Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оценка проницаемости пласта по толщине глинистой корки с использованием геофизических данных и гидродинамического моделирования

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Оценка проницаемости пласта по толщине глинистой корки с использованием геофизических данных и гидродинамического моделирования"

На правах рукописи

004607445

МАКАРОВ Александр Игоревич

ОЦЕНКА ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛАСТА ПО ТОЛЩИНЕ ГЛИНИСТОЙ КОРКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК 2010

004607445

Работа выполнена в Лаборатории электромагнитных полей Учреждения Российской академии наук Института нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука Сибирского отделения РАН

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Ельцов Игорь Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Шелухин Владимир Валентинович

доктор технических наук, профессор Могилатов Владимир Сергеевич

Ведущая организация:

Институт геологии и геоинформатики Тюменского государственного нефтегазового университета (г. Тюмень)

Защита состоится 24 июня 2010 г. в 11:30 на заседании диссертационного совета Д 003.068.03 при Учреждении Российской академии наук Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука Сибирского отделения РАН, в конференц-зале.

Адрес: пр-т Коптюга, 3, Новосибирск-90, 630090

Факс: (383) 333-25-13

e-mail: NevedrovaNN@ipgg.nsc.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНГГ СО РАН Автореферат разослан 21 мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.г.-м.н., доцент

H.H. Неведрова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объектом исследования является нефтеводонасыщенный пласт-коллектор с зоной проникновения фильтрата и глинистой коркой на стенке скважины, совокупность параметров которых исследуется на предмет создания методики оценки проницаемости пласта по толщине глинистой корки с использованием гидродинамического моделирования.

Одним из процессов, сопутствующих образованию зоны проникновения, является формирование глинистой корки на интервале коллектора, низкая проницаемость и толщина которой ограничивают объем фильтрата, проникающего в пласт. Толщина корки может быть определена с помощью геофизического метода - кавернометрии или профилеметрии. Теоретическая и методическая база для количественной интерпретации данных кавернометрии (профилеметрии) к настоящему времени не была разработана в полной мере. Однако, было проведено большое количество экспериментов по фильтрации буровых растворов, в результате которых установлены экспериментальные и теоретические зависимости между толщиной глинистой корки и объемом фильтрата бурового раствора, поступившего в пласт. На практике данные о глинистой корке не используются для оценки фильтрационно-емкостных свойств коллектора с применением гидродинамического моделирования. В связи с этим, создание новой методики количественной интерпретации геофизических данных о толщине глинистой корки является актуальной задачей для получения дополнительной информации о свойствах пластов-коллекторов путем экспериментальных и теоретических оценок.

Цель исследования

Повышение информативности геофизических методов определения толщины глинистой корки, повышение достоверности определения фильтрационно-емкостных свойств пласта на основе гидродинамического моделирования.

Научная задача

Исследовать связь проницаемости пласта с толщиной глинистой корки и параметрами зоны проникновения на основе математического моделирования гидродинамических процессов в прискважинном пространстве.

Фактический материал и методы исследования

Проведенные исследования базируются на научных результатах

российских и зарубежных ученых, работавших в области развития теории фильтрации жидкости в пористой среде: А. Дарси, Р. Коллинза, К.С. Басниева, И.Н. Кончина, В.М. Максимова, В.Н. Монахова,

A.А. Кашеварова, В.В. Шелухина, В.И. Пеньковского. Исследования проведены с использованием результатов инверсии измерений высокочастотного индукционного каротажного изопараметрического зондирования (ВИКИЗ). Развитием интерпретационной базы каротажа ВИКИЗ занимались Ю.Н. Антонов, С.С. Жмаев, М.И. Эпов, И.Н. Ельцов, В.Н. Глинских и другие. Были также использованы результаты исследований петрофизических зависимостей связи пористости и электросопротивления нефтеводонасыщенного пласта:

B.Н. Дахнова, С.А. Пирсона, Г. Арчи, М.М. Элланского, JI.M. Дорогиницкой, Д. Херрика.

Теоретической основой решения поставленной задачи являются уравнения теории фильтрации двухфазной жидкости через пористую среду, в частности, уравнения Баклея-Леверетта. Основной метод исследования - математическое моделирование процесса фильтрации жидкости в прискважинном пространстве.

Используются результаты геофизических, петрофизических и геолого-технологических измерений, проведенных компанией "Лукойл-АИК" на интервале нефтенасыщенного пласта БС11-26 Когалымского месторождения, полученных при бурении и исследовании скважин 1216, 1257, 6232, 6243, 6337. Используются также геофизические данные с экспериментальной скважины полигона (Baker Experimental Test Area) компании "Бейкер Хьюз".

Защищаемые научные результаты

1. Разработана и программно реализована одномерная осесимметричная гидродинамическая модель формирования зоны проникновения за счет внедрения фильтрата бурового раствора в пласт. Течение двух фаз (вода и нефть) описывается суммарной фазовой проницаемостью смеси воды и нефти в системе уравнений Баклея-Леверетта. Учитываются рост и разрушение глинистой корки.

2. Создана методика определения объема фильтрата бурового раствора, проникшего в пласт, и параметров глинистой корки (пористость и проницаемость) по данным кавернометрии (толщина глинистой корки).

3. Предложена и опробована на полевых данных методика оценки проницаемости коллектора по толщине глинистой корки с учетом её пористости, проницаемости и параметров бурения.

Личный вклад

1. Разработан и численно реализован алгоритм для расчета толщины глинистой корки и объема фильтрата бурового раствора, поступившего в пласт, в основу которого заложена система уравнений Баклея-Леверетга фильтрации жидкости через пористую среду. Эта система уравнений с использованием некоторых упрощений была линеаризована и сведена к системе из двух дифференциальных уравнений с двумя неизвестными, для решения которой была составлена итерационная схема.

2. На основе данных кавернометрии установлена связь между проницаемостью пласта и толщиной глинистой корки. Данные профилеметрии сопоставлены с результатами инверсии электрического микрокаротажа. Установлено, что метод электрического микрокаротажа является более надежным в определении распределения глинистой корки на стенке скважины, чем метод механической профилеметрии.

3. С использованием разработанного алгоритма проведена интерпретация данных кавернометрии Когалымского месторождения скважин №№ 1216, 1257, 6232, 6243, 6337 в ходе которой определены объем фильтрата, проникшего в пласт, пористость и проницаемость глинистой корки. Проведена верификация полученных результатов интерпретации данных кавернометрии с результатами инверсии данных ВИКИЗ. Сопоставлены профили электросопротивления, полученные в результате гидродинамического моделирования, с геоэлектрическими моделями прискважинной зоны, определенными по данным электромагнитного каротажа (ВИКИЗ).

4. На основе анализа уравнений математической модели фильтрации и роста корки выведено аналитическое соотношение, связывающее проницаемость пласта с параметрами глинистой корки (толщина, пористость, проницаемость). По комплексу натурных данных (Когалымское месторождение и полигон компании "Бейкер Хьюз") проведены расчеты проницаемости пласта и выполнено сопоставление с результатами петрофизических исследований на керне и геофизических заключений о фильтрационно-емкостных свойствах пласта, полученных по данным ГИС с использованием стандартных методик.

Научная новизна

Впервые данные кавернометрии использованы в схеме количественной интерпретации для определения объема фильтрата бурового раствора, проникшего в коллектор, и оценки проницаемости

пласта. При этом процессы формирования глинистой корки и образования зоны проникновения, влияние параметров скважины и оттеснение пластовых флюидов рассматриваются как взаимосвязанная система, которая описана гидродинамической моделью.

В ходе расчета объема фильтрата и других гидродинамических характеристик зоны проникновения была изучена связь между результатами интерпретации данных ВИКИЗ и распределениями УЭС, построенными по профилям водонасыщенности и концентрации солей с использованием формулы Дахнова-Арчи. Таким образом, на основе расчетов продемонстрировано влияние процессов, сопутствующих формированию зоны проникновения, на показания электромагнитного каротажа и кавернометрии, что позволяет проводить совместную интерпретацию данных этих методов.

Впервые реализован способ определения проницаемости пласта, для которого в качестве основных входных данных используются параметры глинистой корки: пористость, проницаемость, толщина. Предложенная методика была использована для определения проницаемости интервалов водонасыщенного пласта экспериментальной скважины на полигоне компании "Бейкер Хьюз". Полученные значения проницаемости пласта согласуются с результатами анализа керна, взятого из близко расположенной скважины. Предложенная методика была также использована для оценки проницаемости нефтенасыщенного пласта Когалымского месторождения, при этом результаты расчетов согласуются с данными геофизических заключений и анализа керна.

Практическая значимость результатов

Разработанная методика оценки проницаемости пласта будет способствовать повышению информативности геофизических методов определения толщины глинистой корки. Особенностью этой методики является учет гидродинамических процессов, происходящих в скважине и околоскважинном пространстве, которые влияют на результаты геофизических измерений. Примеры верификации гидродинамических расчетов с данными электромагнитного каротажа, представленные в работе, подтверждают этот факт. Разработанные рекомендации позволят точнее определять параметры зоны проникновения и уменьшать область неоднозначности решений, возникающих при инверсии данных электромагнитного каротажа.

Апробация работы

Основные результаты были доложены на ХЫУ Международной научной студенческой конференции (11-13 апреля, Новосибирск,

2006), XLV Международной научной студенческой конференции (1012 апреля, Новосибирск, 2007), XLVI Международной научной студенческой конференции (26-30 апреля, Новосибирск, 2008), IV Международном научном конгрессе «ГЕО-Сибирь-2008» (22-24 апреля, Новосибирск, 2008), II Международной геолого-геофизической конференции и выставке «Тюмень - 2009» (2-5 марта, Тюмень, 2009), конференции SPE (Society of Petrolium Engineers) 8th European Formation Damage Conference (27-29 May, Scheveningen, Netherlands, 2009), а также на научных семинарах в Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука СО РАН (2008, 2009), Хьюстонском технологическом центре компании "Бейкер Хьюз" (2006, 2007, 2008).

Полученные научные результаты изложены в 7 публикациях, из них 2 - статьи в ведущем рецензируемом научном журнале, рекомендованном Перечнем ВАК («Каротажник»), 5 - материалы российских и международных конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из 4 глав, введения и заключения общим объемом 152 страницы, содержит 5 таблиц и 47 рисунков. Список литературы включает 105 наименований.

Благодарности

За советы и поддержку в проведении исследований автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н. И.Н. Ельцову. Автор глубоко признателен д.ф.-м.н. A.A. Кашеварову за оказанное плодотворное влияние на работу, интересные дискуссии и методическую помощь в написании диссертации. Автор благодарен сотрудникам компании "Бейкер Хьюз" JI.A. Табаровскому и М.Н. Гладких за предоставленные геофизические данные и возможность участия в полевых работах. Автор также выражает благодарности компании "Лукойл АИК" за предоставленные геофизические и петрофизические данные по серии скважин Когалымского месторождения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность, сформулированы цель и основная задача исследования, защищаемые результаты, научная новизна и практическая значимость работы.

Глава 1. ЭВОЛЮЦИЯ ЗОНЫ ПРОНИКНОВЕНИЯ И МЕТОДЫ ЕЁ ИЗУЧЕНИЯ

В главе 1 представлен аналитический обзор работ, посвященный процессу формирования зоны проникновения при бурении скважин, математическим моделям фильтрации жидкости через пористые среды, теоретическим зависимостям свойств глинистой корки от объема фильтрата, превышения давления, совместной интерпретации данных каротажа для оценки фильтрационно-емкостных свойств пласта.

Околоскважинное пространство, в котором происходит вытеснение пластовых флюидов за счет внедрения фильтрата бурового раствора, называют зоной проникновения. Традиционно зона проникновения считается фактором, затрудняющим определение УЭС пласта (Пирсон, 1961; Даев, 1974; Дахнов, 1982), однако, её учет может позволить провести более точную интерпретацию данных каротажа. Большой вклад в исследования особенностей формирования зоны проникновения был внесен представителями сибирской школы скважинной геофизики Ю.Н. Антоновым, 1975, М.И. Эповым, 2003, И.Н. Ельцовым, 2003, A.A. Кашеваровым, 2003 и др. Ими была предложена классификация типов проникновения на основе гидродинамического моделирования.

За счет присутствия твердых (глинистых) частиц в буровом растворе при проникновении фильтрата бурового раствора в проницаемый пласт на стенке скважины формируется глинистая корка. Для определения толщины корки используется кавернометрия. В ряде работ, таких как Л.В. Будыко, 2004, 2006, описываются проблемы метода кавернометрии. При этом установлено, что в большинстве случаев, на интервалах песчаников и глинистых прослоев форма скважины эллипсоидальная или округлая. На практике считается, что точность кавернометрии соизмерима с толщиной глинистой корки. Однако в ходе анализа большого количества материалов по Когалымскому месторождению И.Н. Ельцовым и A.A. Кашеваровым, в 2003 г. было установлено, что при соблюдении технологии бурения данные кавернометрии могут быть вполне качественными и пригодными для количественных оценок.

На данный момент существует множество моделей формирования глинистой корки. Многие из них подтверждены лабораторными измерениями, однако, они ранее не применялись для количественной интерпретации данных каротажа. В основном, экспериментаторами (W.C. Chin, 1995; М.М. Sharma, 1994; J.D.Sherwood, 1997; С. Tores-Verdin, Salazar, 2006; J.T. Dewan, M.E. Chenevert, 2001)

рассматривается случай фильтрации бурового раствора через образец при постоянном перепаде давления.

Образование зоны проникновения приводит к изменению пространственного распределения электрического сопротивления, которое фиксируется по данным электрического и электромагнитного каротажа. Для определения гидрофизических параметров коллекторов традиционно пользуются уравнением Г. Арчи, 1942, связывающим сопротивление пласта и пластового флюида с пористостью и водонасыщенностью. В России это выражение чаще всего называют уравнением Дахнова-Арчи. Модификация уравнения Арчи была предложена Ваксманом и Смитсом, 1968, которыми дополнительно введена электропроводность, вызванная присутствием глинистого материала в горной породе.

Для гидродинамической инверсии данных электромагнитного каротажа А.А. Кашеваровым и И.Н. Ельцовым, в 2003 г. было предложено обобщение формулы Арчи для определения электрического сопротивления в зоне проникновения. Преимущество обобщенного уравнения Арчи состоит в том, что в него непосредственно входят концентрация солей и водонасыщенность.

Большое количество работ, посвященных комплексному анализу результатов гидродинамического моделирования процессов формирования зоны проникновения с использованием данных различных методов ГИС, таких как: плотностной, нейтронный, акустический, электромагнитный каротаж, опубликованы консорциумом Техасского университета (С. ТоггеБ-УегсНп е! а1., 2004; А1рак е1 а1., 2004; БаЬгаг е1 а1., 2006). Комплексный анализ результатов гидродинамического моделирования и данных электромагнитных методов ГИС проводился И.Н. Ельцовым и А.А. Кашеваровым, которые в своих работах на примере данных электромагнитного каротажа (ВИКИЗ) Когалымского месторождения продемонстрировали согласование полученных геоэлектрической модели коллектора и результатов гидродинамического моделирования процессов, имеющих место при бурении скважин. Аналогичный способ математического моделирования образования зоны проникновения рассмотрен в работах (П.И. Дворецкий, И.Г. Ярмахов, 1998; С.Б.Попов, 2003) применительно к высокочастотным электромагнитным методам.

В настоящее время разработано множество гидродинамических симуляторов проникновения бурового раствора в пласт. Недостаток ранее проведенных исследований заключается в использовании таких параметров, которые необходимо определить по данным ГИС:

пористость, проницаемость, водонасыщенность. Поэтому актуальна разработка такого алгоритма, в котором исходными данными были бы те параметры, которые можно с хорошей надежностью определить по данным ГИС: свойства зоны проникновения, толщина глинистой корки. А в качестве вычисляемых параметров должны выступать проницаемость, нефтенасыщенность пласта.

Глава 2. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОНЫ ПРОНИКНОВЕНИЯ

Глава 2 посвящена разработке радиальной одномерной модели формирования зоны проникновения с учетом роста несжимаемой глинистой корки на стенке скважины. В этой модели двухфазный поток воды и нефти рассматривается как однофазный поток их смеси, причем скорости фильтрации водной и нефтяной фаз в области моделирования пропорциональны фазовым проницаемостям. С помощью данного подхода соискателем рассмотрены и численно реализованы следующие случаи: проникновение бурового раствора на водной основе в нефте- и водонасыщенный пласт; проникновение бурового раствора на нефтяной основе в водонасыщенный пласт. На основе этой модели выведено аналитическое выражение, связывающее проницаемость пласта с параметрами глинистой корки (толщиной, проницаемостью). С помощью предложенной в диссертации одномерной модели соискателем построены пространственные распределения пластового флюида и фильтрата бурового раствора в зоне проникновения на каждое время геофизических измерений.

Численное моделирование формирования зоны проникновения при наличии двух фаз (воды и нефти) осуществляется по одномерной модели Баклея-Леверетта без учета капиллярных сил. Рассматривается приближенная квазистационарная модель вытеснения флюидов с переменным радиусом влияния скважины для нефте-, водонасыщенного пласта.

Воспользуемся уравнениями переноса для двух жидкостей:

также используем условия сжимаемости пласта и суммы фазовых насыщенностей:

(1)

(2)

ф = ф' + ер,

(3)

^7+^ = 1- (4)

Дополнительно учитываются граничные и начальные условия, определяющие фильтрацию бурового раствора через глинистую корку:

Р1, = 0, рЦ = 0, (5)

п.Л р*-ри • (6)

Для определения динамики роста глинистой корки воспользуемся соотношением:

</,=а£—г*ь, </(0) = 0. (7)

Кь

Здесь г - расстояние от центра скважины вглубь пласта, Я/, и Ь -радиус скважины и радиус влияния скважины, / - время воздействия скважины на пласт, Рь - превышение давления в скважине над пластовым, р - превышение давления в прискважинном пространстве над начальным пластовым, Бо:/ — водо- и нефтенасыщенность пласта, ф - пористость пласта, ф' - пористость при отсутствии воздействия скважины на пласт, у - параметр смыва глинистой корки, уь - скорость циркуляции бурового раствора в скважине, е -упругоемкость пласта, = 5"- > ко:1 ) = Б";;, ~ функции

относительных фазовых проницаемостей, пт п„ц - эмпирические коэффициенты, определяемые по петрофизическим данным, //,„ цоЯ -вязкости воды и нефти, к0 - абсолютная проницаемость пласта, (5 -расход фильтрата бурового раствора, с1 - толщина глинистой корки, кс - проницаемость глинистой корки, Ьд1 - фильтрационное сопротивление зоны кольматации, а - коэффициент пропорциональности между расходом фильтрата и толщиной глинистой корки (Коллинз, 1961). Радиус влияния скважины Ь определяется из балансового соотношения:

Р(0 = _[ел=гг \rpdr' V»)

о я„

где V - удельный объем фильтрата на единицу длины пласта.

Изменение распределения пластовых флюидов по отношению к начальному происходит в достаточно узкой прискважинной зоне (обычно менее 1-2 м). Распределение давления в пласте определяется радиусом влияния скважины Ь (порядка нескольких десятков метров). Поэтому локальное изменение фазовой проницаемости пласта в зоне проникновения мало влияет на распределение давления. Это позволяет

рассматривать вместо двухфазной модели приближенную однофазную модель смеси с постоянной суммарной фазовой проницаемостью Ка:

Ka = K + KiL = const. (9)

Мой

При таком приближении нелинейная двухфазная модель сводится к линейной однофазной модели с переменным радиусом влияния для однофазной смеси нефтяной и водной фаз.

На основе системы уравнений с граничными условиями (1 )-(9) следуют соотношения для определения расхода фильтрата бурового раствора и радиуса влияния скважины:

в = -

РА

(10)

RbK

knK„

In

\RbJ

L = 2.

w

К | ац„У А К

Rk , лт+т^г111

O a

А 4 2

Ъ) (И)

На основе этих соотношений была реализована численная схема для расчета объема фильтрата и изменения толщины глинистой корки со временем.

Также с использованием соотношений (1)-(9) выведено аналитическое решение, связывающее проницаемость пласта с параметрами математической модели:

к=

1-ехр

А

КаР„

КаР„

(12)

К.

kcaPb

-ап^-^А' ~{Карь -n^V

М

kcaPb

kcaPb\

На основе системы уравнений (1)-(9) рассмотрен процесс проникновения бурового раствора на нефтяной основе в водонасыщенный пласт. Результаты расчетов были сопоставлены с расчетами по алгоритму численного моделирования процесса формирования зоны для двух фаз (воды и нефти), реализованному A.A. Кашеваровым. На рис. 1 в качестве примера приведены профили водонасыщенности, рассчитанные двумя способами.

Для сопоставления выбраны следующие параметры пласта: к0 = 100 мД, ф = 0.24, е = 10"5 м"1; Т = 0.5 суток, Рь = 500 метров водного столба, доля нефти в буровом растворе - 0.8, отношение вязкостей воды и нефти составляет 0.1, здесь Г/ - глубина зоны проникновения.

—...... 1----------------------------......-.....-.......-.....- 1 (

_. ! _______ .

/

1 1 ,1 , , 1- ............

о

01

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Расстояние от центра скважины в глубь пласта (м)

Рис. 1. Распределение водонасыщености, полученное с помощью численного решения по двухфазной гидродинамической модели (синий цвет) и с помощью одномерной модели поршневого вытеснения (красный цвет).

При сопоставлении результатов расчетов по двум моделям можно заметить, что для двухфазной модели характерно «размазывание» фронта водонасыщенности на интервале 0.41-0.49 м от оси скважины вглубь пласта. Для модели поршневого вытеснения расчетная глубина проникновения составляет 0.45 м.

На основе предложенной одномерной осесимметричной модели формирования зоны проникновения предложен алгоритм для оценки характеристик зоны проникновения, таких как удельный объем проникшего фильтрата, глубина зоны проникновения, выведено аналитическое выражение для вычисления распределения водонасыщенности в зоне проникновения. Разработан способ оценки проницаемости по толщине глинистой корки, что позволяет создать альтернативную методику для определения проницаемости пласта на основе гидродинамического моделирования.

Глава 3. АНАЛИЗ И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ДАННЫХ

В главе 3 рассмотрены результаты геофизических и геолого-технологических исследований в скважинах, а также данные петро физического анализа керна с двух натурных объектов:

Когалымского месторождения и экспериментального полигона компании "Бейкер Хьюз".

Для анализа данных кавернометрии Когалымского месторождения был выбран интервал продуктивного пласта, сложенного песчано-глинистыми породами. Следует отметить высокое качество данных кавернометрии, так как исследуемые скважины были пробурены без нарушения технологии бурения, каротажные измерения проводились в них сразу же после вскрытия пластов коллекторов, поэтому глинистая корка повреждена не была.

Для анализа данных кавернометрии также использовались фильтрационно-емкостные параметры пласта (проницаемость, пористость, нефтенасыщенность), определенные по данным геофизических исследований скважины. При этом проницаемость пласта была определена на основе ранее установленной петрофизической зависимости между проницаемостью и пористостью образцов керна.

В ходе анализа данных кавернометрии Когалымского месторождения по многократным измерениям была установлена корреляция проницаемости пласта и толщины глинистой корки. Было также установлено, что на основе анализа толщины глинистой корки можно детально расчленить разрез на прослои и выделить дополнительные проницаемые интервалы, которые не были определены по результатам стандартной комплексной интерпретации данных ГИС.

Для сопоставления результатов гидродинамического моделирования процессов в прискважинной зоне с натурными измерениями на экспериментальном полигоне Baker Experimental Test Area (BETA) компании "Бейкер Хьюз" была специально пробурена вертикальная скважина с использованием пресного бурового раствора на глинистой основе.

На основе данных ранее проведенных каротажных исследований и результатов петрофизического анализа керна в геологическом разрезе были выделены три интервала водонасыщенных песчаников-коллекторов (420-445, 595-625, 920-940 м), для которых с участием соискателя был разработан специальный план проведения эксперимента. Планировалось исследовать эволюцию зоны проникновения на всех этапах работы на скважине.

После вскрытия первого коллектора (420-445 м) была проведена первая серия каротажа, состоящая из четырех измерений, во время которых скважина находилась под гидростатическим воздействием

столба буровой жидкости. Затем, после вскрытия третьего коллектора была проведена вторая серия каротажа (2 измерения). В ходе эксперимента были проведены многократные измерения методами электромагнитного каротажа, механической и акустической кавернометрии, гамма-спектрометрии, электрического микрокаротажа, ядерного-магнитоного резонанса. Уникальность проведенного эксперимента заключается в том, что по широкому комплексу геофизических методов с использованием дополнительной геологической и петрофизической информации была детально прослежена динамика формирования зоны проникновения.

Анализ результатов измерений механическими каверномерами и электрического микрокаротажа показывает, что толщина глинистой корки, определенная по результатам инверсии электрического микрокаротажа, не зависит от положения прибора относительно центра скважины. Анализ геофизических данных, полученных на двух натурных объектах показал, что во всех случаях измерения обеспечивают качественное воспроизведение гидродинамических процессов в прискважинной зоне.

Глава 4. ПРИМЕНЕНИЕ ЧИСЛЕННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

В главе 4 представлены результаты применения гидродинамических моделей, рассмотренных в главе 2, для интерпретации геофизических данных, описанных в главе 3.

На основе предложенной математической модели проникновения фильтрата бурового раствора в пласт предложен способ количественной интерпретации данных кавернометрии, в результате применения которого определяются объем фильтрата бурового раствора, проникшего в пласт, характеристики зоны проникновения: распределения водонасыщенности и концентрации солей. Для верификации расчетов полученные величины сопоставлены с результатами интерпретации данных ВИКИЗ и БКЗ, в результате чего установлены соответствия: по глубинам зоны проникновения; значениям УЭС пласта и промытой зоны.

Для применения предложенной методики следует рассматривать прослои с мощностью 1 м и более. Это связано с тем, что в используемой математической модели рассматривается однородный пласт. Необходимо присутствие глинистой корки на интервале коллектора, поэтому во избежание механического сдирания корки во

время спускоподъемных работ следует соблюдать технологию.

На рис. 2 приведен пример сопоставления значений средней (в интервале каждого прослоя) измеренной и рассчитанной толщины глинистой корки для серии прослоев, одного продуктивного пласта, фильтрационно-емкостные свойства прослоев и данные кавернометрии взяты из геофизического заключения по одной из скважин Когалымского месторождения.

Толщина глинистой корки (мм) О Ы (В О О м ■—; - Вычисленная толщина глинистой; корки - Измеренная толщина глинистой корки = г—;.

№ пласта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Пористость (%) 20 20 21 19 18 18 20 21 19 17

Проничаемость (мД) 4.2 20 55 13 4.1 7.3 33 70 18 2

Водонасыщеиность (%) 33 30 23 34 43 40 34 24 40 61

Объем фильтрата (литр на ед длины пласта) 91 117 120 112 94 105 120 115 109 96

Рис. 2. Сопоставление расчетных значений толщины глинистой корки со средней толщиной глинистой корки в интервале прослоя. Скважина 6337.

В ходе расчетов подбираются параметры глинистой корки, и определяется объем фильтрата бурового раствора проникшего в пласт. Погрешности определения толщины корки по данным кавернометрии составляют 1 мм.

На основе аналитического решения связи проницаемости пласта с толщиной глинистой корки проведена оценка проницаемостиводонасыщенного пласта на интервалах коллекторов экспериментального полигона компании "Бейкер Хьюз" и продуктивного пласта Когалымского месторождения. На рис. 3 приведен пример сопоставления проницаемости пласта, рассчитанной по предложенной методике и значений проницаемости, взятых из геофизического заключения одной из скважин Когалымского месторождения.

Рис. 3. Сопоставление значений проницаемости пласта, полученных по данным геофизических исследований скважины 6243 и рассчитанных с использованием аналитического соотношения.

Основным результатом, содержащимся в главе 4, является взаимосвязь процесса формирования глинистой корки, зоны проникновения и фильтрационно-емкостных свойств пласта. На основе этой связи разработана методика количественной интерпретации данных о толщине глинистой корки, в ходе которой определяется важная петрофизическая характеристика - проницаемость пласта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе разработанной гидродинамической модели на примерах нескольких скважин Когалымского месторождения по толщине глинистой корки был определен объем фильтрата бурового раствора внедренного в пласт. Это повышает информативность метода

кавернометрии и демонстрирует возможность совместной интерпретации данных кавернометрии и электромагнитного каротажа, обладающего высокой чувствительностью к изменению УЭС в зоне проникновения. Эта возможность в диссертации была продемонстрирована на примере одной из скважин Когалымского месторождения.

На основе упрощенной математической модели фильтрации выведено аналитическое выражение, связывающее проницаемость пласта с толщиной глинистой корки, и разработана методика определения проницаемости по толщине глинистой корки, которая была опробована на экспериментальном полигоне компании "Бейкер Хьюз" и Когалымского месторождения.

В представленной диссертации продемонстрировано успешное использование упрощенной математической модели формирования зоны проникновения для интерпретации данных кавернометрии. Предложенный подход комплексирования методов позволит усовершенствовать современные методики определения фильтрационно-емкостных свойств пласта. Это поможет уменьшить область неоднозначности при определении гидрофизических характеристик коллектора.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Макаров А.И., Определение объема фильтрата бурового раствора по данным кавернометрии // Геофизический вестник. - М.: Изд-во ГЕРС, 2007.-№ 11.-С. 7-11.

2. Макаров А.И., Кашеваров A.A., Ельцов И.Н., Оценка проницаемости пласта по данным микрозонда (MICR) // ГЕО-Сибирь-2008. Недропользование. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых: сб. матер. IV Междунар. научн. Конгресса «ГЕО-Сибирь-2008». - Новосибирск: Изд-во СГГА, 2008. - Т. 5. - С. 180185.

3. Кашеваров A.A., Ельцов И.Н., Гладких М.Н., Антонов Ю.Е., Макаров А.И., Формирование зоны проникновения по данным натурного эксперимента // Каротажник. - Тверь: Изд-во АИС, 2009. -№ 4.-Вып. 181.-С. 109-119.

4. Макаров А.И., Кашеваров A.A., Ельцов И.Н., Интерпретация данных кавернометрии на основе гидродинамического моделирования [Электронный ресурс] // Сборник материалов Н-ой

Международной геолого-геофизической конференции и выставки «Тюмень - 2009», 2-5 марта 2009 г. - Электрон, сборн. - Тюмень: ЕАГО, 2009. - 1 CD-ROM.

5.Antonov Yu., Wu J., Kashevarov A., Makarov A., Gladkikh M., Computing True Formation Pressure Using Drilling and Logging Data / // 8th European Formation Damage Conference: 27-29 May, Scheveningen, Netherlands, 2009. - Houston: SPE, 2009. - SPE paper № 122321. - P. 1-7.

6. Gladkikh M., LeCompte В., Harvey В., Makarov A., Antonov Yu., Halleck P., Combining Prediction of Penetration Depth of Downhole Perforators with the Depth of Invasion // 8th European Formation Damage Conference, 27-29 May, Scheveningen, Netherlands, 2009. - Houston: SPE, 2009.-SPE paper № 122319.-P. 1-10.

7. Макаров А.И., Кашеваров A.A., Ельцов И.Н., Оценка проницаемости пласта по толщине глинистой корки // Каротажник. -Тверь: Изд-воАИС, 2010.-№ 1.-Вып. 190.-С. 97-114.

_Технический редактор Т.Л.Халина_

Подписано в печать 30.04.2010 Формат 60x84/16. Бумага офсет №1. Гарнитура Тайме

_Печ.л. 0,9. Тираж 140. Зак. № 48_

ИНГГ СО РАН, ОИТ, 630090, Новосибирск, пр-т Ак. Коптюга, 3

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Макаров, Александр Игоревич

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1, ЭВОЛЮЦИЯ ЗОНЫ ПРОНИКНОВЕНИЯ И МЕТОДЫ ЕЁ ИЗУЧЕНИЯ.

1.1. Физические процессы, сопутствующие формированию зоны проникновения.

1.2. Геофизические исследования в скважинах для оценки фильтрационноемкостных параметров пласта.

1.3. Применение теории фильтрации для описания процесса формирования зоны проникновения и глинистой корки.

1.4. Уравнения связи пористости и электрического сопротивления пласта.

1.5. Комплексная интерпретация данных каротажа на основе представлений о гидродинамических процессах при формировании зоны проникновения.

1.6. Выводы.

Глава 2. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОНЫ

ПРОНИКНОВЕНИЯ.

2.1. Упрощенная одномерная осесимметричная модель (УООМ) проникновения в нефтенасыщенный пласт с учетом роста глинистой корки.

2.2. Алгоритм численного расчета УООМ.

2.3. Анализ расчетов по УООМ.

2.4. Сопоставление расчетов по УООМ с результатами расчетов по модели двухфазной фильтрации.

2.5. Расчет распределения концентрации солей в зоне проникновения.

2.6. Определение положения фронтов водонасыщенности и концентрации солей.

2.7. Численное моделирование распределения концентрации солей с учетом гидродинамической дисперсии в водонасыщенном пласте.

2.8. Расчет проницаемости по толщине глинистой корки на основе одномерной осесимметричной модели УООМ.

2.9. Сопоставление аналитического выражения для определения проницаемости и результатов расчета по УООМ.

2.10. Модель проникновения бурового раствора на нефтяной основе в водонасьпценный пласт.

2.11. Верификация расчетов с использованием модели проникновения бурового раствора на нефтяной основе.

2.12. Выводы.

Глава 3. АНАЛИЗ И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.

3.1. Характеристика Когалымского месторождения.

3.2. Характеристика данных экспериментального полигона компании «Бейкер

Хьюз».

3.3. Анализ данных профилеметрии в экспериментальной скважине "Бейкер

Хьюз".

3.4. Определение толщины глинистой корки по данным электрического микрокаротажа.

3.5. Выводы.

Глава 4. ПРИМЕНЕНИЕ ЧИСЛЕННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ

ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.

4.1. Определение объема фильтрата по данным кавернометрии.

4.2. Профили удельного электрического сопротивления в зоне проникновения по данным гидродинамического моделирования.

4.3. Оценка проницаемости пласта по параметрам глинистой корки с использованием гидродинамического моделирования.

4.4. Оценка проницаемости нефтенасыщенного пласта.

4.5. Оценка гидродинамической дисперсии для мало проницаемых аргиллитовых прослоев.

4.6. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка проницаемости пласта по толщине глинистой корки с использованием геофизических данных и гидродинамического моделирования"

Объектом исследования является нефтеводонасыщенный пласт-коллектор, с зоной проникновения фильтрата и глинистой коркой на стенке скважины, совокупность параметров которых исследуется на предмет создания методики оценки проницаемости пласта по толщине глинистой корки с использованием гидродинамического моделирования.

Формирование зоны проникновения в пластах-коллекторах, как правило, приводит к изменению пространственного распределения удельного электрического сопротивления (УЭС) в околоскважинном пространстве. Использование каротажных систем зондирования, предназначенных для определения удельного электрического сопротивления на разных удалениях от скважины, позволяет учитывать влияние зоны проникновения при оценке истинного электросопротивления пласта для определения фильтрацонно-емкостных свойств коллекторов. При этом распределение УЭС в зоне проникновения аппроксимируется кусочно-постоянной функцией с одной или двумя ступенями, что снижает достоверность определения истинного УЭС пласта.

Одним из сопутствующих образованию зоны проникновения процессов, является формирование глинистой корки на интервале коллектора, низкая проницаемость и толщина которой ограничивают объем фильтрата, проникающего в пласт. Толщина корки может быть определена с помощью простейшего геофизического метода - кавернометрии или профилеметрии (несколько измерений на одной глубине в разных радиальных направлениях от оси скважины). Результатом интерпретации этих данных является профиль ствола скважины, по которому выявляются участки образования глинистой корки и интервалы каверн (качественная оценка). Количественная интерпретация данных профилеметрии используется, в основном, для определения зазора между стенкой скважины и обсадной колонной для оценки объема цементирования, тогда как количественные значения толщины глинистой корки не используются. С другой стороны, в настоящее время проведено большое количество экспериментов по фильтрации буровых растворов, в результате которых установлены экспериментальные и теоретические зависимости между толщиной глинистой корки и объемом фильтрата бурового раствора, поступившего в пласт. До сих пор не было попыток использовать данные о глинистой корке для оценки фильтрационно-емкостных свойств коллектора с использованием гидродинамического моделирования.

В связи с этим, создание новой методики количественной интерпретации геофизических данных о толщине глинистой корки является актуальной задачей для определения фильтрационно-емкостных параметров пластов-коллекторов, на основе экспериментальных и теоретических зависимостей параметров глинистой корки от свойств пласта.

Целью исследования является повышение информативности геофизических методов определения толщины глинистой корки, повышение достоверности определения проницаемости пласта на основе гидродинамического моделирования.

Научная задача - исследовать связь проницаемости пласта с толщиной глинистой корки и параметрами зоны проникновения на основе численного моделирования гидродинамических процессов в прискважинном пространстве.

Фактический материал и методы исследования. Проведенные исследования базируются на научных результатах российских и зарубежных ученых работающих в области развития теории фильтрации жидкости в пористой среде: А. Дарси, Р. Коллинза, К.С. Басниева, И.Н. Кончина, В.М. Максимова, В.Н. Монахова, H.H. Павловского, П.Я. Полубариновой-Кочиной, В.В. Шелухина, A.A. Кашеварова, В.И. Пеньковского. Исследования проведены с использованием результатов инверсии данных высокочастотного индукционного каротажного изопараметрического зондирования (ВИКИЗ). Развитием интерпретационной базы каротажа ВИКИЗ в разные годы занимались Ю.Н. Антонов, С.С. Жмаев, М.И. Эпов, И.Н. Ельцов, В.Н. Глинских и другие. Были также использованы результаты исследований петрофизических зависимостей связи пористости и электросопротивления нефтеводонасыщенного пласта: В.Н. Дахнов, С.Д. Пирсон, Г. Арчи, Д. Деван, Г. Гюйо, В. Рассел, М. Уайли, М.М. Элланский, JI.M. Дорогиницкая, Д. Херрик.

Теоретической основой решения поставленной задачи являются уравнения теории фильтрации двухфазной жидкости через пористую среду, в частности, уравнения Баклея-Леверетта. Основной метод исследования - численное моделирование процесса фильтрации жидкости в прискважинном пространстве.

Используются результаты геофизических, петрофизических и геолого-технологических измерений, полученных компанией "Лукойл-АИК" на интервале нефтенасыщенного пласта БС11-26 Когалымского месторождения, в скважинах №№ 1216, 1257, 6232, 6243, 6337. Это:

• данные кавернометрии;

• геофизические заключения по скважинам с фильтрационно-емкостными параметрами, определенными по данным геофизических исследований в скважинах (ТИС);

• технологические параметры скважин, времена бурения и оценки превышения давления в скважине над пластовым, свойства бурового раствора;

• результаты петрофизических измерений на керне, оценки концентрации солей пластового флюида, вязкостей, фазовых проницаемостей воды и нефти;

• результаты инверсии данных ВИКИЗ (высокочастотного индукционного каротажного изопараметрического зондирования).

Использовались также геофизические данные, полученные с участием соискателя, в экспериментальной скважине полигона (Baker Experimental Test Area) компании "Бейкер Хьюз". Это:

• данные многократных измерений каротажа приборами компании "Бейкер Хьюз" как на кабеле, так и во время бурения;

• данные геолого-технологических исследований скважины, свойства бурового раствора, оценки превышения давления над пластовым, выполненные на интервалах коллекторов;

• материалы петрофизического анализа данных керна: (пористость, проницаемость и минералогический состав образцов);

• подробное описание керна, отобранного в одной из скважин полигона. Защищаемые научные результаты.

1. Разработана и программно реализована одномерная осесимметричная гидродинамическая модель формирования зоны проникновения за счет внедрения фильтрата бурового раствора в пласт. Течение двух фаз (вода и нефть) описывается суммарной фазовой проницаемостью смеси воды и нефти, уравнениями Баклея-Леверетта. При этом учитываются рост и разрушение глинистой корки.

2. Создана методика определения объема фильтрата бурового раствора, проникшего в пласт, и параметров глинистой корки (пористости и проницаемости) по данным кавернометрии (толщина глинистой корки). Для верификации результатов расчетов произведено сравнение с результатами интерпретации диаграмм ВИКИЗ.

3. Предложена и опробована методика оценки проницаемости коллектора по толщине глинистой корки с учетом её пористости, проницаемости и параметров бурения. Личный вклад.

1. Разработан и численно реализован алгоритм для расчета толщины глинистой корки и объема фильтрата бурового раствора, поступившего в пласт. В основу реализованного алгоритма заложена система уравнений Баклея-Леверетта фильтрации жидкости через пористую среду. Эта система уравнений с использованием некоторых упрощений была линеаризована, и сведена к системе из двух дифференциальных уравнений с двумя неизвестными, для решения которой была составлена итерационная схема.

2. Проведен анализ данных каротажа для сопоставления с гидродинамическими расчетами по разработанному алгоритму. На основе данных кавернометрии установлена корреляция между проницаемостью пласта и толщиной глинистой корки. Сопоставлены данные профилеметрии с результатами инверсии электрического микрокаротажа. Установлено, что метод электрического микрокаротажа является более надежным для определения толщины глинистой корки на стенке скважины, чем метод механической профилеметрии.

3. С использованием разработанного алгоритма проведена интерпретация данных кавернометрии Когалымского месторождения скважин №№ 1216, 1257, 6232, 6243, 6337 в ходе которой определены объем фильтрата, проникшего в пласт, пористость и проницаемость глинистой корки. Проведена верификация полученных результатов интерпретации данных кавернометрии с результатами инверсии данных ВИКИЗ. Сопоставлены профили электросопротивления, полученные в результате гидродинамического моделирования, с геоэлектрическими моделями прискважинной зоны, определенными по данным электромагнитного каротажа (ВИКИЗ).

4. На основе анализа уравнений математической модели фильтрации и роста корки выведено аналитическое соотношение, связывающее проницаемость пласта с параметрами глинистой корки (толщина, пористость, проницаемость). По комплексу натурных данных (Когалымское месторождение и экспериментальный полигон компании "Бейкер Хьюз") проведены расчеты проницаемости пласта и выполнено сопоставление с результатами петрофизических исследований на керне и геофизических заключений о фильтрационно-емкостных свойствах пласта, полученных по данным ГИС с использованием стандартных методик.

5. Проведено гидродинамическое моделирование и расчет профиля УЭС для случая проникновения пресного бурового раствора на водной основе в плохо проницаемый аргиллитовый пласт.

Научная новизна. Впервые данные кавернометрии рассмотрены в новой трактовке для определения объема фильтрата бурового раствора, проникшего в коллектор, и оценки проницаемости пласта. При этом процессы формирования глинистой корки и образования зоны проникновения, влияние параметров скважины и оттеснение пластовых флюидов рассматриваются как взаимосвязанная система, которая может быть описана гидродинамической моделью.

В ходе расчета объема фильтрата и других гидродинамических характеристик зоны проникновения была изучена связь между результатами интерпретации данных ВИКИЗ и распределений УЭС, построенных по профилям водонасыщенности и концентрации солей с использованием формулы Дахнова-Арчи. Таким образом, на основе расчетов продемонстрировано влияние процессов, сопутствующих формированию зоны проникновения, на показания электромагнитного каротажа и кавернометрии, что позволяет проводить совместную интерпретацию данных этих методов.

Впервые реализован способ определения проницаемости пласта, для которого в качестве основных входных данных используются параметры глинистой корки: пористость, проницаемость, толщина. Предложенная методика была использована для определения проницаемости интервалов водонасыщенного пласта экспериментальной скважины на полигоне компании "Бейкер Хьюз". Полученные значения проницаемости пласта были сопоставлены с результатами анализа керна, взятого из близко расположенной скважины. Предложенная методика была также использована для оценки проницаемости нефтенасыщенного пласта Когалымского месторождения, при этом результаты расчетов были сопоставлены с данными геофизических заключений и материалов анализа керна.

Практическая значимость результатов. Разработанная методика оценки проницаемости пласта будет способствовать повышению информативности геофизических методов определения толщины глинистой корки. Особенностью этой методики является рассмотрение непосредственно самих гидродинамических процессов, происходящих в скважине и околоскважинном пространстве, которые могут повлиять на другие геофизические измерения, чувствительные к околоскважинной зоне коллекторов. Пример верификации гидродинамических расчетов с данными электромагнитного каротажа является тому подтверждением. Разработанные рекомендации позволят повысить достоверность определения параметров зоны проникновения и уменьшить область неоднозначности решений, возникающую при подборе геоэлектрических моделей для инверсии данных электромагнитного каротажа.

Апробация работы. Основные результаты были доложены на ХЫУ Международной научной студенческой конференции (11-13 апреля, Новосибирск, 2006), ХЬУ Международной научной студенческой конференции (10-12 апреля,

Новосибирск, 2007), XLVI Международной научной студенческой конференции (26-30 апреля, Новосибирск, 2008), IV Международном научном конгрессе «ГЕО-Сибирь-2008» (22-24 апреля, Новосибирск, 2008), II Международной геолого-геофизической конференции и выставке «Тюмень - 2009» (2-5 марта, Тюмень, 2009), конференции SPE (Society of Petrolium Engineers) 8th European Formation Damage Conference (27-29 May, Scheveningen, Netherlands, 2009), а так же на научных семинарах в Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука СО РАН (2008, 2009), Хьюстонском технологическом центре компании "Бейкер Хьюз" (2006, 2007, 2008).

Полученные научные результаты достаточно полно изложены в 7 публикациях, из которых 2 статьи в ведущем рецензируемом научном журнале «Каротажник», определенном Высшей аттестационной комиссией, 1 статья в научном журнале, 4 - материалы российских и международных конференций.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 4 глав, введения и заключения. Общий объем работы составляет 152 страницы, в том числе 5 таблиц и 47 рисунков. Список литературы включает в себя 105 наименований.

Во введении определена цель работы, обоснована актуальность, сформулированы задачи исследования и представлены защищаемые научные результаты. Обозначены личный вклад автора, научная новизна и практическая значимость работы.

Первая глава посвящена обзору современного состояния исследований процессов образования зоны проникновения и формирования глинистой корки, влиянию этих процессов на данные геофизических исследований скважин. Приведен обзор основных моделей электропроводности водонефтенасыщенного пласта, широко используемых для интерпретации данных электромагнитного каротажа. В этой главе обозначены нерешенные теоретические и методические вопросы, касающиеся методик совместной интерпретации данных ГИС полученных методами, основанными на различных физических явлениях.

Во второй главе описаны математическая модель формирования зоны проникновения и численный алгоритм её расчета. Приведены основные аналитические выкладки для упрощения математической модели и вывода выражения для расчета проницаемости пласта.

Третья глава посвящена описанию геофизических, геолого-технологических и петрофизических данных Когалымского месторождения и экспериментального полигона компании "Бейкер Хьюз". Приведены результаты сопоставления данных кавернометрии с результатами инверсии данных электрического микрокаротажа.

В четвертой главе представлена методика определения объема фильтрата бурового раствора и проницаемости пласта с использованием толщины глинистой корки, которая была опробована на натурных данных. Представлено сопоставление гидродинамических характеристик зоны проникновения, таких как распределения водонасыщенности и концентрации солей, с результатами интерпретации данных электромагнитного каротажа.

В заключении подведены итоги, показаны преимущества и прикладная значимость разработанной методики, а также намечены дальнейшие пути исследований, направленные на повышение эффективности петрофизической интерпретации данных каротажа.

Благодарности.

Автор выражает благодарность за постановку задачи, обсуждение результатов своему научному руководителю д.т.н. И.Н. Ельцову, а также, за ценные советы и рекомендации при моделировании гидродинамических процессов д.ф.-м.н. A.A. Кашеварову.

Автор считает своим долгом отметить плодотворное сотрудничество с подразделениями компании "Бейкер Хьюз" - Российским научным центром и Хьюстонским технологическим центром. Автор искренне благодарен сотрудникам компании "Бейкер Хьюз" JLA. Табаровскому и М.Н. Гладких за предоставленные геофизические данные и возможность участия в полевых работах. Автор также выражает благодарность компании "Лукойл АИК" за предоставленные геофизические и петрофизические данные по серии скважин Когалымского месторождения.

Автор выражает благодарности сотрудникам Российского научного центра "Бейкер Хьюз": д.ф.-м.н. Ю.А. Дашевскому, д.ф.-м.н. В.В. Шелухину, к.ф.-м.н. М.Ю. Подбережному, к.ф.-м.н. О.Б. Бочарову, за советы и рекомендации, которые были очень полезны.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Макаров, Александр Игоревич

4.6. Выводы

В результате применения гидродинамических моделей, разработанных в главе 2, для интерпретации данных, представленных в главе 3 можно сделать ряд основных выводов.

1. На основе одномерной упрощенной осесимметричной модели проникновения фильтрата бурового раствора в пласт предложен способ количественной интерпретации данных кавернометрии, в результате применения которого определяется объем фильтрата бурового раствора, проникшего в пласт. При этом же определяются характеристики зоны проникновения, такие как: распределение водонасыщенности и концентрации солей.

2. Результаты интерпретации данных кавернометрии были сопоставлены с геоэлектрическими моделями, полученных в ходе совместной интерпретации данных ВИКИЗ и БКЗ. В ходе сопоставления установлено соответствие по глубине зоны проникновения, значениям УЭС пласта и промытой зоны. Так же, на основе гидродинамического моделирования профиля электросопротивления, подтвержден факт образования окаймляющей зоны.

3. Используя аналитическое выражение, связывающее проницаемость с параметрами глинистой корки, проведены расчеты проницаемости для водонасыщенных коллекторов экспериментального полигона "Бейкер Хьюз" и нефтеводонасыщенного интервала Когалымского месторождения. При этом установлено соответствие проницаемости, определенной по предлагаемой в диссертации методике, с проницаемостью, определенной по данным петрофизического анализа керна.

4. На основе разработанной математической модели формирования зоны проникновения проведена совместная интерпретация данных электрического микрокаротажа и индукционного каротажа на интервале мало проницаемого пласта. В результате интерпретации установлены пористость и проницаемость пласта. Показано, что изменение УЭС в окрестности скважины может происходить не только за счет внедрения бурового раствора в пласт, но и вследствие процессов солеобмена между скважиной и пластом.

Основным результатом, установленным в главе 4, является взаимосвязь процесса формирования глинистой корки, зоны проникновения и фильтрационно-емкостных свойств пласта. На основе этой связи разработана схема количественной интерпретации измерений толщины глинистой корки, в ходе которой определяется важная петрофизическая характеристика - проницаемость пласта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом диссертации является интерпретационная схема определения проницаемости пласта по толщине глинистой корки на основе гидродинамического моделирования. При этом используется информация о параметрах зоны проникновения, определенных по данным электромагнитного каротажа и геолого-технологических исследований в скважине.

Для реализации гидродинамической интерпретации данных геофизических исследований в скважине была разработана одномерная осесимметричная упрощенная гидродинамическая модель формирования зоны проникновения и образования глинистой корки. На основе этой модели был разработан ряд программных приложений, примеры использования которых, приведены в диссертации.

На основе разработанной гидродинамической модели на примере нескольких скважин Когалымского месторождения по толщине глинистой корки был определен объем фильтрата бурового раствора, внедренного в пласт. Это повышает информативность метода кавернометрии и демонстрирует возможность совместной интерпретации данных кавернометрии и электромагнитного каротажа, обладающего высокой чувствительностью к изменению УЭС в зоне проникновения. Возможность совместной интерпретации была продемонстрирована в диссертации на примере одной из скважин Когалымского месторождения.

Упрощенная математическая модель фильтрации в пласт позволила вывести аналитическое выражение, связывающее проницаемость с толщиной глинистой корки. На основе этого выражения был разработан способ определения проницаемости пласта по толщине глинистой корки, который был успешно применен для данных каротажа, полученных на экспериментальном полигоне компании "Бейкер Хьюз" и Когалымском месторождении. При этом в предложенной методике используется гидродинамическая модель, в то время как в стандартных методиках применяются эмпирические петрофизические зависимости пористости от проницаемости на основе данных анализа керна.

С помощью упрощенной математической модели, представленной в диссертации, были совместно проинтерпретированы данные электрического микрокаротажа и индукционного каротажа на интервале мало проницаемого пласта аргиллита. В результате было установлено, что изменение УЭС в узкой прискважинной зоне может происходить не только за счет фильтрации, но и за счет солеобмена между скважиной и пластовым флюидом.

В диссертации продемонстрировано успешное использование упрощенной математической модели формирования зоны проникновения для интерпретации данных кавернометрии. Предложенный подход комплексирования геофизических методов исследований в скважинах позволит усовершенствовать стандартные методики определения фильтрационно-емкостных свойств пласта. Это позволит уменьшить область неоднозначности при определении гидрофизических характеристик коллектора.

Процесс проникновения бурового раствора в пласт влияет на геолого-технологические характеристики бурения, которые измеряются на устье скважины. Использование гидродинамического моделирования с учетом глинистой корки позволит контролировать потери бурового раствора в пласт, потери давления в скважине на интервале пласта-коллектора. Это позволит выбрать наиболее оптимальный режим бурения продуктивного пласта и избежать аварийный ситуаций.

Обоснованная в диссертации возможность использования геофизических данных о толщине глинистой корки для определения характеристик пласта является предпосылкой для усовершенствования и развития методов кавернометрии, повышения качества измерений. Так одним из перспективных направлений является использование технологий каротажа в процессе бурения с проведением дополнительных измерений при подъеме буровой колонны. При таких условиях, можно максимально избежать разрушения корки во время спускоподъемных операций и, тем самым, повысить качество определения толщины глинистой корки.

Использование гидродинамического моделирования формирования зоны проникновения с учетом глинистой корки позволяет рассматривать процесс бурения скважины и заполнение прискважинной зоны пласта-коллектора фильтратом бурового раствора как единую взаимосвязанную систему. При этом параметры этой системы могут быть достоверно определены при совместном использовании геофизических и геолого-технологических данных.

Дальнейшее развитие способов описания процесса формирования зоны проникновения математическими моделями фильтрации сводится к двум основным направлениям. Первое из них заключается в упрощении гидродинамических моделей, что приводит к уменьшению времени расчета и способствует развитию методик автоматического подбора параметров модели на основе измеренных геофизических данных. Второе направление заключается в разработке численных алгоритмов для решения сложных многофазных фильтрационных задач с учетом профиля и траектории скважины. Такой подход позволит более детально предсказать поведение процесса формирования зоны проникновения на показания данных каротажа, заранее рассчитывать и выбирать наиболее оптимальные условия для вскрытия интервала коллектора при заданных фильтрационно-емкостных характеристиках пласта.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Макаров, Александр Игоревич, Новосибирск

1. Альпин JI.M. Расчеты по каротажу сопротивлений. Разведочная и промысловая геофизика, вып. 2 / JI.M. Альпин, С.Г. Комаров. М.: Гостоптехиздат, 1950. - 260 с.

2. Амикс Д. Физика нефтяного пласта / Д. Амикс, Д. Бас, Р. Уайтинг. М.: Гостоптехиздат, 1962. - 562 с.

3. Андреев A.A. Опыт применения автономного скважинного механического профилемера СПАГ 6R / A.A. Андреев, Ю.А. Котенков, Макушев В.И. // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2006. - Вып. 143. - С. 143-145.

4. Антонов Ю.Н. Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование (ВИКИЗ) / Ю.Н. Антонов, С.С. Жмаев. -Новосибирск: Изд-во ИГиГ СО АН СССР, 1979. 104 с.

5. Антонов Ю.Н. Изопараметрическое каротажное зондирование (Обоснование ВИКИЗ) / Ю.Н. Антонов // Геология и геофизика. — Новосибирск: Изд-во СО АН, 1980. № 6. - С. 81-91.

6. Антонов Ю.Н. Геофизические исследования нефтяных скважин методом электромагнитного зондирования / Ю.Н. Антонов, С.С. Жмаев // Геология и геофизика. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1986. - № 1. - С. 129-139.

7. Антонов Ю.Н. Эффективность и перспективы метода ВИКИЗ / Ю.Н. Антонов, М.И. Эпов, К.Н. Каюров // Каротажник, Тверь: Изд-во АИС, 1988. -Вып. 53.-С. 30-53.

8. Антонов Ю.Н. Динамика флюидов в коллекторах по данным ВИКИЗ / Ю.Н. Антонов // Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. - С. 159-171.

9. Антонов Ю.Н. Электромагнитные зондирования в комплексе с геолого-технологическими исследованиями новые перспективы / Ю.Н. Антонов,

10. М.И. Эпов, Э.Е. Лукьянов, Н.К. Глебочева // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2003. - Вып. 103. - С. 41-58.

11. Антонцев С.Н. Фильтрация в прискважинной зоне пласта и проблемы интенсификации притока / С.Н. Антонцев, A.B. Доманский, В.И. Пеньковский. Новосибирск: Изд-во ИГиЛ СО АН СССР, 1989. -190 с.

12. БасниевК.С. Подземная гидродинамика / К.С. Басниев, И.Н. Кочина, В.М. Максимов. М.: Недра, 1993. -268 с.

13. Будыко JI.B. О центрировании каротажных приборов в необсаженной скважине // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2002. - Вып. 95. - С. 26-38.

14. Будыко JLB. Профилеметрия скважин — реальность и вымыслы // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2006. - Вып. 142. - С. 87-100.

15. Геофизические исследования скважин / В.М. Добрынин и др.. М.: Нефть и газ, 2004.-397 с.

16. Гуфранов М.Г. О динамике изменения свойств породы в прискважинной области / М.Г. Гуфранов // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2000. - Вып. 77.-С. 75-79.

17. Даев Д.С. Высокочастотные электромагнитные методы исследования скважин / Д.С. Даев. М.: Недра, 1974. - 190 с.

18. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин / В.Н. Дахнов. М.: Недра, 1982. - 448 с.

19. Дворецкий П.И. Электромагнитные и гидродинамические методы при освоении нефтегазовых месторождений / П.И. Дворецкий, И.Г. Ярмахов. -М.: Недра, 1998.-318 с.

20. Екимова O.A. Инверсия данных электромагнитного каротажа в классе моделей с непрерывным распределением УЭС / O.A. Екимова, А.Ю. Соболев, И.Н. Ельцов // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2008. -№ 2. - С. 53-58.

21. Ельцов И.Н. Технология интерпретации в системе МФС ВИКИЗ / И.Н. Ельцов // Состояние и пути развития высокочастотного электромагнитного каротажа. Новосибирск: Изд-во НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1998. -С. 4(М1.

22. Ельцов И.Н. Анализ и инверсия каротажных диаграмм в системе МФС ВИКИЗ-98 / И.Н. Ельцов, М.И. Эпов, В.Н. Ульянов, М.Н. Никитенко, А.Ю. Соболев, A.M. Пестерев // Каротажник. Тверь: Изд-во ГЕРС, 2000. -Вып. 74. - С. 70-84.

23. Ельцов И.Н. Особенности проникновения бурового раствора в нефтяной пласт по данным ГИС и гидродинамического моделирования / И.Н. Ельцов,

24. A.A. Кашеваров, М.И. Эпов // Химия нефти и газа: Материалы V Международной конференции. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. - С. 209-212.

25. Ельцов И.Н. Обобщение формулы Арчи и типы радиального распределения удельного электрического сопротивления в прискважинной зоне / И.Н. Ельцов, A.A. Кашеваров, М.И. Эпов // Геофизический вестник. — Москва: Изд-во ГЕРС, 2004. №7, - С. 9-14.

26. Ельцов И.Н. Комплексная геоэлектрическая и гидродинамическая модель зоны проникновения / И.Н. Ельцов, М.И. Эпов, A.A. Кашеваров // Геофизический вестник. М.: Изд-во ГЕРС, 2004. - № 4. - С. 13-19.

27. Ельцов И.Н. Интерпретация данных каротажа на основе геофизической и гидродинамической модели: автореф. дис. . д-ра тех. наук: 25.00.10 / И.Н. Ельцов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004.

28. Жданов М.С. Электроразведка: Учебник для вузов / М.С. Жданов. М.: Наука, 1984.-326 с.

29. Жмаев С.С. Вертикальные характеристики зондов ВИКИЗ / С.С. Жмаев // Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. - С. 230-235.

30. Ингерман В.Г. Автоматизированная интерпретация результатов геофизических исследований скважин / В.Г. Ингерман. — М.: Недра, 1981. -224 с.

31. Кауфман A.A. Теория индукционного каротажа / A.A. Кауфман. -Новосибирск: Наука, 1965. 235 с.

32. Кашеваров A.A. Математическое моделирование процессов солепереноса взаимосвязанными течениями подземных и поверхностных вод / A.A. Кашеваров // ПМТФ. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. -Т. 39. -№4.-С. 118-126.

33. Кашеваров A.A. Гидродинамическая модель формирования зоны проникновения при бурении скважин / A.A. Кашеваров, И.Н. Ельцов, М.И. Эпов // ПМТФ. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. - Т. 44. - № 6. -С. 148-157.

34. Кашеваров A.A. Формирование зоны проникновения по данным натурного эксперимента / A.A. Кашеваров, И.Н. Ельцов, М.Н. Гладких, Ю.Е.Антонов, А.И. Макаров // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2009. - № 4. - Вып. 181. -С. 109-119.

35. Количественная оценка добывных характеристик коллекторов нефти и газа по петрофизических данным и материалам ГИС / JI.M. Дорогиницкая и др.. Томск: SST, 2007. - 276 с.

36. Лукьянов Э.Е. Исследование скважин в процессе бурения / Э.Е. Лукьянов. -М.: Недра, 1979.-248 с.

37. Лукьянов Э.Е. Геолого-технологические исследования как ядро новых интегрированных технологий / Э.Е. Лукьянов // Каротажник. — Тверь: Изд-во АИС, 2003. Вып. 103. - С. 18-39.

38. Макаров А.И. Определение объема фильтрата бурового раствора по данным кавернометрии / А.И. Макаров // Геофизический вестник. М.: Изд-во ГЕРС, 2007. - № 11. - С. 7-11.

39. Макаров А.И. Оценка проницаемости пласта по толщине глинистой корки / А.И. Макаров, A.A. Кашеваров, И.Н. Ельцов // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2010.-№ 1. - Вып. 190.-С. 97-114.

40. Монахов В.Н. Краевые задачи со свободными границами для эллиптических систем уравнений / В.Н. Монахов. Новосибирск: Изд-во Наука, 1977. - 424 с.

41. Нестерова Г.В. Эволюция зоны проникновения по данным повторного каротажа и математического моделирования / Г.В. Нестерова,

42. A.A. Кашеваров, И.Н. Ельцов // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2008. -№ 1.-С. 52-68.

43. Пеньковский В.И. Экспресс-метод вероятностных сверток и интерпретации данных электромагнитных зондирований скважин /

44. B.И. Пеньковский, Н.К. Корсакова, М.И. Эпов // Математические методы в геофизике: Труды Международной конференции. Ч. 1. — Новосибирск: Изд-во ИВМиМГ СО РАН, 2003. С. 273-278.

45. Пирсон С.Д. Учение о нефтяном пласте / С.А. Пирсон. М.: Гостоптехиздат, 1961. — 570 с.

46. Пирсон С.Д. Справочник по интерпретации данных каротажа / С. Дж. Пирсон. М.: Недра, 1966. - 412 с.

47. Полубаринова-Кочина П.Я. Развитие исследований по теории фильтрации в СССР / П.Я. Полубаринова-Кочина. М.: Наука, 1969. - 546 с.

48. Технология исследования нефтегазовых скважин на основе ВИКИЗ. Методическое руководство / М.И. Ред. Эпов, Ю.Н Антонов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. - 121 с.

49. Туезова H.A. Физические свойства горных пород Западно-Сибирской нефте-газоносной провинции / H.A. Туезова, JI.M. Дорогиницкая, Р.Г. Дёмина, Н.И. Брюзгина. М.: Недра, 1975. - 184 с.

50. Шелухин В.В. Задача капиллярного вытеснения для одной модели трехфазной фильтрации / В.В. Шелухин // Прикладная математика и теоретическая физика. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. № 6. 95-106 с.

51. Шелухин В.В. Особенности зон внедрения при бурении горизонтальных скважин / В.В. Шелухин, И.Н. Ельцов // Прикладная математика и теоретическая физика. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. № 6. 72-82 с.

52. Элланский М.М. Петрофизические связи и комплексная интерпретация данных промысловой геофизики / М.М. Элланский. М.: Недра, 1978. -215 с.

53. Элланский М.М. Петрофизические основы комплексной интерпретации данных геофизических исследований скважин / М.М. Элланский. М.: Изд-во ГЕРС, 2002. - 229 с.

54. Эпов М.И. Об инверсии диаграмм ВИКИЗ в контрастных тонкослоистых коллекторах, вскрытых пологими скважинами / М.И. Эпов, М.Н. Никитенко, К.В. Сухорукова // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2006. -Вып 149.-С. 84-100.

55. Ярмахов И.Г. Комплексный метод гидродинамики околоскважинного пространства и индукционного (диэлектрического) каротажа / И.Г. Ярмахов, С.Б. Попов // Каротажник. Тверь: Изд-во АИС, 2003. - Вып. 110. - С. 6383.

56. Alpak F.O. Joint Inversion of Transient-Pressure and Time-lapse Electromagnetic Logging Measurements / F.O. Alpak, T.M. Habashy, C. Torres-Verdín, E.B. Dussan // Petrophysics. Houston: SPWLA, 2004. - Vol. 45. -№ 3. - P. 251-267.

57. Alpak F. O. Petrophysical inversion of borehole array-induction logs: Part I — Numerical examples / F.O. Alpak, C. Torres-Verdín, Т. M. Habashy // Geophysics. Tulsa: SEG, 2006. - Vol. 71. -№ 4. - P. F101-F119.

58. Antonov Yu. Computing True Formation Pressure Using Drilling and Logging Data / Yu. Antonov, J. Wu, A. Kashevarov, A. Makarov, M. Gladkikh // 8th

59. European Formation Damage Conference: 27—29 May, Scheveningen, Netherlands, 2009. Houston: SPE, 2009. - SPE paper № 122321. - P. 1-7.

60. Archie G.E. The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics / G.E. Archie // Transactions of AIME, Littleton: AIME, 1942. -Vol. 31.-P. 350-366.

61. Archie G.E. Classification of carbonate reservoir rocks and petrophysical considerations / G.E. Archie // Bulletin of the American Association of Petroleum Geologists, Tulsa: AAPG, 1952. - Vol. 36. - P. 278-298.

62. Best D.L. A Computer Processed Wellsite Log Computation / D.L. Best, J.S. Gardner, J.L. Dumanoir // SPWLA 19th annual logging symposium, June 1316, 1978.-Houston: SPWLA, 1978. Paper Z.

63. Chin W.C. Formation Invasion with Applications to Measurement-While-Drilling, Time-Lapse Analysis, and Formation Damage / W.C. Chin. Houston: Gulf Publishing Company, 1995. - 240 p.

64. Civan F. Incompressive Cake Filtration: Mechanism, Parameters, and Modeling / F. Civan // American Institute of Chemical Engineers Journal. New York:

65. AIChE, 1998.-Vol. 44.-№ ll.-p. 2379-2387.

66. Clavier C. Theoretical and Experimental Bases for the Dual-Water Model for Interpretaron of Shaly Sands / C. Clavier, G. Coates, J. Dumanoir // Society of Petroleum Engineers Journal. Houston: SPE, 1984. - № 4. - P. 153-168.

67. Collins R.E. Flow of Fluids through Porous Materials / R.E. Collins. New York: Reinhold Publishing Corporation, 1961. - 350 p.

68. De Waal J. A. "Measurement and Evaluation of Resistivity-index Curves / J.A. De Waal // The Log Analyst. Houston: SPWLA, 1991. - Vol. 31. - № 5. -P. 583-595.

69. Dewan J.T. A Model for Filtration of Water-base Mud Drilling: Determination of Mudcake Parameters / J.T. Dewan, M.E. Chenevert // Petrophysics. Houston: SPWLA, 2001. - Vol. 42. - № 3. - P. 237-250.

70. Doll H.G. Introduction to Induction Logging and Application to Logging of Wells Drilled with Oil Based Mud / H.G. Doll // Journal of Petroleum Technology. Houston: SPE, 1946. - Vol. 6. - P. 148-162.

71. Hageman P. Application of Artificial Neural Networks to Downhole Fluid Analysis / P. Hageman, C. Dong, N. Varotsis, V. Garanis // SPE Reservoir Evaluation & Engineering. Houston: SPE, 2009. - Vol. 12. - № 1. - P. 8 - 13.

72. Herrick D.C. Electrical Efficiency: a Pore Geometric Model for the Electrical Properties of Rocks / D.C. Herrick, W.D. Kennedy // SPWLA 34th Annual Logging Symposium. -Houston: SPWLA, 1993.-PaperHH.

73. Herrick D.C. Electrical Efficiency: a Pore Geometric Theory for Interpretation of the Electrical Properties of Reservoir Rocks / D.C. Herrick, W.D. Kennedy // Geophysics. Houston: SEG, 1994. - Vol. 59. -№ 6. - P. 918-927.

74. Herrick D.C. A New Look at Electrical Conduction in Porous Media: A Physical Description of Rock Conductivity / D.C. Herrick, W. D. Kennedy // SPWLA 50th Annual Logging Symposium June 21-24, 2009. Houston: SPWLA, 2009. -Paper Z.

75. Hoteit H. Numerical Modeling of Diffusion in Fractured Media for Gas-Injection and Recycling Schemes / H. Hoteit, A. Firoozabadi // SPE Reservoir Evaluation & Engineering. Houston: SPE, 2009. Vol. 12. - № 3. - P. 323-337.

76. Jiao D. Mechanism of Cake Buildup in Crossflow Filtratrion of Colloidal Suspensions / D. Jiao, M. Sharma // Journal of Colloid and Interface Science. -New York: Academic Press, 1994. Vol. 162. - P. 454-462.

77. Jin G. Pore-scale Analysis of the Waxman-Smits Shaly-Sand Conductivity Model / G. Jin, C. Torres-Verdin, S. Devarajan, E. Toumelin, E.C. Thomas // Petrophysics. Houston: SPWLA, 2007. - Vol. 48. - No. 2. - P. 104-120.

78. Juhasz I. Normalized Qv the Key to Shaly Sand Evaluation Using the Waxman-Smits Equation in the Absence of Core Data /1. Juhasz // SPWLA 22nd annual logging symposium, June 23-26, 1981. - Houston: SPWLA, 1981. -paper Z.

79. Kennedy D. The porosity — water saturation conductivity relationship: An Alternative to Archie Model / D. Kennedy // Petrophysics. - Houston: SPWLA, 2007. -№5.-P. 335-361.

80. Kuijjper A. Conductivity of two-component systems / A. Kuijjper, R.K. Sandor, J.P. Hofman, J.A. Waal // Geophysics. Tulsa: SEG, 1996. - Vol. 6. - № 1. -P. 162-168.

81. Lane H.S. Numerical Simulation of Mud Filtrate Invasion and Dispersion /H.S. Lane // SPWLA 34th Annual Logging Symposium, June 13-16, 1993. Houston: SPWLA, 1993. - Paper D. - P. 1-21.

82. Li S. Dynamic invasion profiles and time-lapse electrical log / S. Li, L.C. Shen // SPWLA 44th Annual Logging Symposium. Houston: SPWLA, 2003. - p. 1-13.

83. Lohne A. Formation Damage and Well Productivity Simulation / L. Han, C. van der Zwaang, H. van Velzen, A. Mathisen, A. Twynam, W. Hendriks, R. Bulgachev, D.G. Hatzingnatiou // 2009 SPE European Formation Damage

84. Conference in Scheveningen, The Netherlands, 27 — 29 May 2009. Houston: SPE, 2009. - SPE paper № 122241.-P. 1-20.

85. Lu W. Selective Particle Deposition in Crossflow Filtration / W. Lu, S. Ju // Separation Science and Technology. New York: Marcel Dekker, 1989. -Vol. 24. -№ 7-8. - P. 517-540.

86. Navarro D. Invasion Effects on Time-lapsed Array Induction Logs / D. Navarro, S. Li, R.C. Liu, K.K. Mohanty, G. Li, C. Zhou, C. Li. // SPWLA 48th Annual Logging Symposium, June 3-6, 2007. Houston: SPWLA, 2007. - P. 1-10.

87. Outmans H.D. Mechanics of Static and Dynamic Filtration in the Borehole / H.D. Outmans // Society of Petroleum Engineering Journal. Houston: SPE, 1963.-№9.-P. 236-244.

88. Patchett J.G. An Investigation of Shale Conductivity / J.G. Patchett // SPWLA 16th Annual Logging Symposium June 4-7, 1975. Houston: SPWLA, 1975. -Paper V.

89. Ritter R. N. High Quality Electrical Images While-Drilling Opens a Wider Window on Near Wellbore Geology / R. N. Ritter et al. // IADC/SPE Drilling Conference, 21-23 February 2006. SPE Paper № 90148. 6 p.

90. Salazar J. Estimation of Permeability From Borehole Array Induction Measurements: Application of Petrophysical Appracial of Tight Gas Sands / J. Salazar et al. // Petrophysics. Houston: SPWLA, 2006. - Vol. 47. - № 6. -P. 527-544.

91. Sherwood J.D. The Filtration of Compressible Mud Filtercakes / J.D. Sherwood, G.H. Meeten // Journal of Petroleum Science and Engineering. Houston: SPE, 1997.-№ 18. -P. 73-81.

92. Stamatakis K. Cake Formation and Growth in Cake Filtration / K. Stamatakis, C. Tien // Chemical Engineering Science. New York: ChES, 1991. - Vol. 46. -№8.-P. 1917-1933.

93. Tien C. Cake Filtration Analysis the Effect of the Relationship Between the Pore Liquid Pressure and the Cake Compressive Stress / C. Tien S. K. Teoh // Chemical Engineering Science. New York: ChSE, 2001. - Vol. 56. - P. 53615369.

94. Torres-Verdín C. Petrophysical inversion of borehole array-induction logs: Part II Field data examples / C. Torres-Verdín, F.O. Alpak, T.M. Habashy // Geophysics. - Tulsa: SEG, 2006. - Vol. 71. - № 5. - P. G261-G268.

95. Waxman M.H. Electrical Conductivities in Oil-Bearing Shaly Sands / M.H. Waxman, L.J. Smits // Society of Petroleum Engineers Journal. Houston: SPE, 1968. - Vol. 20. - № 6. - P. 107-122.

96. Worthington P.F. Effects of Variable Saturation Exponent on the Evaluation of Hydrocarbon Saturation / P.F. Worthington, N. Pallat // SPE Formation Evaluation. Houston: SPE, 1992. Vol. 7. № 4. - P. 331-336.

97. Zhang J.H. Estimation of True Formation Resistivity and Water Saturation with a Time-Lapse Induction Logging Method / J.H. Zhang, O.Hu, Z.H. Liu // The Log Analyst. Houston: SPWLA, 1999. - Vol. 40. - № 2. - P. 138-148.