Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Оценка нефтегазоносности карбонатных коллекторов комплексом методов ГИС с применением ЭВМ (на примере верхнеюрских отложений Чарджоуской ступени)

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

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Якубов, Кабул

щдшив. лава 1.ге0л0г0-ге0фйзшеская характеристика и нефтв-газоносность верхнеерских карбонатных отложений и состояние: их изучения геофизшескими методами. ii

1.1 «Краткие сведения о строении и типах разрезов верхнеюрских карбонатных отложений по данным ГИС и образцов пород. II

1.2.Результаты исследований физических и коллек-торских свойств верхнеюрских карбонатных отложений.

1.3.Краткое состояние обработки данных ГИС для выделения коллекторов и оценки их нефтегазо-носнооти.

глава п.определение коэффициента пористости газоносных карбонатных коллекторов по данным нтк.

2»1 .Особенности методики сценки пористости карбонатных коллекторов по данным НТК.

2.2.Влияние остаточного газа на данные НТК и алгоритм его учета.

2.3.Результаты применения предложенной методики.

глава ш.выделение нефтегазоносных коллекторов межзернового типа.

3.1.Выделение коллекторов методами ГИС.

3.2.Выделение коллекторов с оценкой характера их насыщения.

3.2.1.06основание методики выделения нефтегазоносных коллекторов по данным БК и БМК.

3.2.2«Алгоритм оценки нефтегазоносности коллекторов.

- 3

3.2.3.Результаты вдделвяин нефтегазоносных коллекторов.

3.3•Прогнозная оценка характера насыщения коллекторов по материалам газового каротажа. из

ЛАВА U.СЦЕНКА НЕФТЕГА30Н0СН0СТИ КОЛЛЕКТОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОЙ И ОСТАТОЧНОЙ НЕФТИ.

4.1. Принятая методика определения коэффициента яефтегазояасвдеяяости коллекторов.

4*2. Особенности определения нефтенасыщенности пластов-коллекторов* Оценка содержания подвижной и остаточной нефти.

4*3. Результаты оценки содержания подвижной и остаточной нефти.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Оценка нефтегазоносности карбонатных коллекторов комплексом методов ГИС с применением ЭВМ (на примере верхнеюрских отложений Чарджоуской ступени)"

Пятилетним планом развития народного хозяйства СССР предусмотрено дальнейшее повышение эффективности геологоразведочных работ на основе применения более совершенных методов разведки, нового оборудования, аппаратуры и улучшения организации работ. К 1985 г. добыча нефти с газовад конденсатом должна составлять 620-645 млн. тонн, а газа - 600-640 млрд.куб .метров.

Открытие в Узбекской ССР в течение истекших двух десятилетий ряда крупных месторождений природного газа значительно увеличило роль республики в общесоюзном топливном балансе. На этой базе построен крупнейший газопровод Бухараг-урал, функционирует ряд крупных тепловых электростанций, развиты важнейшие отрасли химической промышленности, в т.ч. производящие удобрения для сельского хозяйства республики. Обеспечено снабжение природным газом населения восточных частей Средней Азии и Казахстана*

В целях дальнейшего наращивания запасов ценнейшего энергетического и химического сырья, какими являются нефть и газ, в настоящее время в республике выполняется широкий комплекс геологоразведочных работ, в т.ч. глубокое разведочное бурение. На западе Узбекистана основной их объем сосредоточен на Чарджоуской ступени и примыкающих к ней районах юго-западных отрогов Гиссарско-го хребта. Здесь перспективы открытия новых месторождений связаны в основном с толщей верхнеюрских карбонатных отложений. В проводимых работах по глубокому разведочному бурению значительная роль отводится методам геофизических исследований скважин (ГИС). Они являются основным источником информации о пройденных скважинами разрезах, их строении, литологии и фильтрадионно-емкостных свойствах и получили широкое практическое применение при выявлеаии новых залежей, подсчете запасов нефти и газа и контроле за разработкой месторождений.

Однако, разнообразие верхнеюрских карбонатных разрезов, их неоднородность и различные условия бурения во многом затрудняют успешное решение неотложных геологических задач по данным промысловой геофизики. Недостаточно эффективно решаются вопросы выделения нефтегазоносных пластов традиционными способами в разрезе скважин, пробуренных сильно минерализованной промывочной жидкостью (ПЖ), оценки нефтегазоносности маломощных пластов, выделения в разрезе интервалов, насыщенных неподвижной (окисленной) нефтью и определения положений водонефтяяого (ЕНК) и газоводяного (ГЕК) контактов. Указанные затруднения могут быть преодолены как путем расширения комплекса ГИС за счет новых для района методов каротажа (ядерно-магнитного ЯМК, бокового микрокаротажа БМК и др»), так и усовершенствования способов интерпретации их,в том числе с применением ЭВМ.

Целью работы является повышение эффективности геофизических исследований скважин при выделении и оценке нефтеносных и газоносных пластов в верхнеюрских карбонатных разрезах Чарджоуской ступени путем усовершенствования методики комплексной интерпретации данных ГИС на основе машинной обработки материалов каротажа с применением новых способов их обработки. В соответствии с поставленной целью в работе рассмотрены следующие основные задачи:

I. Совершенствование методики определения пористости газоносных карбонатных коллекторов.

2» Выделение коллекторов с одновременной оценкой характера их насыщения по данным бокового каротажа БК и бокового микрокаротажа БМК.

3. Совершенствование способов выявления нефтегазоносных объектов, в т.ч. нефтяных оторочек, о использованием данных газового каротажа,

4. Поиски путей сценки содержания подвижной и остаточной нефти и выделения на этой основе пород .содержащих неподвижную нефть.

Исследования проведены на основе обработки и анализа материалов буровых разведочных работ и данных ГИС, полученных производственными организациями Мингео УзССР. При их обработке учтены теоретические, методические разработки и труды А.М.Акрамходжаева, С.М.Аксельрода, Т.Л.Бабадаанова, А.Г.Бабаева, Б.Ю.Вендельштейна, К.А.Грудкина, В.Н.Дахнова, Г.Н.Зверева, С.М.Зунделевич, С.Г.Комарова, С.А.Пака, Л.И. Померанца, В.И. Соколова, Н.Н. Сохранова, Т.И.Убайходжаева, М.М.Эллаяского и др. Использованы автоматизированные системы оперативной интерпретации КАРОТАЖ и ГИК-2М,созданные соответственно под руководством Н.Н.Сохранова (НПО "Нефтегео-физика") и Г.Н.Зверева (ЕНИИнефтепромгеофизика).

Возможности систем Ц-2 и Ц,—3 (Горин А.З. и др., ИГЭ Миннефте-прома) для ввделения и оценки нефтегазоносности карбонатных коллекторов несущественно отличаются от возможностей системы КАРОТАЖ: I) программы определения удельного электрического сопротивления (УЭС) пластов в этих системах идентичны; 2) алгоритмы лито-логического расчленения, выделения коллекторов и оценки характера их насыщения имеют одинаковую методическую основу. Комплекс ИНГЕ® (Заляев Н.З., БЕЛНИГРИ) не обеспечивает оценку пластов малой мощности, а также количественные определения параметров коллекторов, необходимых для подсчета запасов. В связи с этим системы Ц-2, Ц-3 и комплекс ИНГЕ® практически не использовались в данной работе.

При обработке и интерпретации основное внимание уделялось методам ГИС, обладающим высокой расчленяющей способностью (боковой каротаж ЕК, боковой микрокаротаж БМК и др.), несущим существенную информацию о пористости и характере флюидонасыщенин пластов-коллекторов. Полученные результаты детально сопоставлялись с данными исследования образцов пород, опробования и других сква-жинных наблюдений. Результаты исследований использованы в разработке и усовершенствовании алгоритмов и программ, эффективность которых устанавливалась в процессе количественной обработки материалов ГИС.

Научная новизна исследований сводится к следующему:

1. Установлен характер влияния остаточного газа на данные нейтронного гамма каротажа НТК при наличии зон аномально высоких пластовых давлений АВПД. Обосновано и реализовано внесение поправок за влияние газа при определении коэффициентов пористости,рассчитанных на использование информации по комплексу, включающему методы ЕК, НТК, ГК и ДС.

2. Усовершенствована методика выделения коллекторов с одновременной оценкой характера их насыщенности в программе лит о логического расчленения,основанная на использование данных БК и БМК. Доказана ее высокая разрешающая способность при изучении неоднородных разрезов и уточнении положений ГШ и ВНК в условиях .когда УЭС пластовой воды Рпв равно УЭС фильтрата промывочной жидкости Рф или превышает его не более чем в 5 раз.

3. Установлены критерии прогнозной оценки яефтегазояасыщен-ности коллекторов и выделения нефтяных оторочек по данным газового каротажа,

4. Разработана методика определения содержания в карбонатном коллекторе подвижной и остаточной нефти по данным НТК, ГК, БК, БМК, ДС, позволившая впервые выделить в разрезе зоны с не подвив:ной окисленной нефтью.

В работе использованн материалы,собранные и обработанные автором в течение многолетней работы в опытно-методической партии подсчета запасов нефти и газа объединения "Узбектеофизика". Для обработки информации использованы также алгоритмы и комплекс программ »разработанные под руководством и при непосредственном участии автора. Их использование значительно ускоряет обработку данных ГИС и повышает достоверность полученных результатов. Благодаря их применению »уточнены по геофизическим данным положения ГВК, ВНК, величины коэффициентов пористости и нефтегазонасыщенно-сти. Результаты обработки данных каротажа на ЭВМ с учетом новых методических разработок используются при оперативной интерпретации материалов ГИС, подсчете запасов нефти и газа месторождений и апробированы в ГКЗ (Сев.Денгизкуль, Зеварды, Сев. Уртабулак, Шуртан и др.).

Основные результаты работы внедрены в партии подсчета запасов нефти и газа объединения "Узбекгеофизжа", Бухарской и Якка-багской геофизических экспедициях; используются в производственных организациях объединений "Узбекнефть" и "Узбекнефтегазгеоло-гия". Достигнутая при этом экономическая эффективность (за период с 1976-1983 гг.) составляет 4,8 млн.рублей.

Результаты работы могут успешно использоваться в других районах при аналогичных геолого-геофизических условиях.

Автором диссертационной работы защищаются следующие основные положения:

I. Предложен новый способ уточнения данных коэффициентов пористости, определенных по материалам НТК в газонасыщенной части разреза, при наличии зон АЕЦД. Разработанные алгоритм и программа выполняют коррекцию материалов НТК за влияние остаточного

•аза, обеспечивая более высокую точность определюния истинных величин Кп.

2. Создан эффективный вариант выделения коллекторов с одновременной оценкой характера их насыщения. Обеспечены высокая достоверность прослеживания нефтегазоносных коллекторов, а также зластов, содержащих неподвижную окисленную нефть.

3. Разработана методика определения по данным ГИС подвижной и остаточной нефти, позволяющая оценить степень извлекаемости нефти и вести целенаправленные работы по разработке месторождения.

4. Разработанное программное обеспечение основывается на использовании материалов типового комплекса методов ГИС, проводимых практически во всех скважинах и, следовательно, может быть широко привлечено для решения задач оперативной интерпретации и подсчета запасов нефти и газа.

Основные положения работы доложены на Всесоюзном совепрнии по изучению газовых месторождений (г.Харьков,1975 г.), республиканском смотре научно-технического творчества молодежи (г. Ташкент, 1975 г.),в школе передового опыта по совершенствованию методики поиска и разведки нефти и газа на ВДНХ (г.Москва,1978 г.),на конференциях молодых специалистов Мингео УзССР (г.Карши,1976 г.) и молодых ученых ЙГИРНИГМа (г.Ташкент,1978,1980 гг.), республиканском семинаре по применению автоматизированной обработки материалов ГИС (г.Ташкент,1980 г.),в отделе геофизических исследований скважин ВНИИГеофизики при обсуждении работ ПГО "Узбекгеофизика" по автоматизации процесса интерпретации данных ГИС и методики оценки содержания в пласте подвижной и остаточной нефти по данным БК и БМК (г.Москва, 1978-80 гг.),на У1 республиканской научно-технической конференции геофизиков Азербайджана (г.Баку, 1982 г.), в школе передового опыта по прогнозированию геологического разреза и оценке флщцонасыщенности коллекторов по геофизическим данным (г«Ташкент,1984 г.), а также нашли отражение в шести сводных тематических отчетах и двенадцати опубликованных в открытой печати работах.

Работа проводилась под руководством зав. отделом ГИС ВНШГео-физики доктора технических наук Н.Н.Сохранова и главного геофизика опытно-методической партии подсчета запасов Мингео УзССР кандидата геолого-минералогических наук К.А.Грудкина, которым автор приносит глубокую признательность за постоянную помощь и советы. Автор пользовался научными консультациями и помощью докторов технических наук С.М.Аксельрода, Л.И.Померанца; кандидатов технических наук Н.Н.Зефирова, С.М.Зунделевич, Ю.С.Комарова, а также Э.Б.Ковалева, С.А.Пака, В.И.Соколова, которым выражает свою благодарность. Автор искренне благодарен руководству объединения "Узбекгеофизика" лауреату Государственной премии СССР кандидату геолого-минералогических наук Т.Л.Бабаджанову»кандидату геолого-минералогических наук В.В.Рубо, С.Я.1арламову за ряд ценных советов и замечаний, а также сотрудникам группы автоматической обработки ГИС - О.Б.Александровой, Э.Э.Бичу, М.В.Киселек, H.A. Ланщи-ковой, А.И.Мизику, Э.А.Муратову, Е.Ф.Солодкий, Л.Н. Тихоновой, Л.А.Широких, при участии которых была выполнена настоящая работа.

Заключение Диссертация по теме "Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых", Якубов, Кабул

Выводы и рекомендации.

I.Определения коэффициентов увеличения сопротивления Рн и неф-тегазонасыщенности Кдр в карбонатном разрезе Чарджоуской ступени по данным БК8 обеспечивают оценку нефтегазоносности однородных и мощных пластов-коллекторов. В этих случаях можно использовать программы (Г—12, С-03, Н-05 и др.) системы КАРОТАЖ.

2 «Использование данных бокового каротажа с этой же целью обеспечивает более широкую область применения,включая оценку маломощных пластов. В водоносных пластах ниже ГЕК (ВНК) значения коэффициентов Кр (Кн) часто превышают граничные величины Кррр (К^р), снижая надежность определения положений ГБК и ВНК.

3.Для оценки содержания в нефтеносное пласте подвижной и остаточной (не вытесняемой в условиях района)нефти рекомендуется использовать данные БК и БМК с привлечением коэффициентов пористости, определенных по НТК или АК.Разработанные методика и алгоритм оценки содержания подвижной и остаточной нефти (определение коэффициентов насыщенности подвижной нефтью Кн#П0ДВв, вытеснения 1 и объемного ее вытеснения Р ) дают возможность выявить зоны окисленной неподвижной нефти.

4.Продолжением этих работ является повышение эффективности выделения коллекторов,содержащих подвижную нефть, и совершенствование методики оценки дебетов нефти с привлечением данных ядерно-магнитного и гидродинамического каротажа.