Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Прогнозирование добывных возможностей газонасыщенных пластов и определение остаточной газонасыщенности коллекторов в обводненной зоне по данным геофизических исследований скважин

ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Гусев, Владимир Константинович

Введение.

1. Современное состояние работ по промыслово-геофизическому контролю за эксплуатацией газовых и газоконденсатных скважин

1.1 Теоретические основы изучения эксплуатационных характери стик пластов-коллекторов на газовых и газоконденсатных месторождениях.

1.2 Аппаратурное обеспечение глубинных газодинамических исследований.

1.2.1 Аппаратура "Глубина-2".

1.2.2 Аппаратура "АГДК-42".

1.3 Систематизация режимов скважин, ее геолого-технических условий и искомых параметров с целью оценки возможностей глубинных газодинамических исследований при контроле за разработкой Выводы.

2. Разработка методики прогнозирования добывных возможностей газонасыщенных пластов по данным геофизических исследований скважин.

2.1 Количественный анализ глубинных газодинамических исследований эксплуатационных скважин сеноманской залежи Уренгойского ГКМ.

2.1.1 Геолого-промысловая характеристика объекта исследования и некоторые особенности разработки продуктивного горизонта.

2.1.2 Применяемый комплекс глубинных газодинамических исследований, его полнота и оценка качества материалов.

2.1.3. Возможности использования глубинных газодинамических исследований для выделения газоотдающих интервалов, определения их дебитов, коэффициентов фильтрационного сопротивления, пластовых давлений.

2.1.4.Обобщение результатов промыслово-геофизических исследований с целью выявления возможностей прогнозирования удельных дебитов пластов.

Выводы.

2.2 Количественный анализ глубинных газодинамических исследований в разрезе сеноманской толщи Ямбургского КМ.

2.2.1 Геолого-промысловая характеристика сеноманской газовой залежи.

2.2.2 Применяемый комплекс глубинных газодинамических исследований, возможности использования его для выделения газооотдаю-щих интервалов, оценки эксплуатационных характеристик пластов и последующего прогнозирования их удельных дебитов. РЭ

2.3 Количественный анализ глубинных газодинамических исследова-нийвразрезе продуктивной толщи карабильской свиты ШатлыкскогоГКМ.

2.3.1 Геолого-промысловая характеристика объекта и некоторые особенности разработки и эксплуатации Шатлыкского продуктивного горизонта. .:.??

2.3.2 Геолого-технические условия проведения ГДИ, применяемый компклекс исследований, его полнота и качество материалов.

2.3.3 Выделение газоотдающих интервалов, расчет дебитов пластов, коэффициентов фильтрационного сопротивления и пластовых давлений. Анализ фактических данных. . п

2.3.4 Выявление возможностей прогнозирования удельных дебитов пластов по комплексу промыслово-геофизических исследований. Выводы.

3. Определение коэффициента остаточной газонасыщенности по комплексу временных замеров нейтронного каротажа в обводненных зонах сеноманских залежей. 442.

3.1 Оценка характера насыщения пород-коллекторов отложений сеномана и определение коэффициентов начальной газонасыщенности.Ц2.

3.2 Определение текущей и остаточной газонасыщенности по данным радиоактивного каротажа в наблюдательных скважинах.

3.2.1.Анализ методик использования ГИС при контроле за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений.44У

3.2.2. Определение остаточной газонасыщенности в обводненных зонах наблюдательных скважин Уренгойского и Ямбургского ме-стородении.

4. Реализация разработанных методик и дальнейшие пути развития "ГИС-Контроля" при разработке месторождений. /

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогнозирование добывных возможностей газонасыщенных пластов и определение остаточной газонасыщенности коллекторов в обводненной зоне по данным геофизических исследований скважин"

Актуальность темы. Основные запасы газа России сосредоточены в песчано-глинистых коллекторах сеномана северных месторождений Западной Сибири (Уренгойском Ямбургском и других) . Большинство месторождений находятся в интенсивной разработке.

Неоднородность разрезов, разнообразие фильтрационно-емкостных свойств слагающих их коллекторов, наличие на месторождениях скважин различного назначения (разведочные, эксплуатационные, наблюдательные, пьезометрические и т.д.), ряд других технологических и организационных причин определяют необходимость проведения постоянного мониторинга за геологическим состоянием объекта разработки.

Как правило, мониторинг осуществляется промысловыми геофизическими, геохимическими, гидрогеологическими и другими методами исследования скважин. Наиболее информационно емкими при решении задач геологического контроля являются геофизические методы исследования скважин (ГИС).

С целью контроля за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений получили широкое распространение методы геофизических исследований скважин (ГИС) в действующих газовых скважинах, именуемые как "ГИС-контроль" (глубинные газодинамические исследования - ГДИ) [7/7], которые позволяют выделить в разрезе работающие пласты и определить их продуктивные характеристики (дебиты, пластовые давления, коэффициенты фильтрационного сопротивления, коэффициенты проницаемости, пьезопроводности), а также наблюдательных скважинах (временные замеры радиоактивного каротажа - РК), материалы которых являются основой при установлении текущих положений уровней ГВК в процессе отработки залежи.

Важнейшим направлением повышения эффективности интерпретации каротажных материалов является комплексная интерпретация методов "ГИС-бурения" и "ГИС-контроля". Это существенно расширяет возможности изучения коллекторов и позволяет разработать методику прогнозирования их продуктивности во вновь пробуренных скважинах на разных стадиях разработки месторождения, а также на неразбуренных площадях, сложенных коллекторами с близкими ФЕС.

При разработке газовых залежей весьма значимой задачей является определение величины остаточной газонасыщенности в зоне обводнения. Обычно ее численное значение принимается единым, независимо от фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пород-коллекторов. Комплексирование методов "ГИС-бурения"с повторными замерами РК после обсадки скважин и перевода их в разряд наблюдательных существенно повышает достоверность оценки величины остаточной газонасыщенности, при которой отдача газа из пласта становится невозможной.

Поэтому, вопросы связанные с разработкой методик прогнозирования продуктивности пластов-коллекторов по данным ГИС и определением остаточной газонасыщенности в обводненной зоне разрезов скважин, являются своевременными и актуальными.

Цель работы - разработать методику прогнозирования добывных возможностей газонасыщенных пластов и определение остаточной газонасыщенности коллекторов в обводнененной зоне по данным геофизических исследований скважин.

Основные задачи исследований

1. Провести анализ работ по прогнозированию добывных возможностей газонасыщенных пластов сеноманских залежей месторождений Западной Сибири и терригенных отложений карабильской продуктивной свиты Шатлыкского месторождения Средней Азии по данным ГИС.

2. Провести анализ и выявить закономерности изменения параметров, полученных по данным "ГИС-бурения" и "ГИС-контроля" от добывных возможностей газонасыщенных пластов.

3. Разработать методику прогнозирования добывных возможностей газонасыщенных пород-коллекторов по данным ГИС.

4. Провести научный анализ методик определения остаточной газонасыщенности обводняемых в процессе разработки пластов по ГИС, выбрать и обосновать наиболее приемлемую из них в конкретных геологических условиях изучаемых месторождений.

5. Опробовать разработанные методики на Уренгойском, Ямбургском и Шатлыкском месторождениях.

Методы решения поставленных залач

1. Анализ и обобщение материалов "ГИС-бурения" и "ГИС-контроля" по скважинам, вскрывшим продуктивную толщу сеноманских отложений Уренгойского и Ямбургского месторождений, а также карабильскую свиту Шатлыкского ГКМ.

2. Анализ, систематизация и обобщение результатов промысловых исследований.

3. Экспериментальное изучение закономерностей и взаимосвязей между геофизическими и промысловыми данными.

4. Опробование разработанных и рекомендуемых методик при проведении мониторинга в процессе разработки газовых месторождений Западной Сибири.

Основные защищаемые положения

1. Разработаны методические принципы и полученны закономерности изменения геофизических параметров от добывных возможностей газонасыщенных терригенных пород месторождений Западной Сибири и Средней Азии.

2. Разработанная методика прогнозирования добывных возможностей газонасыщенных пластов по данным "ГИС-бурения" и "ГИС-контроля" в терригенных отложениях месторождений Западной Сибири и Средней Азии позволяет оценивать их дебиты с погрешностью не выше 20%, а также степень освоенности продуктивных коллекторов и скважин в целом.

3. Рекомендуемая методика определения по ГИС остаточной газонасыщенности в обводненных зонах эксплуатационных скважин позволяет оперативно принимать решения по корректировке процессом разработки залежей.

Научная новизна

1. Впервые для конкретных месторождений Западной Сибири (Уренгойское, Ямбургское) и Средней Азии (Шатлыкское) получены и обоснованы надежные зависимости продуктивности газонасыщенных пластов от геофизических параметров и фильтрационно-емкостных свойств, определяемых по данным ГИС.

2. Разработана методика оценки продуктивности газонасыщенных коллекторов по ГИС в сеноманских отложениях Уренгойского и Ямбургского месторождений, а также карабильской песчано-глинистой толще Шатлыкского ГКМ, учитывающая особенности их геологического строения. Установлено, что степень освоенности призабойной зоны скважин характеризует близость коэффициентов проницаемости, определенных по данным "ГИС-бурения" и "ГИС-контроля". При недоосвоенности призабойной зоны пластов наблюдается различие их величин в сторону уменьшения последних.

3. Установлена возможность комплексного использования данных "ГИС-бурения" и "ГИС-контроля" для количественного определения остаточной газонасыщенности обводняющихся частей сеноманских залежей Уренгойского и Ямбургского месторождений.

4. Установлено, что коэффициент остаточной газонасыщенности в обводненных частях залежей сеномана практически соответствует коэффициенту газонасыщенности (Кг) защемленных зон, залегающих под первоначальным газо-водяным контактом. Показана возможность и необходимость использования определяемого по ГИС Кг защемленных зон для расчета коэффициента извлечения газа при разработке месторождений.

Практическая ценность

Резработки автора, основанные на корреляционных связях удельного дебита пластов с их геофизическими параметрами и ФЕС, рекомендуются для оценки потенциальной продуктивности коллекторов в действующих и вновь пробуренных скважинах.

Установленная зависимость коэффициента остаточной газонасыщенности от фильтрационно-емкостных свойств породколлекторов использована при корректировке проектов разработки сеноманских залежей Уренгойского и Ямбургского ГКМ.

Основные результаты диссертационной работы внедрены в производственных подразделениях газодобывающих предприятий и использованы при корректировке проектов разработки Уренгойского и Ямбургского месторождений.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 5 печатных работах по теме диссертации.

Личный вклад. В основу диссертации положены исследования и работы, выполненные лично автором или при его непосредственном участии во ВНИИГАЗе , начиная с 1980г. Основные положения работы послужили основой для разработки методик прогнозирования удельных дебитов 'пород-коллекторов и оценки коэффициентов остаточной газонасыщенности в обводненных зонах залежей.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Содержит 150 страниц машинописного текста, включая 32 рисунка, 21 таблицу. Список литературы содержит 34 наименования. Номера глав помечены одной цифрой. Главы разбиты на параграфы (с двумя цифрами); параграфы на разделы (с тремя цифрами).Главы выделены жирным заглавным шрифтом, параграфы жирным мелким шрифтом. Нумерация рисунков, таблиц и формул сквозная внутри каждого параграфа.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Гусев, Владимир Константинович

Выводы

1 .Анализ материалов ГДИ на месторождении Шатлык показал, что большая их часть, в связи с низким качеством, не пригодна для количественных определений.

2.Исследования проводятся, как правило, на неустановившихся режимах фильтрации.

3.Накопленный объем исследований позволил сделать вывод о низком качестве вскрытия разреза и негерметичности цементного камня в затрубном пространстве. В результате основной поток газа движется по заколонному пространству и поступает в ствол скважин снизу из-под уровня скопившейся на забое жидкости.

4.При удовлетворительном качестве ГДИ и вскрытии разреза имеются принципиальные возможности количественных определений продуктивных характеристик отдельных пластов - дебитов, пластовых давлений, коэффициентов фильтрационного сопротивления "а" и "в", коэффициентов проницаемости, проводимости и др.

5.Сопоставление величин кпрП1С"бурение с кпргас-контроль показало, что ряд работающих пластов недоосвоен. После проведения соответствующих работ их продуктивность может существенно возрасти.

6.Учитывая, что скважины Шатлыкского ГКМ бурились на высокоминерализованных растворах, использование электрических видов каротажа для установления корреляционных связей уд.дебитов пластов с их параметрами оказалось безуспешным.

7.Выявлена корреляционная связь между удельным дебитом и коэффициентом проницаемости, определенным по данным "ГИС-бурения". Она может найти широкое применение для прогнозирования дебитов отдельных пластов и скважин в целом на собственном месторождении, а также на сопредельных площадях, сложенных близкими по составу коллекторами.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОСТАТОЧНОЙ ГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ ПО КОМПЛЕКСУ ВРЕМЕННЫХ ЗАМЕРОВ НЕЙ

ТРОННОГО КАРОТАЖА В ОБВОДНЕННЫХ ЗОНАХ СЕНОМАН

СКИХ ЗАЛЕЖЕЙ

3.1 Оценка характера насыщения пород-коллекторов отложений се-номана и определение коэффициентов начальной газонасыщенпости.

Оценка характера насыщения коллекторов сеноманских отложений на месторождениях Зап. Сибири заключается в их разделении на газоносные, газоводоносные и водоносные; обосновнии возможности получения из них притоков пластовых флюидов и установлении положений уровней газожидкостных контактов.

Пласты-коллекторы сеноманских залежей характеризуются высокими ФЕС и сравнительно легкими условиями вскрытия газонасыщенных пород, не приводящими к образованию глубоких зон проникновения, что позволяет на качественном уровне выделить продуктивные коллекторы по повышенным значениям нейтронного каротажа.

Обычно для разделения пород по принципу газ - газ+вода - вода используют корреляционные связи параметров рп с апс, построенные для опробованных пластов. Такой способ прост, однако возможности его применения ограничены недостаточной достоверностью информационной базы, используемой для нахождения критических значений рп* (апс*) и рп** (апс**). Здесь рп* (апс*) - критические значения параметров разделяющие коллекторы на газо и газоводонасыщенные, а рп** (апс**) - на газоводона-сыщенные и водоносные.

Недостаток вышеописанного способа оценки насыщения состоит в том, что на практике испытываются, как правило, коллекторы с высокими ФЕС, а также интервалы с различными ФЕС и, следовательно непостоянными геофизическими параметрами. При изменении ФЕС в широких пределах применение критических значений может привести к неправильным выводам о подвижности пластовых флюидов в коллекторах с ухудшенными свойствами.

Наиболее обоснованными для разделения коллекторов по характеру их насыщения представляются критические значения водонасыщенности Кв* и Кв**, устанавливаемые по кривым относительных фазовых прони-цаемостей, получаемым в лабораторных условиях. По таким кривым для конкретной породы устанавливаются значения Кв, при которых возможны безводные притоки газа, смешанные газа с водой и пластовой воды, ритические значения водонасыщенности Кв* и Кв** находятся по началу движения воды (Кв*) и окончанию движения газа (Кв**), наблюдаемых на кривых относительных фазовых проницаемостей для образцов с различными ФЕС. Эти значения непостоянны и изменяютя в зависимости от ФЕС пород-коллекторов.

На основании данных капиллярометрических исследований, проведенных во ВНИИГАЗе на керне сеноманских отложений ряда месторождений севера Тюменской области, была построена палетка (рис.3.1) для разделения коллекторов по характеру насыщения [32]. Она представляет собой зависимость рп/рв от Кп для различных значений Кв.

Разделение пород по характеру насыщения становится в значительной мере независимым от их ФЕС при использовании в качестве критических не абсолютных значений, а их относительных аналогов - Кв*отн. и Кв**отн., рассчитываемых по формуле:

Квотн. = (Кв - Кво) / (1 - Кво), (3.1) где Кв — текущая водонасыщенность, определяемая по данным ГИС; Кво -остаточная водонасыщенность.

Вопрос достоверности определения остаточной водонасыщенности является ключевым в интерпретационной модели оценки характера насыще

Рисунок 3.1. Палетка для разделения коллекторов сеноманских залежей по насыщенности по данным р„/ рв и Кп.

Цифры в кружках: 1 - рптах/ р„=^Кп) для Кв=Квсв; 2 - р„/ рв= ^Кп), для Кв=1; 3 - р„/ рв= ^Кп), для Кв=Кв\ критическое значение для разделения газонасыщенных коллекторов от газоводонасыщенных; 4 - р„/ рв= ^Кп), для Кв=Кв**, критическое значение для разделения водонасыщенных коллекторов от газоводонасыщенных; 5 - область двуфазного потока. ния. На основании лабораторных исследований кернового материала, отобранного из скв.№41 Ямбургского месторождения пробуренной на РНО, установлено наличие тесной корреляционной связи между параметрами Кп и Кво. Эта связь описывается уравнением:

Кво = 0,0044Кп ~3"29 (3.2)

Относительная водонасыщенность — Квотн. характеризует водонасы-щенность эффективного объема пор. Она изменяется от 1 в полностью во-донасыщенных коллекторах до 0 в предельно газонасыщенной зоне пласта.

На основе анализа большого объема информации накопленной по ряду месторождений Западной Сибири установлено \2А, 2 ], что средние критические значения Кв*охн. и Кв**охн. для коллекторов сеноманских залежей составляют соответственно 0,3 и 0,7.

Задача разделения коллекторов по насыщенности с использованием данного способа заключается в определении Кв, Кво, расчете Квотн. и сравнении полученных значений с критическими Кв*охн. = 0,3 и Кв**отн. = 0,7.

По условиям фильтрации флюидов пласты, у которых 0< Квохн.< 0.3 представляют собой чисто продуктивную часть разреза; пласты с 0,3 < Квотн. = 0,7 относятся к газоводяной зоне. Такой подход приводит к установлению двух газоводяных контактов — ГВК] и ГВК2.

Коэффициент начальной газонасыщенности - Кг определялся, как отношение объема пор занятых газом ко всему объему порового пространства породы. Для газонасыщенных пород сеноманских залежей этот параметр зависит от коэффициента остаточной водонасыщенности - Кво, который в зоне предельного газонасыщения представлен только физически связанной водой — Кв.св, а в переходной зоне - суммой :

Кво = Кв.св + Кв.подв. (3.3)

В общем случае:

Кг + Кво = Кг + Кв.св. + Кв.подв. = 1 (3.4)

Формула 3.4 использовалась для определения Кг через Кво, найденное по данным электрометрии.

Связанная водонасыщенность - Кв.св определялась по статистической зависимости Кв.св от Кп описываемой уравнением (3.2).

Для определения Кг сеноманских отложений целесообразно также использовать связь рп = / (сов), построенную по данным керна, отобранному из скв.№41 Ямбургского месторождения пробуренной на РНО и формулу :

Кв = оов/Кп (3.5)

Связь рп = / (сов) описывается уравнением [ ЗН ]: сов = 0.36 рп-°'509 (3.6)

Возможность и целесообразность использования данной методики определяется, как минимум, двумя причинами£ззД:

- физически трехмерная связь объемной влажности со = Кп-Кво с рп для сеноманских залежей месторождений Зап. Сибири и, в частности, Уренгойского и Ямбургского, в зоне предельного газонасыщения трансформируется в двухмерную через связь Кп = / (Кво);

- закономерность изменения минерализации связанной воды по глубине, выявленная по скв.№110 — Уренгойская и 41 - Ямбургская, пробуренных на РНО, компенсируется другими физическими факторами и использование при интерпретации ГИС постоянного значения удельного электрического сопротивления воды - рв допустимо.

Необходимо, однако, учитывать, что двухмерная зависимость со=/(рп) имеет место лишь в пластах залегающих очень высоко над ГВК; в основной же части залежи эта связь трехмерная т.е сов = / (рп,Кп).

Критерием достоверности определения по ГИС коэффициентов водо и газонасыщенности является анализ значений Кв и Кво. При правильном определении этих параметров в зонах с предельным газонасыщением должно соблюдаться равенство Кв « Кв.св. В пластах с непредельной газонасыщенностью Кв больше Кв.св на величину подвижной воды.

3.2,Определение текущей и остаточной газонасыщенности но данным радиоактивного каротажа в наблюдательных скважинах.

3.2.1.Анализ методик использования ГИС при контроле за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений.

Многочисленные попытки определения текущей и остаточной газонасыщенности по данным НГК были предприняты в 1970-80 годы рядом известных ученых - Берманом Л.Б., Абдулаевым K.M., Резвановым P.A., Тер-Саакяном Ю.Г и др. Однако, отсутствие в то время соответствующих математических моделирующих программных средств не позволило учесть все влияющие параметры модели коллектора. В этой связи оценки текущей газонасыщенности по разработанным методикам для глинистых коллекторов имели систематические смещения, как правило, в сторону завышения.

Методика Бермана Л.Б. и др. [ {О ] предполагает использование в качестве опорных газоносного и водоносного пластов одинаковой пористости с исследуемым пластом, что значительно упрощает методику. Из теоретических и практических работ известно, что чувствительность НГК к изменению водородосодержания пласта - W максимальна при низких значениях W и минимальна при высоких величинах водородосодержания. При постоянной пористости и составе скелета значение скорости счета — J однозначно связано с изменением водонасыщенности Кв или объемной влажности Wb = Кп-Кв. Вид зависимости величины J от Lg (Кв) близок к линейному. Аналогичная закономерность наблюдается и для НКТ. Для газонасыщенных пластов эта зависимость основана на закономерности объемной влажности - Wb от скорости счета. Считается, что в диапазоне коллекторов с Кп >0, 15 на эту зависимость не влияет пористость исследуемых коллекторов в диапазоне объемной влажности 0,03 - 0,36. Связь показаний нейтронного каротажа с Кг для методов НГК и НКТ выражается уравнением вида:

Рн = Jk/Jb = 1 - A-Lg (1 - Кг), (3.7) где Рн - относительный параметр насыщения, Jk и Jb - соответственно показания НК против газоносного пласта и против этого же пласта полностью насыщенного водой; А - коэффициент пропорциональности, зависящий от условий измерений и применяемой аппаратуры. Рекомендуется пользоваться параметром qr, получаемым исходя из показаний против опорных пластов: qr = (Jk — Jß)/(Jr — Jb), (3.8) где Jr - показания НК против исследуемого пласта при Кг = 0.95 (максимально возможная газонасыщенность). Тогда для гранулярных коллекторов зависимость показаний НГК (зонды 60 - 70 см) и НКТ (зонды 40 - 50 см) от Кг описывается единой зависимостью вида: qr = - 0.77-Lg (1 - Кг) (3.9)

Недостатком данной методики является сложность нахождения опорных пластов с пористостью равной исследуемым, а также неучет содержания глинистых минералов с повышенным водородосодержанием в коллекторе.

Методика Абдуллаева K.M. и др. [ i ] предусматривает использование в качестве опорных пластов неразмытые глины и газоносный пласт с любыми высокими значениями Кп и Кг и пригодна для оценки газонасыщенности независимо от пористости пласта. Экспериментальная палетка была получена по результатам повторных замеров НГК в четырех скважинах месторождения Газли по фактическим газоносным пластам. Средне-квадратическая относительная погрешность определения Кг составляет от

30 до 5% при изменении газонасыщенности от 0.2 до 0.9. Данная методика является более универсальной в выборе опорных пластов, поскольку учитывает пористость коллекторов. Недостатком ее является неучет содержания глинистого материала в составе проницаемых пород.

Методика Резванова P.A. более универсальна. Она предполагает для оценки Кг использование палеток пористости водоносных пластов дополненных номограммами, учитывающими аномально низкую плотность газоносного пласта [ 30 ]. Рассчитанные им номограммы плотностного эффекта для НГК позволили разработать методику обработки данных, дающих возможность определять Кг пластов без зоны проникновения. Вопрос учета глинистости решался доказательством слабого ее влияния. Таким образом, была сделана попытка получить корреляционную связь показаний нейтронных методов с коэффициентом газонасыщенности при игнорировании значений Кп и Кгл. Недостатки методики Резванова очевидны --использование для учета пористости палетки Кг = f (W, Кп), полученной по результатам приближенных решений, вносит существенные систематические погрешности. Учет пористости и глинистости через корреляционные связи приводит к ухудшению зависимости показаний нейтронных методов от Кг за счет внесения в эту зависимость как случайных, так и систематических погрешностей.

Поскольку описанные выше методики из-за неучета глинистости коллекторов не позволяют оценить адекватную газонасыщенность, в 1984г специалистами Союзгазгеофизики (Тер-Саакян Ю.Г. и др.) предложена методика "главной огибающей" [ <f ], основанная на статистическом сопоставлении значений газонасыщенности, определенной в каждой наблюдательной скважине до ее обсадки по данным электрического каротажа, с относительным разностным параметром НГК. Анализ материалов повторных замеров НГК проводился на месторождении Медвежье. В качестве одного из опорных горизонтов использовался высокопористый газонасыщенный пласт с известным значением Кг. За второй опорный горизонт принимался пласт неразмытых глин с минимальными показаниями на кривых НГК (туронская глина), либо высокоглинистые песчаники с практически нулевым газонасыщением. В соответствии с указанными опорными пластами и корреляционными связями Кп = f (Кг) и Кгл = f (Кг) была получена зависимость газонасыщенности Кг от водородосодержания W с использованием палетки Резванова. С помощью этой зависимости значения двойного разностного параметра AJny ставятся в соответствие с газонасыщенностью. Недостатки методики "главной огибающей" связаны с неучетом нелинейного влияния глинистого материала (Кгл) на определяемую величину газонасыщенности (Кг); влиянием пористости на величину Кг и с заданием статистических связей Кп = f (Кг), Кгл = f (Кг). Кроме того, уравнения главной огибающей" недостаточно обоснованы статистически, а использование для определения УЭС одного зонда размером 0.45м некорректно.

Таким образом, все рассмотренные методики опираются на теоретические палетки, полученные тем или иным способом.

На современной стадии изученности наиболее совершенной методикой оценки Кгтек по данным НГК с точки зрения автора настоящей работы является методика Е.А. Федоровой [26]. Ею по результатам иммитаци-онного моделирования проведен анализ закономерности изменения водородосодержания газонасыщенных коллекторов для различных вариаций их глинистости с пористостью 0.2 - 0.4 от газонасыщенности и получены соответствующие палетки Кг = f (W,Kn) - рис. 3.2. Модель глины в рассчитанных палетках принималась следующая: - содержание связанной воды в молекуле глины - 10 молекул Н2О; плотность глины — 2.6г/см3. Эта модель в среднем подобрана для сеноманских отложений газовых месторождений Западной Сибири. Для выявления закономерности связи газонасыщенности — Кг с водородосодержанием — W, пористостью — Кп и глини

0.1 0.2 0.3 0.4 Кгл=0

0 В 0,6 0.4 0,2 0

-0.2

-0,3

35 —Я--0.4

0.1 0.2 Кгл =0.1

0.3

0.4

Рисунок 3.2. Палетки для определения газонасыщенности Кг (ось ординат) по данным НГК- УУ (ось абсцисс) в сеноманских отложениях для для разных значений глинистости Кгл. Шифр кривых - значения Кп. стостью - Кгл использовалась программа моделирования "Поле" (автор A.JI. Поляченко). Из палетки (рис.3.2), рассчитанной для неглинистого коллектора, однозначно следует, что для НГК - 60 уравнение (3.7) описывает только общий ход кривой и, что самое главное, для коллекторов с соответствующей пористостью существует своя закономерность. Тезис Бер-мана Л.Б. и др. о независимости уравнения (3.7) не соответствует действительности. При этом погрешности оценки газонасыщенности по нему могут в худших случаях достигать 100%. Не учет содержания в порах коллектора глинистых минералов приводит к еще большим погрешностям. Последнее подтверждается палетками при Сгл >0,1.

Сопоставление расчетных значений Кг с измеренными показаниями в одор о до содержания при известной Кп по палеткам Федоровой Е.А., Рез-ванова P.A. и Абдуллаева K.M. приведено в таблицах 3.1,3.2.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Гусев, Владимир Константинович, Москва

1. Абдуллаев K.M., Гергедава Ш.К., Резванов P.A. Зависимомсь показаний нейтронных методов от коэффициента газонасыщенности песчаных коллекторов месторождения Газли. Информационный сборник, М. 1970г.

2. Автоматизированная регистрация и обработка материалов ГИС-контроль в системе "ГЕККОН-4" (Кременецкий М.И., Ипатов А.И., Кульгавый И.А., Марьенко H.H.). М.,ИГ ГАНГ, 1995г.

3. Багринцев М.И. Современное состояние промыслово-геофизических исследований действующих газовых и газоконденсатных скважин. Обзор ВИЭМС, М., 1982г.

4. Багринцев М.И., Кальницкая М.О. Повышение качества комплексных газодинамических исследований. Труды СГГ. Отчет по теме 19/83. М., 1983г.

5. Баркалая О.Г., Омесь С.П. Определение пластовых давлений по результатам геофизических исследований действующих газовых скважин. Сер. "Нефтегазовая геология и геофизика". М., ВНИИОЭНГ, 1974г.,вып.7.

6. Баркалая О.Г., Гусев В.К., Ломако П.М. Определение профиля притока при эксплуатации газовых скважин. Сер. "Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений". М. ВНИИЭгазпром, 1981г., вып 9.

7. Берман Л.Б., Нейман B.C. Исследование газовых месторождений и подземных хранилищ газа методами промысловой геофизики. — М., Недра, 1972г.

8. Газодинамический контроль за эксплуатацией скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа промыслово-геофизическими методами (Гергедава Ш.К., Пантелеев Г.Ф., Левитский К.О., Кременецкий М.И., Ипатов А.И.). М., 1991г.

9. Н.Жардецкий A.B. Банк геоданных при решении промыслово-геофизических задач. АИС "Каротажник", 1998г, вып.44.

10. Контроль за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений (Рассохин Г.В., Леонтьев И.А., Петренко В.И., Белый Н.И., Омесь С.П.). М., Недра, 1979г.

11. Ломако П.М.,Чечеккин С.И., Гусев В.К. Опыт выделения эксплуатационных объектов на крупных газоконденсатных месторождениях. Сер. "Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений". М., 1982г, вып.6.

12. Ломако П.М., Гусев В.К. Методы локализации и оценки перетоков при разработке газоконденсатных залежей на шельфе. Сер. "Разработка и эксплуатация морских нефтяных и газовых месторождений". М., 1984г, вып.5.

13. Методика оценки характера насыщенности пластов и прогнозирования состава притока по данным каротажа (Кропотов О.Н., Ручкин A.B., Яценко Г.Г., Козяр В.Ф.). Сер. "Геология нефти и газа", 1983г, вып2.

14. Методическое руководство по проведению и обработке данных повторного радиоактивного каротажа нефтяных и газовых скважин. Под научн. ред. Басина Я.Н. ВНИИЯГГ. М., 1982г.

15. Методы изучения геологической неоднородности сеноманских продуктивных отложений газовых месторождений севера Западной

16. Пантелеев Г.Ф., Кувшинова И.Ф., Визирян И.О. Подсчет запасов газа и конденсата Шатлыкского месторождения, расположенного в Марый-ской области Туркменской ССР (по состоянию на 1.08.1978г). Фонды. Труды СГГ. М.,1979г.

17. Повышение качества промыслово-геофизических исследований действующих газовых и газоконденсатных скважин (Багринцев М.И., Беляев В.М., Виноградова З.В., Гусев В.К.). Отчет по теме 19/77. Фонды. Труды СГГ. М., 1977г.

18. Промысловая геофизика при ускоренной разведке газовых месторождений (Берман Л.Б., Нейман B.C., Каргер М.Д., Юдин В.А. и др.). М., Недра, 1987г.

19. Резванов P.A. Оценка коэффициента газонасыщения пластов нейтронными методами с использованием палеток для определения пористости. Реф. сборник ВНИИЭгазпрома. Сер. "Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений". М., 1974г.

20. Руководство по исследованию скважин (Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.Н., Ремизов В.В., Зотов Г.А.). М., Наука, 1995г.

21. Таужнянский Г.В., Панов С.Ф., Хафизов Ф.З. Определение коэффициента газонасыщенности сеноманских отложений месторождений Тюменской области в условиях плохого выноса керна. В сб., 1992г.