Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Разработка технологии комплексного изучения сложнопостроенных продуктивных разрезов в подсолевых отложениях восточного борта Прикаспийской впадины

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

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии комплексного изучения сложнопостроенных продуктивных разрезов в подсолевых отложениях восточного борта Прикаспийской впадины"

Научно-производственное государственное предприятие ло геофизическим работам в сквалшнах "ГЕРС" (НППГ "ГЕРС")

На правах рукописи ФШДОН МШИЛ ЯКОМЕШЧ .

РАЗРАБОТКА ТЕШ0Л01Ш КОМПЛЕКСНОГО ИЗУЧЕНИЯ СДЖНОПОСТРОШНЫХ ПРОДШШЖ РАЗРЕЗОВ В ПОДСОЛЕВЫХ ОТЛОШИЯХ ВОСТОЧНОГО БОРТА ПШКАСПИЙСКОЙ нвдшы

Специальность 04.00.12 - геофизические метода поисков и

разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-шшералогических наук

Тверь - 1992

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразвэдочных скважин (ВНИШК, ШЛИ "ГЕРС")

Научные руководители:

доктор технических наук Фионов Л.И., кандидат геолого-минералогических наук Фомэнко В.Г.

Официальные оппоненты: доктор технических наук Лукьянов Э.Е.,

кандидат технических наук Котов П.Т.

Ведущее предприятие: Никле-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (НВ НШТ)

Защита состоится " р " ноября 1992 г. в 9-30 часов на заседании Специализированного совета Д 071.18.01 в НПШ "ГЕРС" по адресу: 170034, г. Тверь, пр. Чайковского, 28/2. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЕНИШК. Автореферат разослан "24 " сентября 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор физико-математических наук, доцент

В.В.Глуздовский

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность проблему

Восточный борт Прикаспийской пгадины является одним из наиболее перспективных в нефтегазоносном отношении районов. Продуктивные отложения здесь выявлены в подсолевых терригенных толщах нижней перш и в карбонатных массивах карбона. Крупные залежи небти и газа в карбонатных разрезах открыты на месторождениях Жакажол, Урихтау, Котасай, Алибекмола, в терригенных - Кенкияк, Восточный Агасар, Курсай, Каратюбе.

Продуктивные карбонатные и терригеннке толщи залегают на .больших глубинах. Карбонатные массивы, имея этаж нелегал она ситен-ности до 1400 м, залегают на глубинах до 5000 м, терригенные - на глубинах до 6000 ы.

Продуктивные горизонты в карбонатных разрезах сложены органогенными известняками и метасоматическими доломитами и переходными разностями. Строение их порового пространства самое разнообразное - от меязернового до порово-кяверново-трещинного.

Продуктивные горизонты в терригенных разрезах имеют неоднородное тонкослоистое строение и многокомпонентный литолопгческий состав, включающий в себя полимиктовые песчаники и алевролиты, аргиллиты, битушнолно-аргиллито-иэвеетковистые породы, силицитн, известняки, доломиты. Коллекторы приурочены к песчаникам и алевролитам, а также битуминозно-аргиллито-известковистым породам.

Для получения надежной и необходимой геологической информации в этих разрезах требуется проведение различных исследований: петрогЬизических на керне, геофизических в открытом стволе и крепленой скважине, геолого-технологическкх в процессе бурения скважин, опробований и испытаний как в обсаженных скважинах, так и в открытом стволе.

Информация по названным выше комплексам исследований в отдельности является ограниченной. Получить максимальную информацию можно только лишь при комплексном использовании данных геофизических, геолого-технологических и петро^изических исследований, выполненных по элективным для изучаемых разрезов технологиям, включающим сроки и последовательность их проведения, специальное технологии выполнения ГИС (повторные исследования и при искусственном воздействии на пласт и т.д.). Это и определяет актуальность теми.

Целью ^диссертационной работы является повышение эффективности геологических, геофизических и технологических исследований скважин в сложнопостроенных карбонатных и терригенньтх разрезах восточного бортл Прикаспийской впадины.

Основные задачи

1. Изучение горно-геологических особенностей подсолевых отложений восточного борта Прикаспийской впадины.

2. Исследование возможностей геолсго-гехнологических, геофизических и петроАизических исследований скважин при изучении сложнопостроенньтх продуктивных коллекторов в карбонатных и терри-генннх разрезах подсолевых отложений.

3. Разработка технологии комплексного изучения методами ГИС, ГШ и определений на керне сложнопостроенных карбонатных и терри-генных разрезов на различных стадиях изучения месторождений и этапах строительства скважин.

4. Опробование технологии комплексного изучения подсолевых отложений восточного Йорга Прикаспийской впадины геофизическими, геолого-технологическими и петрофизическими исследованиями при оперативной и сводной интерпретации.

Научная новизна

Т. Впервые разработана и реализована технология комплексного изучения геолого-технологическими, геофизическими и петройизичвс-

кими петодами исследований сложнолостроенных подсолевнх разрезов восточного борта Прикасгтийоко<>. впадины.

2. Впервые разработана и реализована методика нормализации кривых гамма-каротажа с использованием статистических характеристик геологического разреза, позволяющая использовать ГК для оценки глинистости при отсутствии в разрезе двух опорных горизонтов и независимо от типе, аппаратуры. "

3. На основании анализа геологических денных'и результатов физических исследований автором одним из первых установлена природа естественной радиоактивности УШ нижнепермского горизонта, и показана возможность практического использования данных спектрометрического гамма-каротажа для оценки гл'чистости терригенных пород полимиктового состава с аномальной естественной радиоактивностью.

Практическая ценность работы

Комплексное изучение методами ГИС, ПИ и исследованиями на керне сложных разрезов лодсолевых отложений восточного борта Прикаспийской впадииы позволило повысить эффективность оперативной интерпретации на 10"? Ссреднее значение по региону 0,75, а на площадях Жанажол, Урихтйу, изученных по рекомендуемой технологии, -0,85).

Методика оценки глинистости с использованием нормализации кривых ГК для подсолевнх терригенных отложений с 1975 года используется при оперативной интерпретации в организациях, работающих в районе восточного борта Прикаспийской впадины.

Реализация работы

Полученные результаты были использованы при составлении "Методических указаний по проектировании и проведению- геофизических исследований в скважинах поискового и разведочного бурения в Прикаспийской впадине", изданньтх в 1992 г.

Методика сценки глинистости с использованием предложенного

автором способа нормализации кривых- изложена во "Временном методическом руководстве по оценке глинистости по данным гамма-каротажа с использованием статистических характеристик разреза" (1975 г.).

Результаты выполненных исследований были использованы при составлении "Программ геолого-геоЛизических исследований в базовых стгватинах" для решения геологических задач в слотнопостроенных продуктивных горизонтах, залегающих в подсолевых карбоната;,тх и терригеннътх разрезах.

Апробация.работа

Основные положения диссертации докладывались на республикански* и Всесоюзных научно-технических конференциях и школах перр-\о-вогоо опыта в г.Актюбинске - I97R, 1982 гг., г.Твери - 1985, I9S9, 1990,.1992 гг., г.Уральске - 1990 г.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в II печатных работах.

Объем работа. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения. Содержит 156 стр.машинописного текста, 2S рисунков,, библиография включает 5S наименований.

В диссертации изложены результата исследований, выполненных автором в Актябинской экспедиции ГИС в 1974-1986 гг. и в отделе комплексной интерпретации ГИС ВНИТЖ в 1988-1992 гг.

В процессе работы автор пользовался помощью и советами к.г.-м.н. 1*учкина A.B.,, к.т.н. Козяра В.Ф., д.г-м.н.Басина Я.Н., профессора Петросяна Л.Г., д.т.н.Хаштдинова Р.Т., к.т.н.Еникее-во« Ф.Х., д.т.н.Чэадаева Е.В., д.т,Н.Лукьянова Э.Е., д.г.-м.н. Соколова В.Я., к.т.н. Юматова A.D..

Автор выражает благодарность геофизикам Актюбинском экспедиции ГМС Калинченко М.Ф,, Калинченко Л.М., Сашиной Р.И., Емельянову Е,В., которые совместно с автором диссертации работали наг, внедрением комплексной технологии изучения подсолевых разрезов метода-

ми гас, гги и петро^изики в районе восточного борта Прикаспийской впадины. Автор выратает благодарность главному геологу ПГО "Аятюб-небтегазгеология" Булёкбаеву З.Е., который активно способствовал внедрении технолог:::: комплексного" использования П1С, ГТИ, петро-Аизики, проведении специальных операций в скважинах, бурению базовых скважин в районе восточного борта Прикаспийско1' пплдинк.

Содержание работы

В первой главе приведены особенности горно-геологического строения.подсолевых отлояений восточного борта Прикаспийской впадины, дан анализ состояния работ по использованию геофизических, ' геолого-технологических и петрофизических исследований скважин при изучении сложных коллекторов.

Особенностью геологического строения посточного борта Прикаспийской впадины является развитие подсолевкх отлояений, представленных слоянопоетроенньми карбонатными и терригеннымч разрезами. Промышленная нефтегазоносность в карбонатных массивах связана с двумя толщами: первая карбонатная (КТ-1) толщиной 500 м приурочена н отложениям верхнего и верхней части среднего карбона; вторая -КТ-П толщиной 600 м приурочена к отложениям среднего и верхней части нижнего карбона. Между этими толщами залегают терригенные породы толщиной 216-417 м. Лучшие ноллекторские свойства имеют органогенные известняки и метасоматические доломиты. Основную емкость известняков образуют вторичные поры выщелачивания и перекристаллизации кальцита, а также каверны. Доломиты имеют средние и высокие фильтрационно-емкостные свойства (НЕС). Пористость их обусловлена процессами доломитизации, перекристаллизации, а также выщелачиванием. Поры и каверны сообщаются между собой межзерновыми микроканалами и микротрещинами. Среднее значение пористости составляет 10-1555, проницаемости 40-154 фСм2), каверновая пористость составляет 1-5^.

- б -

В нюкнепермских отложениях выделено восемь продуктивных горизонтов, из которых четыре нижних отнесены к ассельскому, один - к сакмарсксыу, три верхних - к артинскоыу ярусам нижней Перми. Коллекторы семи верхних горизонтов-представлены песчаниками и алевролитами с межгранулярной пористостью. Сложность их строения связана переслаиванием песчаников, алевролитов и аргиллитов, а также повышенной до 30-4карбонатностью и полимиктовым составсм песчаников и ,алевролитов (кварца 20-50?, полевых шпатов 20-5Ш). Фильтрацион-ио-емкостяые свойства их невысокие: пористость 8-14"^, проницаемость 0,1-390 ф(м2), глинистость от I до 30Í. Восьмой горизонт, залегающий в нижней части ассельского яруса, принципиально отличается от семи верхних. Он сложен битуминозно-аргиллито-известкови-стыми породами, силицитами, мергелями, доломитами и известняками. Органическое вещестчо в микрослоистых разностях находится в виде прослоев^неслоистых - в виде пятен или рассеянном состоянии, Коли-честсо 0В з породах достигает 1Сб. Пустотное пространство создается трещинами и порами матрицы породы. Пластовые воды хлоркальциевого типа, имеют минерализацию до 100 г/л . Пластовые давления изменяются от 32 до 85 МПа. Их рост наблюдается по мере удаления от борта к центру впадины. На месторождениях Нанажольской группы коэффициент 'чомальности (Ка) изме лвтся от 1,2 до 2,0. В терригенном комплексе нижней перми Ка изменяется от 1,6 до 2,2. Пластовые температуры в карбонатных горизонтах составляют 60-70°С, в терриген-ннх - 80-Ю5°С.

-*pt бурении используют ГШ на водной осноьз, по минерализации близкой к пластовым водам. На стадии разведки бурят скважины с ПЖ на нефтяной основе.

Поисковое бурение на подсолевые отложения начато в 1970 г. В первых поисковых скважинах выполнялся стандартный комплекс ГИС:

электрический кар о та* (ЕКЗ, т/икр о каротаж, радиоактивный (П{, НП{) и кявернометрия. Замерь? Ж выполнялись не го всех скважинах. Геолого-технологические исследования (ПИ) состояли из газового и механического каротажа. Компонентный анализ проб ГВС практически не проводился. Информативность геофизических и геолого-технологических исследований была низкой,

В 1975-76 годах диссертантом совместно с М.З.Калинченко, Л.М. Калинченко и другими специалистами Актюбинском ЭГИС были внедрены в производство акустический, боковой и микробоковой каротачи Газо-каротакные станции были укомплектованы хромотермогра^гши. В 1975 году диссертантом была разработана методика нормализации кривых ГК на основе статистических характеристик геологического разреза. Внедрение этой методики позволило оценияать глинистость терриген-ньпг пород по ГК при отсутствии в разрезе опорных пластов и независимо от типа аппаратуры (детектора гамма-излучения).

Включение а комплекс ШС ЕК, ЕМК, АК, а тагске внедрение испытателей на трубах и на кабеле позволили решить задачи выделения продуктивных коллекторов мелгранулярного типа в подсолевых карбонатных разрезах. Необходимость выделения карбонатных коллекторов со сложной структурой порового пространства и неоднородных по литологии потребовало применения широкополосного акустического каротажа, многоэондового нейтронного каротажа, геофизических исследований в процессе испытаний. Внедрение этих методов п разведочных скважинах, пробуренных в 1981-85 гг. было осуществлено под руководством диссертанта при активной помощи и содействии специалистов ВНИИЯГГа Л.Г.Петроеяна, Я.Н.Басина, И.П.Дзебаня, Ю.И.Махова, Г.В.Ъзкаевя.

Из имевшихся к тому времени методик интерпретации наиболее простой и элективной для месторождений Жанажолъской группы

- Ь -

оказалась разработанная в БелНИГЙ! Н.З.Эалкевьм методика функцио-.гялышх преобразований (ИНГЕФ). Адаптация этой методика к карбонатным отложениям региона бнла проведена диссертантом совместно с Л.М.Калмнченко, Р.И,Савиной. Для решения отдельных вопросов интерпретации применялись методики, разработанные во ВНИИЯГГе, ВНИГИКе, МИНГе.

Для повышения эффективности в исследуемых разрезах необходимо было провести целенаправленную научно-исследовательскую работу по обобщению накопленной геолого-геофизическсй ин^ормации;по исследованию возможностей отдельных методов геофизических, геотехнологических и летро&изических исследований при решении основных геологических зал.ач по выбору, обоснование и совершенствованию кы.л-лексов ПЮ, ГТИ и определений на' керне, разработке технологии комплексного их использования для изучения сложных коллекторов терригенного и ь-арбонатного состава. Исследования в этом направления были начаты автолом в 1974 году в Актюбинском ЭП1С и продольны с 1985 года во ВШГИКе.

Вторая глава посвящена исследованию информативности ГТИ, ГИС и определений на керне для изучения подсолевнх разрезов восточного борта Прикаспийской ппадинн.

Геолого-технологическая информация является оперативно". Она имеет приоритетное значение при комплексном использовании данных ГИС, ГТИ, петро(?>изических исследований при ввделении интервалов, перспективных в нефтегазоносном отношении (геохимические, технологические и геологические исследования). При выборе технологии, режима бурения и определении очередности исследований в скважине информация, получаемая по ГТИ, является управляющей.

Для повышения информативности геолого-тофизических исследований диссертантом совместно с учеными АО КазНИТИ М.А.Танкибаевнм Н.Х.Каримовым в 1986 году был предложен вариант передвижной

лаборатории ЛИСС, позволяющий производить исследования комплексом ПИ на скважинах, не оборудованных газокаротаиннми станциями, а также производить контрольные замеры, работы по поверке и градуировке используемы? приборов. С применением аппаратурно-мзтодических комплексов ПИ и эффективных методик интерпретации, разработанных Э.Е.Лукьяновым, значимость ПИ в районе несколько повысилась. Однако из-за организационных причин геолого-техкологичэг.кая информация получается и используется в регионе в неполной мере. Геофизические исследования скважин позволяют охарактеризовать разрез полностью без каких-либо пропусков интервалов. С помощью ГИС пласт изучается в естественных термодинамических условиях. Комплекс ГИС является основным источником информации о разрезе, пересеченном скважиной, для детального расчленения ого на пласты, установления глубины их залегания, оценки ФЕС и характера насыщенности. Основными факторами, определяющими выбор комплексов стандартных методов ГИС являются геологические задачи, степень сложности изучаемого разреза, особенности технологии бурения и горно-технические условия. Применяемый в регионе стандартный комплекс П4С состоит из электрических (ЕКЗ, БМК, МК, ЕК), электромагнитных (ИК), радиоактивных (ГК, НТК, ГГКП), акустических (АЮ методов кар о тала и каверномет-рии. В отдельных скважинах месторождений выполнялись спектрометрический гамма-каротаж (СГО), широкополосный акустический каротаж (АКШ), многозондовый нейтронный каротаж (МНЮ, импульсный нейтронный каротаж (ИНК), опробование пластов приборами гг кабеле (ОПК), отбор образцов боковым стреляющим грунтоносом (ОСИ. В базовых скважинах выполнялись геофизические исследования по специальным технологиям (повторные исследования различными методами ГИС). Они включали: повторные замеры во времени без воздействия на пласт; повторные замеры г- различных по физическим свойствам ПЖ, в отдельных случаях с расширкой ствола скважины; повторные замеры с воз-

действием на пласт (с задявливянием порции опресненной ГШ или меченой жидкости при проведении индикаторного метода по радону, при интенсификации притока с пспояъпогатем соляной кислоты, при каротаже в процессе .испытаний).

Петро^изические исследования керна являются источником прямой информации о коллекторе. В изучаемом регионе комплекс петроФизиче-сих исследований состоит- из замеров объемной и минералогической плотностей, открытой пористости, газопроницаемости, остаточной во-донасыщенности, общей радиоактивности, гранулометрического состава, химического анализа, интервального времени, удельного электрического сопротивления образцов горных пород. Основная масса иг-ледо-ваиий выполняется в атмосферных условиях, часть (рп, ¿"Ь , Кп) -в термобарических условиях пласта. В ограниченном объеме проводятся капилляриметрип, гамма-спектроскопия, рентгено-Флюоресцентный анализ. Получаемая при исследованиях керна информация используется в неполной мере. На основании проведенного анализа возможностей ГИС, ГШ и'определений на керне сделано заключение, что:

- в изучаемом региона решение основных геологических задач по скважине, связанных с выделением коллекторов и оценкой их насыщенности, принимается по каждому источнику информации отдельно. Сопоставляются лишь окончательные результата обработки данных по каждому комплексу исследований;

- информация по данным ГШ, ИС и петроФизике в отдельности является ограниченно«. Получить максимальную информацию можно только лугаь при комплексном использовании получаемых данных по всем видам исследований«,

В третьей главе изложена технология получения и комплексного использования данных ГШ, П1С и керна при решении геологических задач в карбонатном и терригенном разрезах в процессе строительства скважин на поисковом и разведочном этапах.

Сради геологических задач, решаемых при поиске и разведке месторождений не<?ти и газа:

- выделение перспективных интервалов;

- литологическое расчленение разрезов;

- выделение коллекторов; оценка пористости;

- оценка не^тегазонасыщенности;

- определение межфлюидных разделов.

Оптимальность предложенной технологии использования ГИС, ГШ и исследования на керне для изучения сложноиостроенных карбонатных и терригенных коллекторов заключается в том, что каждый метод исследований применяется непосредственно для решения конкретно поставленной геологической задачи.

На стадии поиска месторождения первоначальная, управляющая информация, представляемая геолого-технологическими исследования!™, позволяет в оперативном порядке установить время вскрытия и интервал залегания перспективного горизонта, представить рекомендации по корректировке режима бурения. Обработка технологических параметров ГШ и геохимических исследований, а также данные экспресс-анализа керна, шлама и ПЯ позволяют установить наличие или отсутствие перспективного интервала. Появляется возможность оперативной корректировки ГШ в вопросах проведения ГИС (интервалов исследования, набора методов, последовательности их выполнения), интервалов отбора керна.

Общие исследования ПГС в масштабе глубин 1:500 используются совместно с методами ПИ для выделения перспективных интервалов. Интервальность и сроки их проведения определяются геолого-техническим нарядом (ПН).

В выделенных перспективных интервалах проводятся детальные ГИС по всей толще независимо от характера насыщения. Детально исследуются также покрышки со стороны кровли и подоивы. Детальные

исследования доданы выполняться в минимально короткие сроки после вскрытия перспективных пород бурением, Интерчальность детальных исследований должна не превышать 200 м. Очередность проведения ГИС опрепе.ляется степенью влияния зоны проникновения на показания отдельных методов. Первыми регистрируются кривые стандартного электрического кяротажа и каверногрямча. Затем выполняются исследования методами электрокарота*а (ЕКЗ, ЕК, ИК, БМК, Ж), акустического (АК), радиоактивного каротача (ГК, НТК, ГТКП). Полученная информация по ГИС, ПИ и петрогЬизике оперативно используется для выделения перспективных интервалов, их литологического расчленения, выделения в них коллекторов и оценки их насыщенности. При неоднолнр.икп^--! оценки коллекторскпх свойств и насыщенности выполняются исследования прямыми методами (1ГОТ, ОПК, ГДК и ОСГ). Для исключения возможности пропуска продуктивных горизонтов с неявно выраженной геофизической характеристикой необходимо провести газовый каротаж после бурения (ГКПБ) или газовый каротаж после остановки бурения (ПШОБ).

На стадии поиска месторождений геологические задачи оперативной интерпретации (выделение коллекторов и оценка их насыщенности) рекомендуемым комплексом ГШ, ГИС и петрофизических исследований при условии их качественного выполнения решаются однозначно в разрезах, представленных коллекторами порового типа. В разрезах с коллекторами сложного строекия он позволяет выделить объекты для поинтервального опробования.

На стадии разведки месторождения основными задачами геофизических, геотехнологических и петрофизических исследований являются обоснование и оценка подсчетных параметров: пористости, нефтегазо-насыченности, эффективных толщин, а также определение фазового состояния УВ и мех^лтоидных разделов. Эти задачи в условиях сложно-построенных карбонатных и терригенньтх коллекторов могут быть ре-иены только с использованием геофизических исследований скважин

по специальным технологиям, специальных петройизических исследований и данных обработки геохимических методсз ГТИ, Специальные геолого-геофизические исслеаования в разведочных скваяинах должны производиться по разработанным для каждой сквачины программам, в .'сличающим также и сплошной отбор керна в продуктивных горизонтах, поинтервальные опробования, сопровождаете геофизическими исследованиями в процессе-, испытания, бурение скважин на ЕЖ с безводной основой на начальном этапе оценки месторождения,

Интервальность проведения детальных исследований ЭК на разведочном этапе бурения может быть увеличена по сравнении с поисковым для образования зоны проникновения с целью вцделения проницаемых пластов. При опробовании низкопоровых карбонатных коллекторов и продуктивных терригенных горизонтов с неоднозначной характеристикой по коллектсрским свойствам имеет смысл расширение интервалов перфорации при проведении П'С, сопровождающих процесс испытаний. Это замеры высокочувствительным термометром (ВТ), ИННК, ПК, сква-жинннм магнитам локатором (СШП. Так как данные испытаний являются опорной информацией, необходимо проводить контроль качества цементирования (ОЦК, А10Д),

Последовательность использования материалов ГНС, Г"Ш и петро-физики при сводной интерпретации определяется проектом разведки и руководящими документами, регламентирующими использование результатов геологоразведочных работ на нефть и газ при оценке запасов.

Предлагаемая технология комплексного использования данных 1ИС, ПИ и керна при решении геологических задач в карбонатном разрезе позволяет выделять перспективные интервалы по наличию сведений о региональной нефтегазонасыщенности, по материалам геолого-геохимических исследований проб ПК, керна и шлама (люминисцентно-битумкнологический анализ), определение компонентного состава

углеводородных газов в пробах ПЖ и шлама, экспресс-анализа керна и шлама), технологических исследований (-механического виброакустического, фильтрационного каротажа), по данным ГИС (ЕК, АК, ГГК, БМК, ГК, НТК).

Литологическое расчленение карбонатных разрезов производится по данным НТК, АК, ГГКП, ГК, ЕК с использованием известных методик интерпретации (ИНГЕФ, КОЖЮР и др.). Достоверность решения этой задачи повышается с привлечением результатов исследования керна и штама.

Расчленение разреза на пласты предусматривает выделение пластов и прослоев, различающихся по своим Физическим характеристикам, и определение глубин залегания их границ. Разделение выделенных пластов на пласты-коллекторы и пласты-неколлекторы сводится к выбору проницаемых пластов.

Для выделения коллекторов в изучаемом районе используются комплексы наиболее эффективных для зтс" цели методов ГИС и ГТИ, Критерии выделения коллекторов обосновываются по данным керна и испытаний. В общем случае для выделения коллекторов применяются прямые признаки коллектора, свидетельствующие о движении в пласте флюида, прямые качественные геофизические признаки, показывающие возможность движения по пласту флюидов при создании репрессий и косвенные количественные критерии, основанные на статистических характеристиках.

Прямые признаки .устанавливаются по результатам непосредственного опробования и гидродинамических исследований приборами на кабеле (ГДК, ОПК). При выделении коллекторов по данным ГИС применяются два основных приема:

- по прямым качественным геофизическим признакам подвижности Ллюида в пласте, устанавливаемым по результатам интерпретации ка-

ротажных диаграмм;

- по косвенным количественны!-! критериям с применением граничных значений геофизических параметров.

Прямые качественные признаки выделения коллекторов фиксируются: по данным каверноиетрии и микрокаротажа; по данным разноглубинных установок ЭК; на этом же принципе основано использование импульсного нейтронного каротажа с компенсацией влияния водонасвден-ной пористости, по изменению хлоросодертания по радиусу в глубину пласта (В.П.Стенин), по материалам повторных замеров ЭК, НК, ИННК, а также ГК при использовании в качестве элемента меченой жидкости радона и ИННК при использовании соляной кислоты в процессе интенсификации притока.

При определении пористости карбонатных коллекторов в исследуемом регионе применяются известные методики, предложенные Я.Н.Васиным, Б.Ю.ВендельштеРном, И.В.Головацко^, И.3,Беляевым и другими исследователями. В изучаемом регионе при оценке пористости карбонатных пород необходимо учитывать литологию и структуру порового пространства. Это можно сделать только при наличии в комплексе массовых исследований трех каротажей пористости - АК, НК, ГГКП. Для решения этой задачи необходимо использовать определения на керне (опорная информация), а при необходимости - образцов пород, отобранных стреляющими и сверлящими керноотборниками, проб шлама.

Оценка нейтегазонасыщенности пластов-коллекторов по данным геофизических, геотехнологических и петрофизических исследований скважин заключается:

-»разделении пластов-коллекторов в пределах перспективного интервала на водоносные и нефтегазоносные;

-воценке фазового состояния УВ;

- в прогнозной оценке положения газоводяного (ГВЮ, водо-

- 16 -

нефтяного (ВНЮ и газонефтяного (ГНК) контактов;

- оценке коэффициента нефтегазонасыщенности.

Установить наличие УВ в пласте можно по данным геолого-геохимических исследований, испытаний на трубах (ШТ) и опробования пластов на кабеле (ОГК), отбора образцов пород боковым грунтоносом (ОГ) и сверлящим керноотборником (СКО). Можно использовать также данные экспресс-анализа керна и шлама. Важное место в комплексе исследований по оценке характера насыщения занимают газовый каротаж после бурения и после остановки бурения. Косвенными методами оценки характера насыщенности являются геофизические методы исследования скважин (значения § при известной пористости, данные повторных замеров ЭК, результаты измзрений ЭК разноглубинными установками, регистрация временных э&йекгов по ИНН-Н, данные повторных замеров нейтронными методами (ИНК, НК). При наличии петро-Физического обеспечения по данным ГИС оценивается коэффициент нефтегазонасыщенности К^, (водонасыщенности К ). Опорной информацией при оценке К^, является результат экстракционно-дистилляци-онного анализа нефтенасьшенного керна, отобранного в скважинах, пробуренных на ИВР.

При определении межФлюидных разделов эффективно использование ОПК, 'ГДК, а также материалов компонентного анализа содержания УВ в ГВС (геохимические исследования).

Решение всех перечисленных задач показано на конкретных примерах месторождений восточного борта Прикаспийской Епадины.

Комплексное использование данных ГШ, ГИС и керна при решении геологических задач в терригенном разрезе имеет некоторые особенности при решении задачи литологического расчленения. Это связано с многокомпонентным литологическим составом отложений (песчано-

алгечролптовме поро,—-тиллить*, пмлицито, битуминозно-аргиллито-язвесткотгасдае породы, известняки, доломиты). Репение это?» подачи по данным гаС (ГК, НТК, ГПШ, АК, ДС) без привлечения результатов технологических исследований, исследований керна и шлама крайне затруднено. Аномальные значения естественной радиоактивности в интервале УШ горизонта, связанные с содержанием органического вещества и акцессорных минералов, делают необходимым использование спектрометрического гамма-каротажа. Если при выделении коллекторов в семи верхних нгекнепермских гориэгнтах допустимо использование стандартных методик выделения коллекторов, то для УШ горизонта необходимо применение П1С, выполняемых по специальным технологиям, предусматривающим выполнение широкого комплекса геолого-геоФизических, геолого-технологических исследований и определений на керне, который необходимо отбирать по всеЧ толщимгоризонта.

• При оценке пористости терригенных коллекторов необходимо "/читывать их глинистость. Для семи верхних нижнепермских горизонтов разработана методика оценки глинистости по данным гамма-каротажа. Суть методики заключается в нормировании кривых ГК с использованием статистических характеристик геологического разреза

+ ; у = —

* ' 1 Мег

где ^- значение естественной радиоактивности внутри метрового интервала, на которые разбивается диаграмма ГК; Ур - показания ГК в нормированных единицах; Ур - среднее арифметическое показаний ГК по данной выборке (скважине); <Т - среднеквадратическое отклонение для данной выборки; величина, близкая к матема-

тическому ожиданию интенсивности естественного гамма-излучения данной многослойной среды; Мо* - величина оценки математического ожидания среднеквадратичбского отклонения для данной толщи; % -коэффициент сжатия (растяжения) кривых распределения для исследу-

емой выборки (скважины).

Предложенная методика позволяет наиболее достоверно оценивать глинистость по гамма-каротажу при отсутствии в разрезе опорных пластов и регистрации кривых ГО приборами с детекторами разного типа.

Для оценки объемной глинистости в условиях аномальных значений ГК предложено использовать методику Лоуренса. Исходной информацией в этой методике являются данные спектрометрического гамма-каротажа: ^ _ К7и)мт

где К1И - калиево-ториевый ивдекс, равныл произведению концентраций К и Тв на соответствующих кривых СГТС (КГИ = Ск • Ста) .

Большая достоверность оценки глинистости по данному методу связана с исключением из показаний ГК урановой составляющей.

Для определения пористости битуминозно-аргиллито-известковис-тых пород УШ горизонта предложено использовать многокомпонентную модель, состоящую из аргиллитов, известняков, доломитов, извест-ковистых и глинистых песчаников и ОВ, разработанную Ф.Х.Еникеевой при участии диссертанта. Модель описывается данными ННКнт, ГГКП, АК, СГК. Применение её позволяет учесть влияние глинистости и би-т.уминозности при оценке пористости. Глинистость следует учитывать и при оценке коэффициента неп^тегазонасьшенности.

В диссертации сделан вывод, что для повышения эффективности геолого-геофизических исследований в подсолевьтх отложениях восточного борта Прикаспийской впадины необходимо применять технологию, которая включает оптимальный набор методов ГИС, ГШ и петроЛизических исследований, сроки и последовательность их выполнения, комплексную интерпретацию получаемых материалов в зависимости от разнообразия и сложности карбонатных и терригенных раз-

резов региона.

В четвертой главе приведены результаты опробования технологии при решении различных геологических задач в конкретных условиях изучаемого региона. Здесь же приведен анализ комплексного использования геолого-геоФкзической и геотехнологической информации при оперативной и сводной интерпретации. Выделение перспективных интервалов в терригенных отложениях ассельского яруса на месторождениях Акжар-Каратюбинской зоны наиболее достоверно выполняется по данным геохимических исследований (суммарного газосодержания, компонентного анализа проб газа и томинисцентно-битуминологичес-кого анализа ПЖ, кэрна). Традиционно информативные методы ГИС в этих разрезах недостаточно эффективны (скв.1 месторождения Восточный Акжар).

В карбонатных разрезах верхние границы КТ-1 и КГ-П отмечаются на кривых ГШ (механического каротажа) и ПТО (ГК, НТК, АК). Перспективные в нефтегазоносном отношении интервалы выделяются по данным компонентного анализа проб ГВС, люминисцентно-битуминоло-гического анализа ГШ, шлама и керна, фильтрационного и механического каротажа (скв.4 месторождения Алибекмола).

Прямые качественные геофизические признаки для выделения низкопоровых карбонатных коллекторов, вскрытых на месторождениях Жанажол, Кожасай, Алибекмола разнообразны. Это приращения на кривых МК, расхождения на повторных замерах ЕК, на кривых повторных замеров ИННК при интенсификации протока при СКО, на кривых ГК, зарегистрированных при проведении исследований по индикаторному методу меченой радоном жидкости (скв.84, П-3 месторождения Кожасай, скв.З месторождения Жанажол, скв.27 месторождения Алибекмола) Сопоставлением результатов выделения коллекторов по методике нормализации кривых (Н.З.Заляев) и по индикаторному методу

по меченой радоном ПШ показана высокая эффективность разных по своей физической сущности методик ГИС. Эффективность выделения низкопоровьи: коллекторов по данным' 1ИС, выполненным по специальным технологиям показано на матеоиалах скв.84 Кожасай. Пласты*с по-ристос-ъю 6,5-8 близкой к граничнилу её значению (7 %), уверенно выделяются как коллекторы на временных замерах БК и ИННК, замеренных до и после интенсификации притока при СКО.

Увеличение проницаемости прискважинной зоны, наличие гидродинамической связи ствола скважины с пластом через перфорационные отверстия наблюдаются на повторных замерах АКШ. По сопоставченига динамических параметров продольных, поперечных и лэмбовских волн и ФКД до и после перфорации можно оценивать качество вскрытия объекта (скв.34 и 36 месторождения Жанажол).

В диссертации показано, как использование БК только в одно-зондовой модификации при изучении карбонатных пород первой и второй карбонатных тот может привести к пропуску продуктивных пластов в связи с наличием глубокого понижающего проникновения (скв.10 месторождения Жанажол - KT-I), скв,4 месторождения Алибекмола -КТ-П). Сделан вывод, что на поисковом этапе строительства скважин помимо использования многозондовых модификаций ЭК необходимо привлекать данные геохимических исследований. Примером является использование А.В.Ручкиным данных компонентного анализа ГВС при выделении газонефтяного и водонефтяного контакта на месторождении Жанажол (КТ-П).

Для обоснования критериев и алгоритмов, используемых при комплексной количественной интерпретации данных IMC необходим определенный объем опорной информации. Такую информацию можно получить при поингервальннх испытаниях с интенсификацией притока и геофизическом сопровождении, при выполнении определений на пред-

ставительных коллекциях керна, при проведении специальных геофизических исследований, таких как СГК, АКШ, ДК, ШНК, повторные замеры БК, ИНК и др.

Анализ сосюянмя оперативной интерпретации в регионе за период 1991-1990 гг. показал повышение её эффективности в годы интенсивного разбуривания месторождений Яанажольской группы, где выполнялся полный комплекс ГИС, расширенный большим объемом ГИС, выполняемых по специальным программам. Внедрялись методы ИИ. Выявлены недостатки оценки геологической эффективности оперативных заключений по действующей инструкции, заключающиеся в отставании результатов испытаний по времени, в отсутствии оценок качества испытаний, использовании слабообоснованных граничных значений, применяемых для выделения межфлюидных раздело

Определенное снижете эффективности оперативной интерпретации в 1988-1990 гг. связано с изучением новых, ранее на вскрываемых сложнопостроенных терригенных разрезов. В эти годы возникли трудности, связанные с отсутствием модели коллектора. Стандартное петрофизическое обеспечение но позволяло решить эту задачу. Комплекс геолого-технологических исследований выполнялся э недостаточно полном объеме, Пе проводился ВАК, экспресс-анализ керна и шлама. Не проводились ОПК, ГДК. Объем ГИС по специальным технологиям выполнялся в небольшом объеме. Не соблюдалась технология комплексного использования ГИС, ГШ и петроФизики. В последние годы (1991-92) положение в этом вопросе улучшилось; исследования в скважинах проводятся по научно обоснованным программам. Начато бурение базовых скважин.

Эффективность сводной интерпретации материалов ГИС оценивается достоверностью определения параметров продуктивных пластов, используемых при подсчете запасов нефти и газа объемным методом. Анализ использования данных ГИС и определений на керне при обосно-

вании подсчетных параметров'позволил сделать вывод, что основные изменения в ГКЗ быт связаны о эффективными толщинами. Чаще всего это происходило за счет увеличения граничных значений пористости. Основная причина изменений этого параметра связана с неполным использованием имеющейся геолого-геофизической и геотехнологической информации, с недостаточным объемом поинтервальных опробований, ОГК, ГДК, геофизических исследований скважин по специальным технологиям.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения настоящей работы:

- изучены горно-геологические особенности подсолевьтх отложений восточного борта Прикаспийской впадины. Сложность., изучения карбонатных коллекторов состоит в их литологической неоднородности, сложной структуре порового пространства, сравнительно низкой пористости. Сложность изучения терригенных коллекторов связана с многокомпонентным жтолсгтесшм составом, тонкослоистым строением, наличием битуминозно-аргиллито-известковистых коллекторов с листовато-плитчатым строением, с аномальной естественной радиоактивностью;

- исследованы возможности геолого-технологических, геофизических и петрофизических .исследований скважин при изучении продуктивных коллекторов в подсолевьтх разрезах карбонатных и терригенных отложений. Показано, что данные ПИ являются управляющей информацией при определении последовательности работ, корректировке ПН, выделении перспективных интервалов. По данным ШС получается информация по всему разрезу скважины без пропусков интервалов. Результаты исследований на керне служат опорной информацией.

Информация, получаемая »го данным ПИ, ГИС, пегроФизике в от-

дельности, является ограниченной и не используется в полной мере при решении геологических задач. Максимально возможного использования информации можно достичь лишь при оптимальном комплексироеа-нии данных гаС, ГШ и петробмзики при решении конкретных геологических задач.

Разработана технология комплексного использования ГИС, ГШ и определений на керне при изучении карбонатных и терригенных разрезов, вскрытых сквачсинами. Определена последовательность получения и использования различной геолого-геофизической и геотехнолс. .теской информации на стации поиска и разведки месторождения. Разработаны методики комплексного применения геолого-геофизических и гео-технологкческих данных при решении задач выделения перспективных интервалов, литологического расчленения, выделения ::оллектогюв, оценки пористости, насыщенности, определения меж^люидных разделов.

•Разработана методика оценки глинистости терригенных пород по ГК при отсутствии в резрезе опорных пластов. Методика основана на статистическом нормировании кривых ГК, зарегистрированных разнотипной аппаратурой. Показана возможность оценки глинистости в терригенных разрезах с аномальными значениями естественной радиоактивности по данным спеектрометрического гамма-каротажа.

Технология комплексных геофизических, геолого-технологических и петрофизических исследований скважин опробована при изучении подсолеЕых терригенных и карбонатных разрезов на месторождениях восточного борта Прикаспийской впадины: Нанажол, Урихтау, Кожасай, Кенкияк, Восточный Акжар и др. Установлено, что практичность решения задач оперативной и сводной интерпретации снижается при отклонении от рекомендуемой технологии, невыполнении комплексов геолого-геофизических и геолого-технологических исследований.

Исходя из актуальности темы диссертации, работу по ней следует продолжить по цуги компьютеризации сбора информации и комплексной интерпретации данных методов ГТЙ, ГИС и петрофизики, решения обратных задач у. математического моделирования при выборе интерпретационных моделей коллекторов.

Автором диссертационной работы защищаются следующие основные положения.

. I. Технология изучения сложнопостроенных продуктивных разрезов в подсолевых отложениях восточного борта Прикаспийской впадины, базирующаяся на комплексном использовании данных геолого-технологических, геофизических, петрофизических исследований, предназначенная для получения необходимой и достоверной геологической информации по скважине.

2. Методика использования статистических характеристик геологического разреза для нормализации кривых ГК, позволяющая наиболее достоверно'оценивагь глинистость по ГК в терригенных отложениях при отсутствии в разрезе пластов с максимальной и минимальной глинистостью независимо от типа применяемой 'аппаратуры.

По теме диссертации опубликованы следующие работы.

1. Технология комплексирования геолого-технологических, геофизических ги петрофизических исследований для изучения подсолевых разрезов восточного борта Прикаспийской впадины. /В сб.: Определение параметров коллекторов и залежей нефти и газа по материалам ГИС. Тверь, НПГП "Гере", 1992.

2. Опыт изучения сложнопостроенных; карбонатных коллекторов в подсолевых отложениях восточного борта Прикаспийской впадины,

/В сб.: Новые разработки в технологии геофизических исследований нефтегазоразведочных скважин. Тверь, НПГП "Гере", 1992.

3. Состояние, проб темы и пути повышения эффективности ГИС В' подсолевых терригекных отложениях Акжар-Каратюбинской зоны восточ-

ного Прикаспия / В сб.: Оперативная интерпретация материалов ГИС: состояние, проблемы, пути повышения эсРйективности. - Тверь, НПО "Союзпромгеофизика", 1991.

4. К оценке глинистости песчано-глинистых отложений полимик-тового состава по данным гаммаметрии с использованием статистических характеристик геологического разреза. / Нефтегазовая геология и геофизика. М., ВНИИОЗНГ, 1975.

5. Особенности проектирования и технологии проведения ГМС в подсолевых отложениях Прикаспийской впадины../ В сб.: Новое в технологии комплексной интерпретации материалов геолого-геофизических исследований скважин. Тверь, НПГП "Гере", 1992.

6. Методические указания по проектированию проведения геофизических исследований в скважинах поискового и разведочного бурения

в Прикаспийской впадине. Тверь, ВНИГИК, 1991. 48 с. (соавторы А.В. Ручкин, Г.Х.Шерман, С.Н.Финкелыитейн}.

7. О необходимости оснащения буровой передвижной лабораторией для исследования состояния ствола скважины / Нефтяное хозяйство, 1968, № II '(соавторы М.А.Танкибаев, Н.Х.Каримов, З.Е.Булекбаев, С.М.Троценко).

8. Опыт определения подсчетных параметров в условиях тонкослоистого разреза Северного Устюрта / Нефтегазовая геология и геофизика, 1972, №9 (соавторы Р.И.Савина, Б.С.Тасыбаев).

9. Оценка коллвкторских свойств в кунгурских отложениях восточной окраины Прикаспийской впадины / Геология нефти и газа, 1974, № 4 (соавторы Е.В.Емельянов, Г.И.Палиев).

10. Новые данные о строении кунгурских отложений в восточной части Прикаспийской впадины / Нефтегазовая геология и геофизика. М., ВНШОЭНГ, 1974, № 4 (соавторы З.Е.Булекбаев, О.Н.Марченко, Г.Г.Мулдакуло^.

II, Результаты применения динамических параметров волн Лэмба при выделении коллекторов и прогнозе их испытания /В сб.: Сов ременные тенденции развития и технологии ядерно-геофизических и геоакустических исследований. М, ВНИИГеоинформсистем, 1987, (соавторы В. И. Ищенко, С.В.Красавин).