Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Определение акустических характеристик породы пласта-коллектора в зоне ВНК

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

Автореферат диссертации по теме "Определение акустических характеристик породы пласта-коллектора в зоне ВНК"



с ^

л*' ^

Ч w на правах рукописи

ПОЛЯКОВА Вера Александровна

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРОДЫ ПЛАСТА-КОЛЛЕКТОРА В ЗОНЕ ВНК.

Специальность 04.00.12 - Геофизические методы поисков и разведки

месторождений полезных ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1997г.

Работа выполнена в

Московской Государственно4

>логораз-

ведочной Академии ( МГГА)

Научный руководитель: доктор физико-математических

наук, профессор, академик РАЕН Никитин А.А.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

заседании Диссертационного Совета Д.063.55.03. в Московской Государственной Геологоразведочной Академии им. С.Орджоникидзе по адресу: 117485, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, МГГА, ауд. 638.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " ¿(о " сем7Я££>Я 1997г.

Ученый секретарь Диссертационного

наук, профессор Вендельштейн Б.Ю. кандидат технических наук, доцент Билибин С.И.

Ведущая организация - ВНИГНЙ (г.Москва)

Защита состоится " Ок.7Я&р£} 1997г. в /б" часов на

Совета, д.ф.-м.н., профессор

Ю.И.Блох

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Определение положения водонефтя-ого контакта ( ВНК ) в продуктивных пластах при разведке нефтя-ых залежей обычно выполняется по данным ГИС. Представляет начительный интерес выявление ВНК методами сейсморазведки, то позволит оконтуривать залежи на ранних этапах разведки, »днако, физические основы выделения зон ВНК сейсморазведкой азвиты недостаточно. Для построения геоакустических моделей эн ВНК необходимы данные об акустических характеристиках ороды пласта-коллектора в этой зоне. Существующие методы ГИС петрофизики, решая задачу определения коллекторских пара-етров (пористость, водонефтенасыщенность), не обеспечивают знаке акустических характеристик (скорость продольных волн, плот-ость) нефтеводонасьгщенных пород. Не изучен рад факторов, кото-ые оказывают влияние на акустические характеристики пород в эне ВНК. Одним из таких факторов является изменение пористости ороды при изменении характера насыщения (нефть-вода), на эторое указывали академик В.Энгельгардт и д.г.-м.н. Р.С.Сахиб-ареев, однако количественных характеристик ими не приводится.

Недостаточно изучено распределение водонефтенасыщенности переходной части зоны ВНК, особенно на участках ниже уровня НК, что в свою очередь влияет на акустические свойства пород, лучение указанных выше факторов и учет факторов, получивших звещение ранее ( газовый фактор ), позволит разработать методику пределения акустических характеристик пород-коллекторов в зоне НК.

Цель работы состоит в разработке методики определения

акустических характеристик нефтесодержащей породы пласга-

коллектора в зоне ВНК.

Основные задачи исследований

1. Установление количественных изменений пористости породы и оценка ее акустических свойств (скорости продольных волн, плотности) в зоне ВНК при изменении характера насыщения (вода - нефть).

2. Изучение распределения водонефтенасыщенности в частях зоны ВНК как фактора, влияющего на акустические свойства породы.

3. Определение и учет факторов, оказывающих влияние на скоростные свойства породы пласта-коллектора в зоне ВНК.

4. Разработка мелодики определения акустических характеристик нефтесодержащих пород в зоне ВНК.

Научная новизна заключается в следующем:

- установлено количественное изменение пористости породы пласта в зоне ВНК при изменении характера насыщения (вода-нефть) и оценены изменения величин акустических свойств, связанные с различиями в пористости породы и содержанием в порах сепарированной нефти;

- установлено распределение водонасыщенности между предельно нефтенасыщенной частью зоны ВНК и между участками переходной части, залегающими ниже и выше уровня ВНК;

- на основе учета основных факторов, влияющих на акустические характеристики нефтеводонасыщенных пород, разработана методика определения скорости продольных волн и плотности нефтесодержащих пород в зоне ВНК с использованием данных ГИС и

петрофизики.

Основные защищаемые положения

1. В продуктивных пластах нефтяных месторождений России в зоне ВНК наблюдается закономерное увеличение пористости породы в нефтенасыщенной части пласта и уменьшение величины его акустических характеристик по сравнению с водонасыщенной частью этого же пласта.

2. Учет основных факторов, влияющих на акустические параметры пород в зоне ВНК, позволяет определять эти параметры с использованием данных ГИС и петрофизики и тем самым включать новые параметры для комплексной интерпретации данных ГИС и сейсморазведки.

3. Разработанная методика определения скорости продольных волн и плотности нефтесодержащих пород в зоне ВНК по даннымГИС и петрофизики позволяет установить увеличение пористости породы в нефтенасыщенной части пласта и уменьшение величины его акустических характеристик.

Практическая ценность полученных результатов по изучению распределения акустических и коллекторских свойств пород в неф-тенасыщенных и водонасыщенных частях пласта в зоне ВНК и разработанной методики определения акустических параметров нефтесодержащих частей зоны состоит в том, что позволяет в целом и для конкретных объектов устанавливать скоростные и плотностные модели пород разреза в зоне ВНК и использовать эти данные при комплексной интерпретации данных ГИС и сейсморазведки.

Реализация работы в производстве. Полученные в настоящей работе научно-методические результаты используются в работах институтов ВНИИгеосистем, ВНИИгеофизика, ВНИГНИ, Тюмень-

НИИгипрогаз при интерпретации данных ГИС и сейсморазведки.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на геолого-геофизических семинарах по проблемам комплексной интерпретации данных ГИС и динамической сейсморазведки при решении задач детального изучения строения и коллекторских свойств продуктивных пластов. Семинары проводились в 1995-1997 годах в институтах ВНИИгеосистем, ВНИИгеофи-зика, Московской Государственной Геологоразведочной Академии и других организациях.

Личный вклад. Основой диссертации является проведенное автором изучение большого объема геолого-геофизических материалов по многим нефтяным месторождениям с дополнительной интерпретацией данных ГИС, расчеты и экспериментальные исследования акустических свойств образцов пород в условиях высокого давления и капилляриметрических измерений по установлению величин акустических и коллекторских свойств нефтенасыщенных и водонасыщенных частей продуктивных пластов и распределения этих параметров в зоне ВНК. На основе перечисленных исследований автором разработана методика определения акустических характеристик породы пласта-коллектора в зоне ВНК.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в трех опубликованных печатных работах.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и содержит \15 страниц машинописного текста, 20 рисунков, 27 таблиц и список литературы с 32 наименованиями.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору А.А.Никитину за содействие и помощь в работе над диссертацией.

-7-

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводится обзор известных и недавно разработанных методов ГИС и петрофизики, которые используются для определения физических и коллекторских свойств пластов-коллекторов в зоне водо-нефтяного контакта. Отмечается, что в практике геологоразведочных работ при разведке и оценке запасов нефтяных месторождений при рассмотрении структурных карт поднятий с залежами нефти принято подразделять участки карты на зоны: нефтяную, водонефтяную и водяную, разделяющиеся внутренним и внешним контурами нефтеносности. Учитывая, что в общем случае между нефтенасыщенной частью пласта-коллектора и водонасыщенной существует так называемая переходная часть, предлагается в дальнейшем рассматривать зону ВНК в пласте-коллекторе состоящей из водонасыщенной части, переходной и предельно нефтенасыщенной части. В переходной части предлагается выделять два участка пласта, залегающих ниже и выше уровня ВНК, отличающихся тем, что из верхнего получают чистую нефть, а из нижнего - нефть с водой. Далее в главе рассматриваются указанные выше части зоны ВНК и методы ГИС и петрофизики, служащие для определения в этих частях пласта акустических (скорость продольных волн Ур, плотность <Гп) и коллекторских (пористость Кп, водонасыщенность Кв, глинистость Сгл,Кгл) свойств пород.

Водонасыщенная часть пласта. Параметр Ур определяется по данным стандартного акустического каротажа (АК) с использованием соотношения Ур = \/л1, где ¿Д - интервальное время, регистрируемое при проведении АК. Возможны косвенные определения Ур по данным нейтронного НК или плотностного гамма-гамма ка-

ротажа ГГК-п с использованием зависимостей Ур = Г (л Лнк) и Ур = Г ( 5п), где л 1нк - двойной разностный параметр НК. Петро-физическое определение величины Ур как в нормальных, так и термобарических условиях, моделирующих пластовые, заключается в ультразвуковом прозвучивании водонасыщенного образца керна длиной Ь и измерения времени пробега волны 'С на этой базе: Ур = Ъ/'С. Пористость Кп может быть определена по данным методов ГИС: НК, АК, ГГК и БКЗ, ИК, БК с использованием соответствующих зависимостей: показаний НК-1нк от водосодержания (Кт^сЗ),

Кп-¿М) -

где Р - относительное сопротивление породы. Параметры Сгл, Кгл и относительной глинистости гл определяются по данным ГК и ПС с использованием зависимостей С^ (к'ги) Лгк), = ^(рСр^ где ; 1гк - двойной разностный параметр ГК и с>£пс - относительная амплитуда ПС. Методами петрофизики в нормальных условиях величина Кп определяется путем аналитического взвешивания сухого образца, насыщенного керосином, в воздухе и в керосине. В пластовых условиях водонасыщенный образец нагружают эффективным давлением и измеряют объем жидкости, вышедшей из породы, и учитывают его при оценке пористости Кппл. Плотность ¿Гп определяется по данным ГГК, а в лаборатории - путем аналитического взвешивания водонасыщенного образца в воздухе и воде.

Предельно нефтенасыщенная часть пласта. Параметр Ур в этой части зоны не может быть определен стандартным методом АК в связи с малой глубинностью метода (30 см) и наличием в коллекторах зоны проникновения (30-200 см). Петрофизическим методом величина скорости в этой части зоны, зависящая от эффективного давления Рэф, водонасыщенности Ков, и газового фактора, может быть

определена в результате последовательно ультразвукового прозву-чивания образца: водонасыщенного - при пластовом давлении и тем пературе - содержащего остаточную воду и нефть с газо-

вым фактором при тех же условиях - Ур(Р,1л,Ч>е{г)-

Плотность породы в этой части зоны по тем же причинам, что и скорость, не определяется методом ГГК, но может быть рассчитана с учетом величины пористости породы значений Ков и Кн=1-Ков и величин плотностей: минералогической, воды и нефти. Параметры Кп, Сгл, Кгл определяются так же, как в водонасыщенной части зоны.

Величина остаточной водонасыщенности Ков определяется по данным электрического каротажа с использованием получаемой петрофизическими методами зависимости ^>нп ¡р&п ■= ^ , где

Р„л и рм- соответственно УЭС нефтенасыщенной и водонасыщенной части продуктивного пласта. При наличии скважин, пробуренных на РНО, величина Ков может быть определена путем отгонки воды из образцов керна, отобранных в этих скважинах из пласта.

Следует отметить возможность определения величины Ур в нефтесодержащих породах по данным АКШ в обсаженных скважинах после расформирования зоны проникновения .

Переходная часть пласта. Параметры Ур и 5п не определяются

выть.

методами ГИС и могуГнаидены приведенными выше методами пет-рофизики с учетом текущей водонасыщенности Кв, определяемой по данным электрического каротажа. Значительную информацию о распределении водонасыщенности в этой части зоны может дать пе-трофизический метод капиллярного вытеснения воды из образцов керна, отобранных из исследуемого интервала глубин. Параметры Кп, Сгл определяются так же, как и в водонасыщенной части зоны.

Таким образом, существующие методы ГИС удовлетворительно решают задачу определения коллекторских параметров всех частей зоны ВНК, но не обеспечивают установления акустических характеристик породы в нефтесодержащих частях зоны на стадии разведки месторождений нефти.

Уровень ВНК может приниматься как нижняя граница однофазного притока нефти из пласта или двухфазного (вода-нефть) с количеством нефти, которое экономически выгодно добывать. Определяется уровень ВНК по данным испытания пластов (характер флюида, дебиты), по данным ГИС (критические значения УЭС) и петрофизики (характерные значения Кв на кривых связи с относительной проницаемостью по воде и нефти).

Во второй главе приводятся результаты исследований по установлению количественного изменения пористости, скорости продольных волн и плотности породы пласта-коллектора в зоне ВНК. Известно, что академик В.Энгельгардт на примере трех западно-германских нефтяных месторождений показал, что песчаники, залегающие в нефтенасыщенной области обладают более высокой пористостью, чем в водонасыщенной. Он предположил, что это объясняется процессами осаждения вторичных минералов из протекающих по порам водных растворов и разрушающихся контактов зерен скелета. Тогда под воздействием горного давления происходит более плотная упаковка зерен. На изменение скорости продольных волн в зоне ВНК указывал также доктор геолого-минералогических наук Р.С.Сахиб-Гареев. Однако, упамянутые выше исследователи не приводят данных о количественном изменении этих параметров. Поэтому автору необходимо было на примерах нефтяных месторождений России оценить эти изменения, если таковые будут

- и -

наблюдаться. Для исследований автор использовал геолого-геофизические материалы отчетов по подсчету запасов, материалы, имеющиеся в отделах ГИС ряда институтов, а также результаты выполненных им исследований образцов керна из зоны ВНК пласта. При анализе материалов на структуре выделялись скважины, которые вскрывали один и тот же пласт-коллектор в пределах внутреннего контура нефтеносности, между внутренним и внешним контуром и за пределами внешнего контура нефтеносности. Во многих случаях оценка величины исследуемых параметров пластов требовала дополнительной интерпретации данных. Следует отметить, как это было указано выше, что показания АК в нефтесодержащих частях пласта относятся к зоне проникновения и не характеризуют нефте-насыщенную часть пласта, не затронутую скважиной. Аналогично обстоит дело с показаниями ГГК. Поэтому данные АК и ГГК достоверно характеризуют скорость продольных волн и плотность только водонасыщенных частей продуктивных пластов. Для приближенной оценки акустических характеристик нефтенасыщенных частей пласта можно воспользоваться расширенными уравнениями среднего

времени и плотности:

¿■ь* Н-Кп^ик + КпК8л1в+ КпКн^н

£п = - «п(Къ£ь+ Кн£н) ,

в которых параметры Кп, Кн, 4 ¿ск, ¿{в . ¿'¿н, ¿м, В в к Ьч либо принимаются, либо определяются исходя из условий конкретного геологического объекта. Пористость пород, как правило определялась по данным НГК и на ряде месторождений -по данным АК, водонасыщенность - по данным ЭК. Кроме изучения интерпретаций и анализа данных ГИС по месторождениям нефти акустические свойства отдельных залежей изучались петрофизическими методами. При этом образцы керна,

отобранные из нефтенасыщенных и водонасыщенных частей зоны ВНК помещались в камеру высокого давления установки ОФС-П и после создания пластовых термобарических условий на них определялась скорость продольных волн, пластовая пористость и плотность. В общей сложности было изучено 15 месторождений нефти, располагающихся на территории России от Прибалтики до Западной Сибири включительно. Всего были изучены свойства не-фтенасыщенной и водонасыщенной частей более 40 продуктивных пластов, представленных как терригенными (большинство), так и карбонатными отложениями. В общей сложности было сделано более 120 сопоставлений параметров водо- и нефтенасыщенных частей пластов, причем за рядом сопоставлений стоят обобщения по более чем 250 скважинам и сотням определений. Характерные результаты, составленные по 24 приведенным в диссертации таблицам, представлены в сводной таблице 1.

Таблица 1.

Различие в величинах пористости £кп, скорости продольных волн и плотности пород в нефтенасыщенной части продуктивных пластов относительно их водонасыщенной части.

Месторождение нефти Пласты ¿Кп, % ЕБп % '

Славское е -V, е-/^ .2-5 12-15 2.5-5.2

Исаковское е-),е-н 2-4 10-18 3-5

Южно-Сургутское БС , ЮС 1-3 7-12.5 1.2-3.6

Северо-Покурское БВ2 - БВ* 1.2-2.6 8-12 1.5-2.8

Юрчукское Бш, Бб, Мл 1-4 6-14 1-4.2

Ульяновское Стл-2, До, 1-6 8-17 1-7

Ильмовское Сбр-З.Д, 1.5-5 10-14 2-5

Западно-Красноборское € х-' 2-3 9-10 2.3-3.1

Вятское СД, Ср%Скя 2-5 7-12 3-6

Мало-Балыкское Ач^, АС 1-2 6-7.5 2-3

Из рассмотрения материалов этой главы следует общий вывод о том, что коллекторские и акустические характеристики пород продуктивного пласта изменяются по величине при изменении характера насыщения (вода - нефть). Пористость породы в нефтенасыщен-ных частях пластов больше, чем в водонасыщенных частях, а величина скорости и плотности - меньше. Отмечено несколько случаев, когда значения пористости указанных частей пластов были одинаковыми.

В работе приводятся кривые распределения количественных изменений пористости, скорости продольных волн и плотности в нефтенасыщенных частях пластов относительно значений этих параметров в водонасыщенных частях. Максимальные изменения параметров составляют: Кп - 18%, Ур - 8% и 5г\ - 8%; средние изменения: Кп - 2%, Ур - 9% и бп - 3%. Следует отметить, что значения скорости и плотности, которые были получены при исследовании месторождений для нефтесодержащих пород являются приближенными, так как не учитывалось влияние на акустические параметры породы растворенного в нефти природного газа (газовый фактор).

Втретьей главе в первой части приведены известные данные о влиянии газового фактора на акустические свойства нефтеводона-сыщенных пород. В результате увеличения растворенного газа в нефти, содержащейся в порах породы, величины скорости распространения в ней упругих продольных волн и плотности уменьшаются. Величина эффекта в основном зависит от величины газового факто-

ра коэффициента пористости породы Кп, коэффициентов водо-и нефтенасьиценности Кв (Кн) и температуры 1°.

В работе приводится ряд многомерных зависимостей величины отношения скорости продольных волн в нефтенасыщенной породе к скорости в той же породе, но полностью водонасыщенной, от величин Кв (Кн), Аг и 1°С для различных значений пористости Кп от 12 до 27%. Аналогичные зависимости приведены для отношения плотностей породы. С помощью этих зависимостей можно учитывать влияние газового фактора на акустические характеристики пород пласта-коллектора в зоне ВНК.

В главе рассматриваются также вопросы оценки акустических свойств породы в переходной части зоны ВНК. Отмечается, что в различных по литологии коллекторах переходная часть может составлять от долей метра (кварцевые коллектора Башкирии) до ЗО-бОм (полимиюговые породы Западной Сибири).

Автором исследуются две особенности переходной части, влияющие на акустические параметры породы: распределение по ее толщине значений водонасыщенности и характера получаемого из пласта флюида (нефть, нефть с водой, вода).

В практике промыслово-геофизической разведки нефтяных залежей повсеместно определяют две характерные величины водонасыщенности пласта-коллектора: в нефтяной и водонефтяной зонах залежи (в терминологии автора - в предельно нефтенасыщенной части зоны ВНК и на участке переходной части зоны, залегающем выше уровня ВНК).

Для построения распределения величин параметра Кв в этих частях зоны по материалам П.Т.Котова и при его участии были проанализированы данные по более чем 200 нефтяным залежам За-

падной Сибири. Данные о величинах Кв на участке переходной части, залегающих ниже уровня ВНК, в отчетных материалах по нефтяным месторождениям не приводятся. Для получения значений водонасыщенности на этих участках автором были проведены капи-лляриметрические исследования образцов керна, отобранных на ряде нефтяных площадей Западной Сибири. В результате для каждого образца были получены кривые зависимости давления вытеснения Р и коэффициентов относительной проницаемости породы по нефти Кпр.н.отн. и воде Кпр.в.отн. от коэффициента водонасыщенности Кв. На последних кривых по величине отношения Кпр.н.отн/Кпр.в.отн.=100 было найдено для исследуемых образцов критическое значение Кв=Кв*, соответствующее породе пласта на уровне ВНК. В дальнейшем находились средние значения пород переходной части, залегающих выше уровня ВНК:

^ И

Кв- =(Кв*+Ков)/2 и ниже: Кв =(Кв*+Кв=1)/2 и их отношения. Подобным же образом использовались и обрабатывались капилляриметрические данные, полученные В.Орловым и В.Петерсилье. Всего было исследовано пять площадей и установлено, что величина отношения КвВ /Кв" =0,6.

Таким образом, к полученным выше распределениям величины коэффициента водонасыщенности в предельно нефтенасыщенной части зоны и на участке, залегающем выше уровня ВНК Кв ,

& И

пользуясь соотношением величин Кв и Кв , можно получить распределение Кв" на участке ниже уровня ВНК.

Учитывая,что высота подъема воды в капиллярах породы переходной части зоны ВНК Ь = 100 Р / (5в- ¿Гн), из зависимостей Р = ДКв) определялось значение Р для Кв=Кв*( а затем и соответствующее значение Ь . Установлено, что уровень ВНК

для изученных площадей находится примерно посередине переходной части зоны ВНК.

Рассматривая особенности переходной части, следует отметить факт получения из пласта чистой нефти из участков, залегающих выше уровня ВНК, что свидетельствует об отсутствии в породе всякого течения воды в поровом пространстве. Как выше было отмечено, именно состоянием поровой воды (перемещается она или нет) академик В.Энгельгардг объяснял различие в величинах пористости нефте- и водонасыщенных частей пластов-коллекторов. Поэтому необходимо уточнитьместо скачка пористости, которое,по-видимому, совпадает с уровнем ВНК в переходной части зоны. Приведенный в диссертации (раздел 4) пример определения акустических характеристик породы пласта в зоне ВНК подтверждает это предположение. Используя средние значения коэффициента водона-сыщенности для участков пласта, залегающих ниже и выше уровня ВНК в переходной части зоны 70% и 40% с учетом других факторов (изменение величины пористости породы пласта на уровне ВНК 2 абсолютных процента, содержания в нефти растворенного газа 150 куб.м./т, температуры 80° С) для пород с пористостью 12-29% получены изменения скорости продольных волн и плотности на указанных участках относительно водонасыщенной части пласта соответственно 6-8%, 1-2% и 15-18%,3-4%.

В четвертой главе приводится методика определения акустических характеристик пласта-коллектора в зоне ВНК. Отмечается, что предварительно должны быть выделены части зоны: предельно нефтенасыщенная, водонасыщенная и переходная, причем в последней необходимо установить уровень ВНК. Как ранее было указано, основными критериями выделения этих частей являются

значения водонасыщенности породы, тесно связанные с ними значения УЭС, а также характер изменения этих параметров с глубиной залегания. При установлении уровня ВНК в дополнение к опробы-ванию скважин и оценке в этом месте УЭС породы следует отметить способ, предложенный Б.Ю.Вендельштейном. Способ состоит в установлении критического значения водонасыщенности породы по кривым зависимости относительной проницаемости породы по нефти и воде от водонасыщенности и определении УЭС породы со значением Кв*. Для определения акустических характеристик выделенных частей зоны определяется пористость Кп и водонасыщенность Кв этих частей и участков, а также величина газового фактора йг в нефти и пластовая температура.

Сущность методики определения акустических характеристик частей зоны ВНК заключается в установлении величин скорости и плотности в водонасыщенной части исследуемого пласта, а затем и в других частях зоны путем внесения поправок в эти величины за влияние изменения пористости породы на уровне ВНК и растворенного в нефти природного газа. Величины скорости продольных волн и плотности в нефтесодержащих частях пласта-коллектора находятся из выражений:

Урнч/Урвч=Ур(КгуКв = 1 )/Ур(Кп;Кв=1) .Ур(Кц,;Кв;Гг)Л/р(Кц;Кв=1)_/ О £пнч/8пвч= £Гп(К1};Кв= 1 )/5п(Кп;Кв=1)»Гп (Кц;Кв;Гг)/й] (Кг^;Кв=\)..,.(2) где Кп, Кв=1 и Кп, ,Кв(Ков, Кв& , Кв* ) - коэффициенты пористости и водонасыщенности соответственно в водонасыщенной и нефтесодержащих частях и участках зоны ВНК, первые сомножители из (1) и (2) учитывают влияние изменения пористости породы в зоне на акустические параметры, а вторые сомножители в выражениях учитывают влияние на акустические параметры содержания в нефти

растворенного природного газа. В главе рассматривается методика определения акустических параметров пород в зоне ВНК при вскрытии всех частей зоны и при вскрытии одной из них. При вскрытии всех частей зоны, как было уже указано выше, по данным ЭК выделяются все части зоны по величине Кв=40-50%, по опробыванию или с помощью данных капилляриметрии устанавливается уровень ВНК и параметры переходной части: Ь, Кв ср, Кв ср, по данным АК и ГГК определяются исходные величины Ур(Кп;Кв=1),£п(Кп;Кв=1) В случае отсутсутствия данных методов для определения этих величин можно использовать уравнения среднего времени и плотности. Пористость пород в зоне определяют одним из методов, изложенных во 2 главе работы. По анализу глубинных проб нефти или принимаемая по аналогии с ближайшими залежами определяется величина газового фактора Гг. Полученные выше параметры, в том числе и температура (данные термометрии скважин), позволяют из выражений (^определить акустические параметры пород в зоне ВНК,

При вскрытии скважиной предельно нефтенасыщенной части методами ГИС определяются значения Кп и Ков. При наличии керна по данным капилляриметрии определяются параметры

И Б

переходной части: уровень ВНК, Кв , Кв . Оценивается пористость

ц

водонасыщенной части Кп и участка переходной части Кп , распо-

ц

ложенного ниже уровня ВНК : Кп =Кп-0,02. Исходные значения ]/р (кп >Кв=^ и ^п (Кп, &^огут быть найдены по уравнениям среднего времени и плотности.

При вскрытии скважиной переходной части методами ГИС или по керну определяются все параметры этой части: Ь , уровень ВНК, Кв ,Кв ,Кп ,Кп . Оценивается величина Ков в предельно не-

фтенасыщенной части по значению Кв в кровле преходной части, а исходные значения скорости и плотности в водонасыщенной части -по данным Ак и ГГК в подошве переходной части или по соответствующим уравнениям. Пористость водонасыщенной части

н Ь

Кп=Кп , предельно нефтенасыщенной - Кп=Кп .

При вскрытии скважиной водонасыщенной части по данным

ГГК или НГК определяются исходные значения скорости,

плотности и пористости породы в этой части. По данным капилля-

риметрии можно установить параметры переходной части и

остаточную водонасыщенность, характерную для предельно

нефтенасыщенной части. Пористость последней равна пористости

з

верхнего участка переходной части и может быть оценена Кп= Кп = Кв+0,02.

Во всех трех рассмотренных случаях необходимо иметь данные о величине газового фактора и температуре пласта. Определение акустических параметров всех нефтесодержащих частей зоны ВНК проводится с использованием выражений(1)и(2)

В главе приводится пример использования методики на одной из площадей Западной Сибири при вскрытии скважинной переходной части зоны ВНК.

-20-ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В итоге проведенных работ получены следующие основные результаты:

1. На примере исследования более 60 продуктивных пластов 15 нефтяных месторождений России установлено, что в зоне ВНК порода нефтесодержащей части пласта имеют большую пористость и меньше по величине значения скорости продольных волн и плотности по сравнению с его водонасыщенной частью.

2. По изученным нефтяным месторождениям получено распределение в зоне ВНК величин изменения пористости породы, которое составляет 1-5 абсолютных процентов, изменение оценочных значений скорости продольных волн составляет 6-13% и плотности - 1-6%.

3. На основе экспериментальных исследований и обобщения материалов по многим месторождениям Западной Сибири установлено распределение значений коэффициентов водонасыщенности Кв и нефтенасыщенности Кн пород пласта-коллектора в зоне ВНК: в предельно нефтенасыщенной части и участках переходной части, залегающих ниже и выше уровня ВНК. Указанные коэффициенты являются важным фактором, влияющим на акустические характеристики породы.

4. Установлено, что при средних для многих месторождений Западной Сибири значениях коэффициента водонасыщенности участков пласта в переходной части зоны ВНК ниже и выше уровня ВНК 70 и 40%и принятых значениях газового фактор fr = 150 куб.м/т, температуры 80°С, пористости породы 12-29% изменение значений скорости продольных волн и плотности для указанных участков относительно величин этих параметров в водонасыщенной части зоны составляет соответственно 6-8% и 1-2% ; 15-18% и 3-4%.

5. Разработана методика определения акустических характеристик породы пласта-коллектора в зоне ВНК, которая в общем случае, когда скважина вскрыла все части зоны, заключается в определении по данным ГИС (АК, ГГК) скорости продольных волн и плотности пород в водонасыщенной части, а затем определении этих параметров в нефтесодержащих частях зоны путем внесения поправок, учитывающих влияние изменения пористости породы в зоне, содержание в нефти растворенного газа, значений водонасыщенности и пористости породы. Рассматриваются методические приемы использования данных ГИС и петрофизических исследований керна для определения акустических характеристик всех частей зоны ВНК при вскрытии скважиной одной из них.

6. Показано на примере определения по данным ГИС в переходной части зоны ВНК акустических параметров остальных частей зоны, что в целом породу пласта-коллектора зоны характеризуют четыре значения скорости продольных волн и плотности: в водонасыщенной части, на двух участках (выше и ниже уровня ВНК) переходной части и в предельно нефтенасыщенной части.

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Определение акустических параметров пород в зоне ВНК методами ГИС и петрофизики. Деп. ВИНИТИ № 1836 - В95.

2. Методика определения петрофизических характеристик пород-коллекторов в зоне ВНК. В сб. Известия ВУЗов, серия Геология и Разведка №4, 1995г.

3. Акустические характеристики пластов-коллекторов в зоне ВНК, В сб. Известия ВУЗов, серия Геология и Разведка № 3, 1996г.