/ [z (r_ф/r_в— 1) +1 ], где z — фактор смешения, характеризующий долю объема невытесненной пластовой воды в зоне проникновения (величину г выбирают на основании эмпирической зависимости z — k_п для изучаемого класса коллекторов, задаваясь приближенным значением k_п и используя в дальнейшем метод итераций).

В случае необходимости вводят поправку в значение Р_п за влияние поверхностной проводимости рассмотренным выше способом, определяя величину П, соответствующую r_вф.

4. Определяют k_п, соответствующее найденному Р_п.

Рассмотренные способы определения k_п характеризуют величину этого параметра только за контуром нефтяного или газового месторождения, поэтому при подсчете запасов нефти и газа эти значения k_п можно использовать как ориентировочные.

Продуктивный коллектор

Величину k_п продуктивного коллектора при бурении скважин на РВО определяют по r_пп и _зr_п. По величине r_пп в продуктивном коллекторе Р_п рассчитывают по формуле Р_п = r_пл/(r_фПР_н.пп), где P_н.пп=k^-n_в.пп — параметр насыщенности (k_в.пп— коэффициент остаточного водонасыщения промытой зоны, n—показатель смачиваемости, характерный для данного коллектора в зоне насыщения).

Для расчета Р_п по формуле необходимо иметь эмпирическую связь k_в.пп — k_п и определить n, чтобы, пользуясь методом итераций, находить затем k_п. Получение связей k_в.пп—k_п и Р_н.пп—k_в.пп, которые к тому же отражают термобарические условия коллектора в разрезе и условия вытеснения нефти (газа) в промытой зоне, на образцах керна в лаборатории встречает большие трудности, поэтому более целесообразен следующий способ.

Выбирают в изучаемом геологическом объекте не менее 20—30 пластов-коллекторов, в которых k_п определен по данным другого метода ГИС или представительного керна. Для каждого из этих пластов по материалам ГИС определяют величину r_пп, а затем рассчитывают отношение r_пп/Р_пr_ф, используя значение Р_пп соответствующее k_п коллектора. Сопоставляют значения q и k_п для совокупности выбранных пластов, путем статистической обработки полученных данных устанавливают уравнение регрессии, связывающее q и k_п (рис. 16.48). Далее при определении k_п во всех других пластовых пересечениях в продуктивном коллекторе вычисляют r_пп и, задаваясь первым приближением параметра k'_п, находят соответствующее ему значение q' по зависимости q—k_п. Рассчитывают первое приближение параметра Р'_п по формуле Р'_п = r_пп/qr_ф и, пользуясь петрофизической связью r_п—k_п, для полученного Р'_п находят второе приближение k_п" и т.д. Опыт показывает, что обычно достаточно третьего приближения.

Аналогичный подход возможен при определении k_п по величине r_зп. Для его реализации необходимо получить корреляционную связь между q =r _зпr/_фP_п и k_п.

Связи q—k_п, полученные для нефтеносных и газоносных коллекторов различных районов, характеризуются следующими особенностями:

с ростом k_п величина q закономерно растет;

 

Рис 16 47 Пример корреляционной связи между параметрами q=r_зп/(r_фP_п) и k_п для терригенных продуктивных коллекторов (по В. Ф. Козяру)

 

область q<1, в которой влияние остаточной пластовой воды на величину r _{з п} сильнее влияния остаточной нефти (газа), соответствует коллекторам с низкой пористостью, близкой к k_п.гр;

область q>1, где влияние остаточной нефте(газо)насыщенности зоны сильнее, соответствует хорошим и очень хорошим коллекторам со средними и высокими (для данного геологического объекта) значениями k_п(рис. 16.48).

Значения k_п, определяемые по r_пп или r_зп в продуктивных пластах, характеризующих внутриконтурную часть залежи, можно использовать при подсчете запасов нефти (газа) в отличие от значений k_п, установленных по r_вп, r_пп, r_зпводоносных коллекторов.

Рассмотренные способы определения k_п продуктивных и водоносных коллекторов, а также неколлекторов межзернового типа применимы в терригенных и карбонатных породах с межзерновой пористостью. С известными ограничениями возможно их применение в терригенных, карбонатных и вулканогенных породах с пористостью смешанного типа, но с преобладанием межзерновой пористости и при таком соотношении трещин и каверн, которое не изменяет существенно характера связи r_п-k_п

Определение k_п по данным метода потенциалов самопроизвольной поляризации

Определение k_п по диаграммам СП возможно в геологических объектах с терригенными коллекторами, имеющими преимущественно глинистый цемент рассеянного типа, при наличии корреляционной связи между kп и содержанием в породе глинистого материала. Присутствие других видов цемента (железистый, карбонатный), если они имеют подчиненное значение, не является помехой для определения kп по СП. Благоприятны для определения k_п по диаграмме СП, кроме указанных, следующие условия:

значительная общая толщина изучаемых продуктивных отложений и наличие в разрезе каждой скважины, вскрывшей эти отложения, достаточного числа пластов с разными пористостью и глинистостью;

наличие в изучаемом разрезе хорошо выдержанных по площади, достаточно мощных опорных пластов — чистого или слабоглинистого песчаника (алевролита), чистой и слабопесчаной глины;

постоянство минерализации и химического состава пластовых вод изучаемых отложений.

Основа определения k_п по диаграммам СП — корреляционная связь относительной амплитуды СП α_сп и k_п(рис. 16.49).

 

Рис 16 48 Корреляционная связь между параметрами a_сп и k_п для терригенных отложений.

1 — коллектор; 2 — неколлектор

 

Корреляционную связь α_сп—k_п получают, сопоставляя значения α_сп и k_п по пластам, в которых k_п определено другим методом ГИС или по данным представительного керна. Затем зависимость α_сп—k_п в виде графика или уравнения регрессии используют для определения k_п по значению α_сп в пластах, где параметр k_п неизвестен. Определение k_п по α_сп возможно как в продуктивных, так и в водоносных коллекторах. Предпочтительнее составлять раздельные связи α_сп—k_п для продуктивных и водоносных коллекторов и пользоваться ими для определения параметра k_п соответственно в нефтегазоносных и водоносных пластах.

Целесообразность использования диаграмм СП для определения коэффициента пористости терригенного глинистого коллектора определяется характером связи α_сп—k_пЕсли в области k_п>k_п.гp α_сп >α_сп.гр, т.е. для пород-коллекторов α_сп изменяется в достаточно широких пределах, например 0,5—1, определение k_п по величине α_сп имеет смысл. Даже при благоприятных условиях использования данных СП для определения k_п имеется существенное ограничение, обусловленное характером связи α_сп—k_п. Обычно в области максимальных k_п, соответствующей коллекторам с низкой глинистостью, k_п зависит не столько от глинистости, сколько от степени отсортированности зерен скелетной фракции, при этом α_сп≈1. Для этой области по величине α_сп = 1 можно указать только пределы k_п и наиболее вероятное среднее значение k_пдля коллекторов этого класса.

Более целесообразно комплексирование метода СП с одним из методов определения пористости (НМ, AM, ГГМ) как в терригенном, так и в карбонатном разрезе, для одновременного определения коэффициента общей (или открытой) пористости k_п и глинистости k_гл, учитывая, что метод СП — это прежде всего метод, позволяющий при благоприятных условиях определять относительную глинистость терригенных η_гл и относительное содержание нерастворимого остатка η_нокарбонатных отложений.

Определение k_п по данным ядерных методов

Величину k_п как в простом межзерновом, так и в сложном коллекторе с присутствием пор любой морфологии, открытых и закрытых, определяют по данным стационарных нейтронных методов (НГМ, ННМ-Т) и гамма-гамма-метода. Методика определения k_п при индивидуальной интерпретации НМ и ГГМ. изложена в гл. 9, 10. В разрезе, содержащем породы биминерального состава (доломитизированные известняки в карбонатном разрезе и глинистые песчаники, алевролиты в терригенном), проводят комплексную интерпретацию данных НМ и ГГМ с одновременным определением k_п и параметра минерального состава скелета породы (объемное содержание кальцита в доломитизированном известняке и объемная глинистость в терригенном коллекторе). Эту задачу решают обычно графически способом кросс-плотов [61] (см. гл. 18).

Определение k_п по данным акустического метода

Методика определения k_п по диаграммам AM применительно к коллекторам различного типа рассмотрена в гл. 6. В межзерновом коллекторе по данным AM определяют k_п.o = k_п , в коллекторах со сложной морфологией пор по данным AM— величину, промежуточную между k_{п .мз} блоков и k_п . В породах с пустотами, размеры которых и расстояния между которыми соизмеримы с длиной продольной волны серийного прибора AM, величина k_п.АМ = k_{п мз} блоков, в коллекторах кавернозно-трещинных и кавернозно-порово-трещинных с кавернами размером менее 1 см k_{п АМ} = k_п

В сложных коллекторах — со сложным минеральным составом и сложной геометрией пор — проводят комплексную интерпретацию диаграмм AM и радиометрии для решения задач, которые рассмотрены выше в связи с комплексной интерпретацией диаграмм НМ и ГГМ.

В табл. 16.4 рассмотрены наиболее типичные ситуации, встречаемые в практике оперативной и сводной интерпретации ГИС по разведочным и эксплуатационным скважинам при определении коэффициента пористости по материалам ГИС.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: