Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методика гранулометрии терригенных коллекторов нефти и газа по данным ГИС и керна

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Методика гранулометрии терригенных коллекторов нефти и газа по данным ГИС и керна"

п • ^ Ч •

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

НАУЧНО-ДРСИЗВОДСТЙЖОЕ СБЗДНЕНИЕ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ

РАБОТАМ НА НЕФТЬ И ГАЗ "НЕФТЕГЕОФИЗИКА"

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕШЬСКИй ИНСТИТУТ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАЗВЕДКИ (ВНИИГЕОФИЗИКА)

На правах рукописи

Измайлов Жабрайл Макшарипович УДК 550.832

МЕТОДИКА ГРАНУЛОМЕТРИИ ТЕРШГЕННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТИ И ГАЗА ПО ДАННЫМ ГИС И КЕРНА

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1990 г.

-"V

.,1 . \ У -г- У У

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин ЧВНИГИК) научно-производственного объединения "Союэпромгеофизика' Министерства геологии СССР.

Научный руководитель - доктор технических наук

Е.А.Поляков

Официальные оппоненты - доктор геолого-минералогических наук,

профессор М.М.Элланский, кандидат технических наук Б.Н.Еникеев

Ведущая организация - Северо-Кавказский научно-исследовательский институт "СевКавНШгаз"

Защита состоится "25" м ая......1990 года

в 2 часов на заседании специализированного совета Д071.06.0] при Всесоюзном научно-исследовательсвом институте геофизических методов разведки (ВНИИГеофизика) по адресу: 101000 г.Москва, ул.Чернышевского, 22.

С диссертацией ыоано ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " 44 " апреля 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета, хандидат технических юсук «ч!

Н.П.Чияов

*; общая характеристика работы

• г' П '

; 1 Актуальность проблемы

Поддержание высокого уровня добычи нефти и газа, предусмотренного решениями ХХУП съезда КПСС, требует расширения работ по поиску, разведке и вводу в эксплуатацию новых месторождений углеводородов, как в новых, перспективных районах, так и в районах их традиционной добыта.

В решении этой задач;! большую роль играют геофизические методы исследования скважин (П'1С), а также обработка геолого-геофи-зкческой информации на ЭВМ.

Успешное осуществление геолого-псисковых работ невозможно . без данных о гранулометрическом составе отложений, которые являются обязательным.элементом всех отчетов по подсчету запасов в тер-ригенных коллекторах. Эти данные позволяют определить название порода, реконструировать условия отложения терригенного осадка, исследовать закономерности размещения б пространстве генетических типов и физических свойств отложений, а также помогают при пояс-' ках литологических залежей нефти- и газа.

Комплексная интерпретация широкого спектра методов позволяет рассчитывать на более точное определение гранулометрического состава терригенных пород, вскрытых скважиной, за счет совместного рассмотрения показаний различных методов ГИС и использования моделей сред близких к реальным.

Однако, развитие традиционных подходов и алгоритмов интерпретации данных П1С встречает серьезные трудности, поэтому гранулометрический состав (ГС) определяется по лабораторным исследованиям керна, что, как известно, является трудоемкой процедурой и не всегда возможно представить весь изучаемый разрез керном.

Целью работа является разработка методики, технологии'и программного обеспечения определения гранулометрического состава терригенных пород по данным ГИС к керна.

Основными задачами исследований явились:

- Анализ современного состояния автоматизированной интерпретации данных ГНС и керна с целью определения фракционного состава терригеншх пород;

- Разработка методологии, алгоритмов и программ качественной и количественной оценки гранулометрического состава терригеншх пород по геолого-геофизическим данным;

- Определение гранулометрического состава трррнгеншх пород в различных нефтегазоносных районах по предлагаемой методике.

Научная новизна выполненных исследований заключается в следующем.

Обоснована возмокность определения гранулометрического состава терригеншх пород по данным ГИС и керна' на основе использования "нечётких", непараметрических и локально-линейных интерпретационных моделей.

На оснозе предложенных моделей разработана методика и программное обеспечение автоматизированной интерпретации данных ГИС и керна для определения гранулометрического состава порода по разрезу скважины с детальность® до шести фракций размеров зерен.

Разработаны способы устойчиво;! оценки гранулометрических коэффициентов и корректного определения формы зерна, обоснована модель "гистосплайна" в качестве аналитического представления распределения зерен порода по размерам.

Основные защищаемые полокения

Предлагаемая методика основанная на использовании "нечётких' локально-линейных и непараметрических моделях свчзем ГИС - грану-

лометрия, даёт еозмот-снссть оценивать гранулометрический состав пород по данным Г.'С. При этом в зависимости от объема априор-нол информации: при отсутствии данных анализов керна; при ограниченных данных по керну и при данных по полной выборке керна, соответственно будут оцениваться: дитотип, три широкие фракции (песчаная, алевритовая, глинистая) и, наконец, шесть фракции гранулометрического состава терригенной породы.

Практическая ценность работы Разработанная методика оценки гранулометрического состава по данным ГНС позволила сократить комплекс дорогостоящих мероприятий по определен™ этого ванного параметра по данным керна.

Разработанные способы обработки на ЭВМ .данных лабораторных исследований горной порода повышаю? эффективность геологической интерпретации.

Разработанное программное обеспечение монет использоваться на ЭВМ серии 2С и С!', как при оперативной интерпретации, так и при подсчете запасов нефти и газа.

Апообаиия ра бо ты. Результаты исследований докладывались на республиканской научно- техническом конференция "Вклад молодых ученых и специалистов в научно-технический прогресс республики" /г.Грозный, 1985г./, на краевой научно-технической конференции "Повышение эффективности поисков, разведки и освоения нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений в сложных геологических условиях" /Делезнозодск, 1986 г./, 1У научно-теоретической конференции молодых ученых и специалистов по развитию научных основ разработки месторождений нефти и газа, ^освяпенной 70-летию Великого Октября и XX съезду Е1КСМ /г.Баку, - 1937г./, на краевое научно- технической конференции "Повышение эффективности строительства екзакпн, поисков, разведки к разработки нефтяных, газовых и газококденсатных месторождении в слотаых горно-

-геологических условиях" /Ставрополь, 1906 г./.

Личный вклад автора в получение научных результатов Диссертантом лично разработана методика (интерпретационные модели, технология и программное обеспечение) по оценке гранулометрических характеристик терригенной породы по данным ГИС и керна в зависимости от различного уровня априорной информации экспериментально подтвсрвдены петрофизическке связи (на призере тар-ригенных отложений нижнего карбона Уд.АССР) радиоактивных нараме роз пород с их фракционным составом. Основные научные результаты подучены автором лично.

Публикации. По теме диссертации опубликовано II печатных работ. *

Фактический матепипл. Исходным материалом для диссертационной работы послужили данные геофизических методов исследований сквакин и результаты исследований керна, фондовые материалы объединении Грознефть, Удмуртгеология, а такке материалы научно-яс-следовательской лаборатории кафедры промысловой и разведочной геофизики Грозненского нефтяного института т.:. М.Д.Ыиллиотпикова.

Реализация результатов работы. Разработанное программное обеспечение передано и находится в стадии оштно-промналеннок эксплуатации в тресте "Грознефтегесхпнзкка". Экономическая э;'^;ек-тивкость технологии сценки гранулометрического состава горшх пород составляет в среднем на один метр проходки пласта-коллектора 99,5 руб., на что тлеются соответствующие документы, утвержденные руководством вышеназванного треста.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и содержит 124 страницы машинописного текста, 37 риеун-.коз, 17.таблиц и списка литературы с 105 наименованиями.

Автор выражает глубокую признательность профессору С.С.Итен-бергу за помощь в работе над диссертацией.

Автор благодарит доцента Т.Д.Дахкильгова за постоянное содействие при выполнении исследований.

Содержание работы

Во введении показана актуальность работы, указаны поставленные задачи, новизна, практическая ценность, реализация я апробация работы, показан личныА вклад автора в получение научных результатов.

В пеовоЧ главе рассмотрены модели образовании терригенных пород и некоторые классификационные схемы определения их названия по гранулометрическому составу.

Существуют несколько классификаций (Н.В.Логвиненко ( 1967г.), Л.З.Пустовалов ( 1947 г.), Л.Б.Рухин и другие) обломочных пород по крупности составлявших их частиц. Анализ работ, посвященных методам классификаций показал, что название терригенной порода по размеру частиц в определенной степени зависит от применяемой '■ классификационной схемы.

У нас в стране получила распространение схема АзФАН СССР на основе треугольной диаграммы, в вершинах которой расположены пески, алеврита и глины и выделяются 19 разновидностей пород. В дальнейшем мы будем придерживаться этой схемы.

В настоящее время существует две модели образования терри-генного осадка.

Так, первая модель (Гриффите Дж..) базируется на постулате, что

г

одновременно и параллельно в жидкости могут осязаться только

частички гидравлически эквивалентных размеров.

•Модель основана на представлении о свободном осазденян зерен

кварца. Ко в породах, содержащих значительную примесь глинистого материала, глинистые частицы скорее всего будут образовывать сгустки, в которые включаются пылеватые частички кварца. Предполагается также, что частички всех размеров одинаково доступны измерению.

Согласно другой модели интерпретации осадконакопления (Грос-сгейм Б.А., Рожков В.А.) частицы песчаного распределения выпадают в осадок независимо от частиц, принадлежащих к алевритовому и глинистому распределениям, которые в 10 раз (и более) меньше по размеру зерен песка, поэтому совокупность зерен песчаной размерности- является скелетом (или каркасом), создающих для мелких частиц огромное количество гидравлических ловушек, которые, захватывая эти частицы, извлекает их из потока в осадок.

Отсюда следует, что частицы алевритовой и глинистой размерности выпадают в осадок вне зависимости от скорости течения.

Во второй главе проведен критический анализ современного состояния методов определения гранулометрического анализа по керну и по результатам геофизических исследований сквакин.

В настоящее время можно выделить следующие основные метода определения гранулометрического состава терригенной порода по керну: оптический, ситовой, седиментометрический, кондуктометри-ческий.

Единственным прямым методом для определения размеров частиц ( как-свободных зерен породы и по измерению в шлифах ) к их формы является микроскопический. За размер частиц в этих случаях принимают олучайный диаметр, как наибольшую протяженность частицы или среднеарифметическое от промеров в двух направлениях, или диаметр равновеликого круга.

Одним из наиболее простых и достаточно надежных методов

ранулометрического анализа является ситовой метод, широко исполь-усгай в промыслово-лабораторной практике.

При ситовом анализе сквозь отверстия данного сита прохо-;ят не только все частицы, наибольшие линейный размер которых :еныяе отверстий сита, но и другие, продолговатость которых поз-¡оляет сделать это.

Исходным соотношением при седиментационном анализе является акон Стокса. Поэтому частицы разноГ; формы могут меть одннако-ык "стоксовый" диаметр.

При кондуктомстрическом анализе, проба диспергируется в элек-ролите и с помощью насоса прогоняется оквозь малое отверстие соизмеримое с размерами частиц), по обе стороны которого разме-ены электроды, вкличенкыс в измерительную схему. Каждая частица, роходя через отверстие, изменяет "живое" сечение капилляра и, ледователько, электрическое сопротивление.

Существуют методы определения размеров частиц: ультразвуко-ой, газопроницаемость, адсорбция кг др. Непосредственно измере-яя размеров частиц эти методы не производят.

Такие методы контроля частиц как: светопоглощение, светорас-еяние, электрическая емкость, голография и др., пока не получили аспространение для гранулометрического анализа террягенной поро-ы.

Таким образом, ответ на вопрос, что такое "размер" - зависит т измерительных приборов, используемых для получения так нззн-аемого "распределения по размерам" и является понятием скорее нечетким" по' Заде ненели детерминированным или стохастическим.

Промнслово-геофлзическгте методы определения*гранулометри-еского состаза терркгенных пород мошкз грубо разделить в зави-кмости от используемых интерпретационных моделей и уровня эп-

риорной информации (данные керна) на три класса:

- детерминированный (методика З.Барлаи, методика СКТБ 1ЕГ, методика ВНИБГК, методика И.Гонсиора и др.). В рамках отого •класса определяют компонентный состав пород (объемное содержание фракций песка, алеврита и глины), в предположении в основном линейной взаимосвязи между указанным составом и показаниями геофизических методов (АК, НТК, ГТК, ГК), при этом желательно знать характеристики "оперных" пластов;

- регрессионный - в основном широко использует параметри-зировзнную взаимосвязь (чаще линейную), установленную по данным керна (широкие номенклатурные фракции) и показаниям-. Ш или ГК-С (В.Х.Фертл). По методике определения (ГНИ) детализированногс гранулометрического состава (6 фракций), значения трех фракций

из шести, имеющие наименьшую дисперсию по результатам лабораторных исследований, приравниваются константе, определяемой как наиболее вероятная величина соответствующих фракций по данным керна;

- распознавания образов (комплексных кодов, методика ШЙГКК, по кривим наклономера).В рамках этого класса определяют значения гранулометрического состава в шкале наименований (литотип).

В третье:! главе приводятся метода обработки на ЭВМ данных гранулометрического анализа, полученных в результате лабораторных исследований керна.

Пласт рассматривается как статистическая совокупность. В качестве оценок, характеризущих отсортированное?!, порода, возможно применение числовых характеристик, используемых в теории вероятностей (дисперсия б , среднеквадпаткческос отклонений б, коэффицент вариации). Дисперсия отсортаровпнности

складывается из дисперсии исследуемого компонента и дисперсии анализа пробы.

Определение числотчх характеристик, характеризующих законы распределения концентраций, предполагают использование ряда правил, соблюдение которых обеспечивает получение представительных в вероятном смысле оценок.

Анализ методов пробоотбора позволяет сделать вывод, что отбор проб (рыхлые разности пород из скзажины при отборе керна выносятся плохо) влияет на оценки, получаемые при дальнейшей обработке данных гранулометрического-анализа. '

На основании положения теории вероятностей, в случае выполнения закона нормального распределения для концентраций частиц породы, приводится вывод формулы зависимости относительной погрешности от числа проб, отбираемых из исследуемой статистической совокупности (пласта).

Эта теоретическая связь иллюстрируется экспериментальным материалом из отложений никнего мела Ставропольского края. Анализ полученных зависимостей показывает, что для уменьшения относительных погрешностей следует увеличить число проб в выборке. Это особенно имеет значение в случао плохо отсортированной породы. На основании существующей формулы (Смирнов Н.В., Лунин-Баркове-" . кий И.В.) предлагается теоретическая зависимость показателя от-сортированности породы от размера проб. Методом планирования эксперимента, на смеси кварцевых зерен разных фракций, экспериментально эта связь подтвервденз. Анализ полученной зависимости позволяет сделать вывод: оценивая отсортирсванностъ породы

? л

выраженной через б или б, необходимо учитывать размеры проб, по которым она определена с тем, чтобы избезать-различных толкований полученной информации.

Предлагается для расчета гранулометрических коэффициентов добавить к известны?,! приемам расчета -разработанную "систему устойчивых оценок" (бивес-сре/дее, бивес-отклокение), которая, повышает точность оценки гранулометрических показателей.

Кривые рзспроделнкя обломочных частиц террягенной породы (для понимания условий отлсжения осадков и идентификации параметров геологического объекта л оценки корректности применения статистичзскях коэффициентов) редко имеют форму строго отвечаю-жую закону распределения, известному из математической статистики. Поэтому, как нам представляется, более привлекательным для восстановления плотности вероятности является непараметрический подход. 3 этой связи обосновывается применение гистос-плайна для аппроксимации распределения размеров частиц породы. Для чего составлена программа и построен алгоритм на языке Фортран-ТУ ЕС ЭВМ.

Разработан алгоритм идентификации формы частицы породы на основе аппроксимации контура частицы сплайнами и построением вероятностной модели хорд, получаемой наложением (методом Монте-Карло) прямой на полученный контур.

Аналогичным образом создаются эталонные вероятностные модели для частиц известной формы, это позволяет сравнить по форме исследуемую частицу с эталоном, по критерию Пирсона, для чего предлагаются соответствующие методики. Это позволяет среди однородных на первый взгляд по значения:,! процентно-1 .¡совою состава результатов гранулометрического анализа выделить группы лиг образцы керна, различающиеся мевду собой формой слагающих зерен, что обуславливает более четкую геологическую интерпретация.

• В четвертой глар; приведены метода оценки гранулометричес-

кого состава терригенной породы /в разных шкалах/ но результатам геофизических исследований скважин, как с учетом опыта и знаний интерпретатора, так и с использованием данных лабораторных исследований керна ло изучаемому объекту.

Показано, что решение задачи интерпретации результатов геофизических исследований скважин целесообразно искать в рамках /расширяющихся/ классов усложняющихся моделей, согласно методу усиления гипотез /Зэгоруйко Н.Г./. 3 зависимости от уровня априорной информации /условие первой скважины, стадия разработки, стадия подсчета запаса/, должен меняться класс моделей, что ведет к более достоверной интерпретации результатов ШС.

На ранней стадил поисково-разведочного бурения, когда обыч- \ ним является отсутствие четких представлений с свойствах вскрываемых скважиной объектов, предлагается искать значение гранулометрического состава террягенной породы в шкале наименований на основе позиций теории нечётких множеств. В этой связи прове-' дена постановка задачи интерпретации, с учетом применения различных комплексов ГКС и мнений различных экспертов, как задачи на минимизацию целевой функции.

Алгоритм размытого определяя гранулометрического состава в шкале наименований на основе его "нечеткой" модели состоит из следующих шагоз: шаг I - описание текущей ситуации на объекте интерпретации (определяется минимальное число геофизических методов и определяв?®* лингвистических значений гранулометрического состава); шаг 2 - классификация ситуаций и выявление к7хассов возможных решений-(интерпретаторами строятся функции принадлежности, которые ставят в соответствие ?аадому значению показания геофизического метода число из интервала [0,1], по-казыващего принадлежность показаний метода ГЙС соответотвунце-

му значению гранулометрического сотава в шкале наименований): шаг 3 - определение размытого подмножества решений (используется способ осреднения функций принадлежности по всему комплексу ШС для каждого лингвистического значения гранулометрического состава); шаг 4 - принятие окончательного решения (производится обработка мнений экспертов); шаг 5 - коррекция текущего состояния объекта интерпретации на основе пополнения описания.

Разработан лингвистический алгоритм определения названия породы, который позволяет, используя существующие атомарные термы (песок, алеврит, глина) и операторы нечёткости (очень, сильно, -слабо) довольно просто идентифицировать породу.

гт к

По сравнению с существующими алгоритмами типа комплесных кодов, "нечёткий" алгоритм, основанный на связи геофизических показаний с значения:® гранулометрического состава (в шкале наименований) в виде функции принадлежности треугольного типа, обладает большей устойчивостью к ошибкам в исходных данных. По разработанному алгоритму написана программа на языке Фортран - СУ, которая эффективна при оперативной обработке результатов ГИС при интерактивном режиме работы интерпретатора с ЭЖ.1 и мокет быть рекомендована для массовой эксплуатации в производственных условиях.

Для определения компонентного состава терригенной породы (песчанисгости, алевритости, глинистости, пористости) по данным П1С ка основе решения системы локально-лннзйннх моделей взаимосвязей в сочетании с результатами работы "нечёткого" алгоритма предлокон "устойчивым" алгоритм, принцип работы которого заключается в следующее: задаемся минимальным числом к значениями компонентов классов (значения гранулометрического состава в шкале наименований), которые полностью описывают породу. ■ .

Выбираем, соответственное число геофизических методов и на основе "нечёткого" алгоритма определяем выбранные классы по разрезу скзтины с подсчетом среднего значения показаний выбранных методов ГИС при определении заданного класса. Определяется вклад кагдого компонента в показание метода ГИС (методом наименьших квадратов или другим).

В исследуемой точке разреза известным является вклад ( в виде коэффициента ) "каядого компонента и показания методов, затем решая обратную задачу, (например, МНК) монно определить значения компонентов. Одним из основных препятствий эффективного использования регрессионного анализа является мультнколлйнарностъ.Гоер-лом и Кенардом был предложен эффективный метод ("ридя" анализ) в случае, когда независимые переменные теоно коррелируют. Для нахоздекия параметра регуляризации, при котором средне -кзадратические ошибки достигнут минимума, используется метод деформируемого многограника. Таким образом, мы определим величины, которые и булут являться соответствующими оценками песчаной, алевритовой, глинистой фракций и пористости. Работоспособность предлагаемого алгоритма проверялась на тестовом примере - методом имитационного моделирования. Для этого брались методы НТК, ГТК, ГК, АН. Строились их линейные модели взаимосвязи с заданными значениями компонентов и т.д. Проверялось влияние задания значений компонентов на устойчивость опре-

»

деления вкладов ( коэффициентов), оказалось, что она нарушается с оыкбхи задания компоиентоа 10% и выше.

*

Предлагаемый алгоритм рекомендуется применять б технологической схемэ оперативной интерпретации результатов ГКО при интерактивном режиме работы интерпретатора с ЭВМ,

Задача определения значений широких номенклатурных фракций

при наличии определенного количества керна решается методами регрессионного анализа достаточно хорошо разработанными и нами здесь не рассматриваются.

На стадии подсчета запасов нефти и газа мы имеем достаточное количество лабораторных данных керна (определение степени достаточности, в первом приближении, в работе отражены), что позволяет (с учетом выводов в гл.1) предлокить непараметрический подход для определения искомых характеристик гранулометрического состава, так как в условиях производственной эксплуатации идентифицировать параметризированную модель взаимосвязей данных ГКО и кеуна довольно утомительно.

Сформируем матрицу данных, строки которой соответствуют определенному образцу керна, столбцы параметрам (признакам), снятым с этого образца,- Из всех параметров часть определяется только лабораторным путем, остальная часть - как лабораторным способом, так и по данным II 1С. При обработке скзажикного материала матрица дополняется строками, которые имеют совместно определяемые параметры. Следовательно, у объекта требуется определить значения недостаааих параметров (определяемых только лабораторным путем). Для этого из матриш формируется подай трэда столбцов о измеренными значениями признака, из которых потом выделяется однородная группа объектов, наиболее близких в пространстве измеренных у этого объекта признаков. Объем выделенной окрестности определяется длиной ребер гиперкуба, которые соответствуют абсолютной погрешности применяемых методов. Следовательно, если в объеме выделенного гиперкуба ке окажется "эталонной" точки, то объем необходимо нарастить. Таким образом, подучаэдиеся "ребра" гиперкуба будут визуализировать обоснованность ¡толученного результата. Этот прием близок методу "К - бигяайиих соседей".

Индикаторами неопределенности будут выступать как число точек, попавших в выделенный объем гиперкуба, так и длина его "ребер". Далее неизмеряемое значение заменяется средним по выделенной однородной группе, для выделения среднего используется робастная процедура, которая определяет оценки для среднего в зависимости от вида параметра (измеряемый или неизменяемый) и размерности однородной группы - медиана, бивес-среднее, арифметическое.

Указанный подход реализован з виде комплекса программ на языке Фортран-!/, работоспособность которого иллюстрируется на материале нижнего мела Ставропольского края.

В пятой главе изложены результаты опро.бываняя и внедрения разработанных алгоритмов, представляются результаты лабораторных исследований образцов пород из, отложений нижнего карбона месторождения Йгринское Уд.АССР, а также описывается комплекс программ оценки гранулометрического состава терригеншх пород.

Библиотека программ определения гранулометрического состава терригенных пор^д состоит из 6 комплексов программ:

ST1 - определения гранулометрических коэффициентов (метод " моментов", метод "квартилей", метод "устойчивых оценок");

B3PL - построения "гистосллайна" распределения зерен породы;

JFZ - идентификации формы частицы породы;

SOL - определения гранулометрического состава в шкале наименований;

RR - определения широких номенклатурных фракций;

GPP - определения детализированного гранулометрического состава, а также содержит некоторые вспомогательные программы.

Программа BR опредбленяя широких номенклатурных фракций, начинает работать после программ SCL . Программа $01, № , БРР реализуются как на ЕС, так и на СМ ЭВМ.

Программы можно использовать как з автономном режиме,, так я з

составе различных модификаций системы АСОЙГКС. Такая универсальность достигнута благодаря тому, что все алгоритмы, имеющие самостоятельное значение, оформлены в виде модулей - стандартных подпрограмм. Предлагаемые программные комплексы позволяют строить графы обработки, как в интерактивном реяиме, так и в автоматическом.

С целые совершенствования методики интерпретации диаграмм гамма-каротажа з лаборатории петрофизики Грозненского нефтяного института были проведены измерения удельной радиоактивности и процентного содержания радиоактивных элементов (уран, торий, калий) на образцах пород к'составляющих их фракций, отобранных из скважин, вскрывающих отложения нижето карбона на месторождении Игрикскоз Удмуртской ЛССР.

Разрез продуктивной тевди рассматриваемых отлояений представлен в основном мелкозернистыми, реже тонко-ореднезернисты-ми песчаниками и алевритами, переслаивающимися с аргиллитами.

Скелетная часть пео.чано-алевритовых пород представлена в разной степени окатанными и неокатанктеи зернами кварца. В подчиненном количестве* (до 1%) отмечаются полевые плата и акцес -сорные минералы.

Цемент пород составляет глинистый материал преимущественно гидрослюдистого состава и карбонатный материал, в основном кальцит.

Гранулометрический состав образцов пород определялся стандартным методом. При этом глинистость (содержание частиц меньше 0,01 мм) определялась откучиванием л водной среде, а оставшаяся часть рассеивалась комплектом сит с размерностью 0,05,

х/ По исследованиям, проведаным местным: литологами Ч

0,1; 0,25; 0.5; 1,0 мм. '

Сбор глинистой фракции каждого образца осуществлялся путем отмучиванкя с отдельных проб и длительного (до 10 суток и более) отстоя в спокойно;! водяной среде емкостью '20 литров.

Анализ полученных данных показывает, что содержание глинистого материала в выборке образцов породы.из проницаемых интервалов соизмерило с содержанием алевритовой фракции (0,05-0,01 км), а в аргиллитах его содержание раз в пять больше и в целом превосходит по содержантэ оста льниэ фракции.

Содержание фракции с диаметром зерна 0,25 +0,1 мм и 0,1 -ь 0,05 мм в коллекторах больше, чем остальных фракций. Наличие зерен с диаметром >0,25 мм в обоих выборках имеет подчинённое содержание.

Пористость закономерно .уменьшается с увеличением содержания глинистого и карбонатного материала.

Определение содержания .з породах радиоактивных элементов таких как уран, торий п калий, проводилось гамма-спектрометрическим . способом с использованием четырйхканального гамма-спектрометра типа NR - 424 производства Венгерской Народной Республики, с дополнительной свинцовой защитой и изменением объема стакана для пробы массой 150 г., вместо входящего в комплект установки стакана, рассчитанного на пробу образца массой 600 г.

Анализ подученных данных показывает., что песчаники к алотз-рита имеют приблизительно одинаковую удельную радиоактивность. Повышенные концентрации урана, тория, калия,а, следовательно, я максимальная величина удельной радиоактивности отмечаются в аргиллитах. Промежуточное положение мекду алевритами и аргиллитами занимает неотсортированная порода.

Уран, торий, ка.т.г.", в г.акср.:альних количостгчх присутствует

во фракциях с диаметром зерна <0,01 мм. Заметный вклад концентраций радиоактивных элеллнтов вносит алевритовая фракция (0,01 -0,05 мм). В последующих (фракциях концентрация урана, тория, калия снижается.

Специальное исследование то определению радиоактивных параметров глинистой фракции, отобранной из образцов пород соответствующим Емещэтанж породам и отобранной из пород-коллекторов, подтвердило мнение о их значительном различии.

Таким образом, использование результатов гамма-спектрометрии позволит более уверенно разделять различные по литологии порода и может быть использована для количественной оценки фракционного состава терригекных пород.

Разработанные алгоритмы определения гранулометрического состава онробквались на материале скважин, вскрывших отложения нижнего карбона месторождения Кгринское Удмуртской АССР. Определение ллтотнпа терркгенной породы по результатам работы комплекса ЛК-НШ-ГГИ-ГК-ДС, при составлении треугольной функции взаимосвязей значений гранулометрического состава (в шкале наименований) и результатов ГЛС, показало более высокую эффективность по ерзрленип с геологом, определившим литотип по визуальному осмотру >ерш1.

Определение широких номенклатурных фракций "устойчивым" алгоритме^ (! учетом результатов работа "нечеткого" алгоритма показало нтасую сходимость с данными керна.

ото могат быть обусловлено действием различных факторов (нарушение геолого-технический условий бурения, малая статистика, накопленная поп работе "нечёткого" алгоритма).

Определение иестифракционного гранулометрического состава, карбонатностп, пористости (проницаемость не определялась из-за

недостаточного объема образцов керна) показало достаточную степень сходимости с данными лабораторных исследований керна, хотя недостаточность данных керна эталонной выборки оказывает свое влияние.

Погрешность определения гранулометрического состава по предлагаемой методике зависит от- "ограниченности" применяемого комплекса ГИС, априорной информации, а также опыта и знании интерпретатора.

ВЫВОДЫ

1. В результате проведенных исследований установлено, что результат гранулометрического анализа по керну зависит от: метода проведения анализа; способа отбора керна; размера пробы и числа проб порода.

Для повышения достоверности гранулометрического анализа предложены следующие методы учета этих факторов:

- "устойчивый" метод расчета гранулометрических коэффициентов на 33?,1, наряду с методом "моментов" и "квартилей";

- метод сравнения форм зерен, на основе корректных вероятностных моделей характеризующих форму зерна с помощью ЭШ.

2. Показано, что переменная "размер" зерн,з имеет нечёткую

природу, нежели вероятностную или детерминированную, что обус-

к

ловило с позиции системного подхода применение теории нечетких множеств для определения:

- названия порода ( лингвистический алгоритм );

- лингвистических значений гранулометрического состава тор-ригеннол породы в шкале наименований по результатам геофизических исследований скважин на ЭВМ.

3. Аналитически обосновано, что наличие значений фракционного состава только "опорных" пластов при выполнении линейных взаимосвязей между фракционным составом породы и геофизическими параметрами, позволяет определять значение широких номенклатурных фракций кварцевых (песчаной, алевритовой, глинистой) терригенных пород по данным ГКО.

При этом дот учета корреляционных взаимосвязей фракций породы к нечёткости понятия "размер" зерна используется "Ридк" анализ.

4,. Проведанная обработка промыслово-геофизических данных на ЭВМ предлагаемыми методами качественного и количественного определения гранулометрического состава терригенных пород кварцевого состава позволяет при выполнении технических условий вскрытия пласта и проведения ГИС, рекомендовать ее для широкого внедрения с целью повышения оперативности, достоверности оценки гранулометрических характеристик породы и снижения дорогостоящих мероприятий по исследованию кернового материала.

' СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЖЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Использование априорной информации при обработке на ЭШ данннх геофизических исследований сквакин //Нефтегазовая геология и геофизика. - 1983, № 7, с.8-10 ( соавторы Итен -берг С.С., Батаев A.M. ).

2. Естественная радиоактивность альбеких терригенных отлонений Прикумского нефтегазоносного района. - Деп. в .ВИНИТИ, 1984, ß 2R87 ( соавторы Дэхкильгов Т.Д., Батаев A.M., Гончаров И.О. ).

3. Непараметркчсский подход при обработке данных геофизических исследований сквашга для оценки фракционного состава пород. - Деп. в ВШКТИ, 1985, - У* 3326 (соавтор Итси-берг С.С. )'.

4. К методике обработки дашшх гранулометрического анализа керна на ЭВМ. - Деп. в ВИНИТИ, 1986, - .'■« 3294 ( соавтор Итекберг С.С. ).

5. Естественная радиоактивность терригенш:: пород кияне-го карбона месторождения брянское Удмуртской АССР. - Доп. в

1586, - 3293 ( соавтор Итенберг С.С. ).

6. О возможности определения фракционного состава пород по данным Г'.'С в условиях недостаточности кернового материала. - Дси. в КЮТЛ, 1986, - 6С47 ( соавтор Итенберг С.С. ).

7. Построение автоматизированной адаптивно'! систем, предназначенной для выделения коллекторов нефти и газа //Тезисы докладов республиканской научно- технической конференции: Вклад молодых ученых и специалистов в научно-технический прогресс республики. - Грозный, 1985, - с.21.

8. О построении функционального математического обеспечена! автоматизированных систем обработки результатов геофизических исследований нефтяных и газовых сквпхин //Тезисы докладов краевой научно-технической конференции молодых ученых и специалистов: Повышение эффективности поисков, разведки и освоения нефтяных, газовых я газокондонпатнпх месторождений в сложных геологических условиях. Ставрополь, 1986,

с. 4 П.

9. К определению гранулометрического состава тпрригетшх пород по геолого-гооТ.::зичаекгм данным на 01?,5 //Тояясн докладов ясесс-езке? ко'г/егющия: Путл рлзвктпя ноу 'чо-тояипоского

прогресса в нефтяной и газовой промышленности. 16-13 соитяб- . ря 1986, ГрозшЙ,- Моск-иа, 1986.

10. Нечеткая модель определения гранулометрического состава терригенной породы в шкале наименований по результатам геофизических исследований на ЭШ //Тезисы докладов 1У научно-теоретической конференции молодух ученых и специалистов, - Баку, 1987, с.18.

11. К пояску залекей нефти и газа неструктурного типа //Тезисы докладов краевой научно-технической конференции молодых ученых и специалистов: Повышение зффективности строительства скгакик, поисков, разведки и разработки нефтяных, газовых и газоконденсаткых месторождений в слонных горно-геологических условиях. - Ставрополь, 1987. - С. 48.