Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Разработка технологии определения параметров низкопористых каверново-трещинных коллекторов по материалам геофизических исследований скважин (на примере месторождений Юрубчено-Тохомской зоны газонефтенакопления)

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

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии определения параметров низкопористых каверново-трещинных коллекторов по материалам геофизических исследований скважин (на примере месторождений Юрубчено-Тохомской зоны газонефтенакопления)"

РГ6 од

2 ЦнА^о-Шшводствешое государственное предприятие

по геофизическим работам в скважинах "герс" (нпгп "герс")

На правах рукописи

скрылев сергеи александрович

разработка технологии определения параметров низкопористых каверново-трнвднннх коллекторов по материалам геофизических исследовании скважин (на примере месторождений юрубчено-тохоыскои зоны га30нефтенак0пления)

Специальность 04.00.12 - геофизические метода поисков и разведки

месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-шнералогическюс наук

Тверь-1993

Работа выполнена в Государственном геологическом предприятии "Енисейнефтегазгеология" Комитета Российской Федерации по геологии ■и использованию недр.

Научные руководители:

доктор технических наук Фионов А.И., кандидат технических наук Козяр В.Ф.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Федорцов В.К., кандидат технических наук Котов П.Т. Ведущее предприятие: Государственное геологическое предприятие "Иркутскгеофизика".

Защита диссертации состоится /5 июня 1993 г. в (]_ часов 30 минут на заседании специализированного совета Д 071.18.01 в научно-производственном государственном предприятии по геофизическим работам в скважинах "ГЕРС" (НПГП "ГЕРС") по адресу: 170034,

г.Тверь, пр-т Чайковского, 28/2, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГЖ НПГП "ГЕРС".

Автореферат разослан " & " апреля 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

д.ф.-м.н.

с-

jL~jf Глуздовский В.В.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В юго-западной части Сибирской платформы выявлена Юрубчено-Тохомская зона (ЮТЗ) газонефтепакопления, которая представляет собой уникальный объект по сложности и по количеству находящихся в его залежах запасов углеводородов. К настоящему времени в пределах ЮЗ открыто четыре месторождения: Юрубченское, Ку-юмбинское, Усть-Камовское и Терское. Уникальность строения этих месторождений заключается, прежде всего, в том, что основные запасы углеводородов сосредоточены в залежах, приуроченных к рифейским, преимущественно карбонатным отложениям, претерпевшим существенные катагенетические изменения. Породами полностью утрачена первичная пористость, а эффективная емкость представлена в основном вторичными пустотами: кавернами, трещинами и полостями выщелачивания.

Выделение коллекторов и оценка их подсчетных параметров по данным традиционно применяемого комплекса геофизических исследований неэффективны. Технология достоверной количественной оценки кол-лекторских свойств отсутствует; известные методики оценки трещинных коллекторов ориентированы на иные модели коллектора. На ранней стадии изучения ЮТЗ несоответствие реальной фильтрационно-емкостной и интерпретационной моделей рифейских коллекторов привело к свертыванию нефтегазопоисковых и разведочных работ на Куюмбинском месторождении.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в разработке технологии исследования и геологической интерпретации материалов геофизических исследований скважин применительно к сложнопостроенным карбонатным коллекторам рифея ЮТЗ.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Выявление геологических и технологических особенностей за-

легания, вскрытия и исследования продуктивных рифейских отложений.

2. Обоснование модели коллектора данными изучения керна и гидродинамических исследований скважин и создание петрофизического обеспечения интерпретации материалов ГИС.

3. Изучение эффективности применения специальных и дополнительных методов геофизических исследований сквати при выделении л оценке слокнопостроешшх карбонатных коллекторов рифоя ЮТЗ.

4. Обоснование рационального комплекса ГИС для решения геологических задач и технологии его проведения применительно к условиям рифея ШЗ.

5. Разработка технологии определения подсчетных параметров сложнопостроенных коллекторов по данными ГИС и их обоснования данными керна и испытаний.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА диссертационной работы состоит в следующем:

1. Обоснована фильтрационно-емкостная модель рифейских карбонатных коллекторов ЮТЗ, базирующаяся на преимуществегаюм влиянии кавернозности и трещиноватости пород.

2. Установлены закономерности повышения эффективности комплекса ГИС, основанного на совместном использовании исследований в статичных и динамичных условиях.

3. Разработана, научно и экспериментально обоснована технология выделения и оценки по данным ГИС рифейских низкопористых кавер-ново-трещинных коллекторов, обеспепечивакхцая решение основных геологических задач на стадиях подготовки оперативных заключений и подсчета запасов.

АВТОРОМ ЗАЩИЩАЕТСЯ:

Технология изучения низкопористых каверново-трещишшх коллекторов рифейских карбонатных отлоке1!ий Юрубчено-Тохомской зоны газо-

нефтенакопления, базирующаяся на разработанном комплексе ГИС, экспериментально обоснованной технологии его применения и петрофизи-чески обоснованной методики геологической интерпретации получаемых материалов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Полученные результаты исследований позволили повысить геологическую эффективность геофизических заключений, которая достигла в 1990-1992 гг. при изучении сложно-построенных рифейских отложений 75-80 %. При рассмотрении в ЦКЗ Госгеолкома РФ (ранее Мингео СССР) отчетов по приросту запасов нефти и газа Юрубченского, Усть-Камовского и Терского месторождений ЮТЗ практически все основные подсчетные параметры залежей определены по данным ГИС и приняты без изменений в авторском варианте.

Основные положения результатов проведенных исследований использованы при разработке утвержденных Мингео СССР "Комплексной программы по оптимизации региональных, поисковых и разведочных работ в Юрубчено-Тохомской зоне газонефтенакопления" (1987 г.) и дополнения к ней (1989 г.).

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Разработанный рациональный комплекс ГИС и технология его применения утверждены в 1987 году Генеральным директором ГГП "Енисейнефтегазгеология" В.Д.Накаряковым и внедрены в качестве обязательных для сквакин, бурящихся в пределах ЮТЗ. Разработанная методика интерпретации данных ГИС реализована на стадиях подготовки геофизических заключений и оперативного подсчета запасов нефти и газа по месторождениям ЮТЗ, находящимся на различных этапах поисковых и разведочных работ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и выводы диссертационной работы докладывались на Всесоюзном совещании в г.Иркутске в 1987 г., на конференции молодых ученых и специалистов и на VIII регио-

- б -

вальной научно-практической конференции в г.Красноярске в 1988 г., на отраслевой научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в г.Тюмени в 1989 г., на научно-практической конференции в г.Иркутске в 1989 г., на VI краевой конференции молодых специалистов в г.Красноярск в 1990 г., на международном симпозиуме "Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения" в г.Санкт-Петербурге в 1992 г.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 25 научных работ.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ. В основу диссертационной работы положены первичные материалы геофизических, петрофизических и гидродинамических исследований рифейских отложений, выполненных в более 60 скважинах Юрубченского, Куюмбинского, Усть-Камовского и Терского месторождений ЮТЗ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 111 страниц машинописного текста, 49 рисунков и ю таблиц. Библиография включает 143 наименования.

Диссертационная работа базируется на результатах исследований, выполненных автором и под его руководством в 1986-1993 гг. в партии подсчета запасов ГГП "Енисейнефтегазгеология" в процессе обучения в заочной аспирантуре Всесоюзного научно-исследовательского и проект-но-конструкторского института геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (ВНИГИК) под научным руководством доктора технических наук А.И.Фионова и кандидата технических наук В.Ф. Козяра. "

При выполнении работы автор тесно сотрудничал с учеными и специалистами ВНИИГИС, ВНИГИК, СНШГГиМС, ИГиГ СО РАН, ВостСибНИИГ-ГиЫС, КЗФ ВНЙИГеофизики,' ГГП "Енисейнефтегазгеология", ГГП "Енисей-

геофизика". Автор выражает сердечную благодарность Л.Е.Кнеллеру, 0. Е.Рыскаль, А.В.Синькову, Г.Г.Яценко, А.Э.Конторовичу, Ю.Л.Брылкину, Г.Ф.Степаненко, Л.М.Дорогиницкой, В.С.Богданову, М.В.Логинову, В.А. Кринину, Л.Л.Кузнецову, Л.А.Стаценко, П.П.Скоробогатых, В.Е.Касатк-кину.В.А.Богдану и многим другим за консультации, ценные советы и замечания при обсувдении результатов исследований и написании диссертации.

Автор выражает глубокую признательность и приносит искреннюю благодарность своим коллегам по работе С.С.Острикных, А.А.Конторо-вичу. В.В.Воронкину, Н.Е.Поповой и другим за практическую помощь и поддержку при подготовке и оформлении работы.

Автор глубоко признателен своим руководителям доктору технических наук А.И.Фионову и кандидату технических наук В.Ф.Козяру за поддержу и помощь в постановке и проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении показана актуальность работы, сформулирована цель и задачи исследований, основное защищаемое положение, изложены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе дана краткая геологическая характеристика Юруб-чено-Тохомской зоны газонефтенакопления, рассмотрены литолого-физи-ческие особенности строения рифейских отложений, рассмотрены геолого-технологические условия проведения и комплекс геофизических исследований скважин.

ЮТЗ расположена в пределах Камовского свода Байкитской антек-лизы и ее геологическое строение типично для юго-западной части Сибирской платформы. Осадочный чехол, сложенный породами протерозойского и палеозойского возраста, залегает на породах кристаллического

фундамента и делится на два структурных яруса: рифейский и венд-кембрийский.

В отложениях рифея, с которыми связаны основные.запасы углеводородов, продуктивными являются низкопористые каверново-трещинные коллекторы карбонатных и, отчасти, терригенно-карбонатных толщ. В отдельных скважинах среди карбонатных пород встречаются маломощные прослои преимущественно поровых коллекторов, представленных песчаниками полимиктового состава, обладающих высокой естественной радиоактивностью. Рифейские залежи по флюидному насыщению - газоконден-сатнонефтяные, по типу - массивные, стратиграфически, литологически и тектонически экранированные. Пластовые давления в рифее, приведенные на уровень ВНК (-2072 м), составляют 21.1-22.5 МПа, что на 2 -5 % ниже условных гидростатических.

Пластовые воды рифейских продуктивных отложений имеют хлоридно -натриевый состав и минерализацию 217-257 г/л. Температуры в интервале рифейских отложений по результатам геотермических исследований изменяются в пределах 28-32 °С.

Вскрытие продуктивных отложений производится на различных промывочных жидкостях (технической воде, рассоле, глинистом растворе с различными добавками) и сопровождается в большинстве скважин интенсивными поглощениями Ш, которым способствуют пониженные пластовые давления и широкое развитие трещиноватости. Для предотвращения и ликвидации поглощений применяются структурированные ПЖ с различными наполнителями (мох, древесные опилки, угольный шлак, мраморная крошка, глинистая паста и т.п.), обладающие повышенными кольматиру-ющими свойствами. Таким образом, применяемая технология вскрытия способствует формированию в продуктивных отложениях глубоких и неоднородных зон проникновения и кольматации.

Низкий вынос керна в процессе бурения, особенно из интервалов улучшенных коллекторов, в следствие широкого развития трещиноватос-ти продуктивных отложений, преимущественное распространение коллекторов со сложной структурой пустотного пространства, эффективная емкость которых представлена в основном кавернами, трещинами и полостями выщелачивания при низкопористой непроницаемой матрице, не позволяют обосновать реальную фильтрационно-емкостную модель коллектора и разработать надежное петрофизическое обеспечение по данным стандартных лабораторных исследований керна.

Применяемый комплекс ГИС и технология его проведения, базирующиеся на исследованиях в статичных условиях, не обеспечивают на необходимом уровне решение задач подсчета запасов для слохнопостро-енных рифейских коллектров.

Для повышения достоверности решения геологических задач были поставлены специальные исследования, связанные с разработкой филь-трационно-емкостной модели рифейских карбонатных коллекторов и пет-рофизического обеспечения интерпретации данных ГИС на основе стандартных и специальных исследований керна, с постановкой специальных исследований ГИС, с разработкой и обоснованием рационального комплекса ГИС и технологии его проведения, с разработкой технологии определения фильтрационно-емкостшх свойств по данным ГИС и их обоснования данными исследования керна и испытаний скважин.

Вторая глава посвящена разработке и обоснованию модели коллек-гора рифейских карбонатных отложений ЮТЗ и созданию петрофизическо-х> обеспечения интерпретации данных ГИС.

Результаты многочисленных (более зооо) лабораторных исследова-мй образцов керна стандартного размера (зохзо мм) позволяют судить только о свойствах матрицы, порода же в целом оказывается неохарак-

теризованной с точки зрения ее коллекторских свойств. Это определяется, с одной сторонн, низким выносом керна из интервалов с улучшенными коллекторскими свойствам^ (наиболее трещиноватых и закарстованных). С другой стороны, из вынесенного керна исследуются, как правило, наиболее плотные разности пород, так как из них проще изготовить образцы.

В результате исследований, выполненных на стандартных образцах, автором установлено, что матрица рифейских карбонатных пород непроницаема, имеет очень низкую пористость (в среднем менее 1 %) и состоит преимущественно из доломита, в различной степени окремнен-ного, запесоченного и глинистого. Примеси терригенного материала приводят к незначительному увеличению межзерновой пористости (до 2-А%). Однако, улучшения фильтрационных свойств при этом не отмечено.

Для того, чтобы построить и обосновать фильтрационно-емкостную модель рифейских карбонатных коллекторов, по инициативе автора были поставлены и проведены в СНИЮТиМС (А.Н.Вотинцев, Н.А.Ершов) и в ГТП "Енисейнефтегазгеология" (П.П.Скоробогатых, Г.С.Елманова) специальные исследования керна, направленные на изучение вторичных пустот: трещин, каверн и полостей выщелачивания. Они включали изучение трещиноватости и лабораторные исследования фильтрационно-ем-костных свойств на больших образцах керна.

Параметры, трещиноватости пород определялись в полевых условиях на колонках керна и в лабораторных - на кубиках размером 50x50x5с мм.

В результате анализа и статистической обработки данных авторо»^ установлено, что трещиноватость имеет определяющее значение в обеспечении фильтрационных свойств рифейских карбонатных коллекторов.

*

При этом, несмотря на близость величин среднегеометрических значе-

ний густоты микро- и макротрещин (соответственно 42 и 35 м"1), вклад последних более значим. Так пористость макротрещин превышает пористость микротещин в 2.5-3 раза и составляет в среднем 0.037 %. Проницаемость макротрещин в среднем составляет 28x1О-^ мкм2 и превышает более чем на порядок проницаемость микротрещин (среднелога-рифлическое значение 1хю-^ мкм2). Это объясняется разницей в величинах раскрытости микро- и макротрещин.

В результате лабораторных исследований больших образцов керна, представляющих собой цилиндры диаметром 80 мм и высотой 40-100 мм, автором установлено следующее. Общая пористость (Кпоб), определенная с учетом каверн и трещин, существенно превышает межзерновую (Кс^д). При этом большинство из исследованных образцов (более 30%) имеют общую пористость до 2.0-3.0Я5, межзерновую до 1.05В и вторичную (Кпвт), включающую емкость каверн и трещин, до 1.5-2.0%. Проницаемость, определенная на больших образцах колеблется в широких преде--т р

лах - от о до 826.6x10 -1 мкм , и ее среднелогариЗмическое значение равно 17-8x1 о--3 мкм2. Между общей и вторичной гористостями установлена тесная прямая связь:

КПз^О.вИЙ^-О.З (п=199, г=0.94). Между межзерновой и общей пористостью связь значительно слабее и выражается уравнением:

1ёКпмз=0.5341вКпоб-0.337 (п=199, г=0.64). Проницаемость наиболее тесно связана с параметром разделения (lgKпp=6.143-2.29, п=81, г =0.72), показывающим долю вторичных пустот в общей пористости и определяемым из выражения:

№об-%з ^с -%з/100 > ,яаоб] • Между проницаемостью, общей и вторичной пористостью связь существует на уровне тенденций, а между Кпр и Кг^ совсем отсутству-

ет. •

Наличие довольно тесных связей между Кпоб и КпЕТ, с одной стороны, и мевду Кпр и параметром разделения - с другой, свидетельствует о преимущественном развитии в рифейских карбонатных отложениях эффективных пустот, представленных кавернами, трещинами и полостями выщелачивания. При этом фильтрационные свойства коллекторов обеспечены, в основном, за счет трещин.

Результаты испытаний скважин подтверждают этот вывод, о чем свидетельствует форма индикаторных диаграмм (выпуклые к оси деби-тов) и значения проницаемости, рассчитанные по данным гидродинамических исследований. При значениях пористости, в среднем не превышающих 2-3 %, получены промышленные притоки нефти дебитом до 500 м^/сут. и газа до 400 тыс.м^/сут. При этом расчетные значения Кпр, изменяясь в пределах от 2 до 3408.7x10 ^ мкм , в среднем составляют 119X10-3 мкм2.

Таким образом, в результате проведенных исследований автором установлено, что для рифейских карбонатных отложений ЮТЗ характерен каверново-трещинный тип коллекторов с непроницаемой матрицей.

На базе изучения взаимосвязей между литологическими, фильтра-ционно-емкостными и физическими свойствами автором разработано пет-рофизическое обеспечение интерпретации данных ГИС для сложнопостро-енных рифейских коллекторов.

Установлено значительное влияние вторичных пустот на зависимость относительного сопротивления от пористости. На зависимости Дtp=í(Kп) и оп=г(Кп) существенное влияние оказывает содержание нерастворимого остатка, учет которого существенно увеличивает тесноту указанных связей. Полученные зависимости выражаются следующими уравнениями: Лгр=1б7+4.49Кп-0.31С л (п=114, г=0.8б) и

- 13 -

ст=2.66-4.0Кп+0.002Скар(3 (п=20б, г=0.80).

В результате сопоставления данных ГИС и керна определены диалогические поправки в показания НТК за влияние доломитизации и ок-ремнения, которые соответственно равны 2.5 и -4.0 %.

Третья глава посвящена изучению эффективности специальных и дополнительных методов ГИС при выделении пизкопористых каверно-во-трещинных рифейских коллекторов.

Имеющийся обширный опыт изучения сложно-построенных нефтегазовых залежей показал, что при выделении и оценке каверново-трещинных коллекторов эффективность стандартного комплекса ГИС довольно низкая. Задача еще более усложняется при низкопористой матрице и при интенсивных поглощениях промывочной жидкости в процессе вскрытия коллекторов бурением.

Для повышения эффективности ГИС и достоверного определения подсчетных параметров в ряде скважин на месторождении проводят исследования по специальным технологиям. Среди них наибольшее распространение получили исследования в динамичных условиях, основанные на изучении формирования или расформирования зоны проникновения во времени либо при искусственном воздействии на нее. К таким исследованиям относятся: повторные измерения БК во времени на Ш с постоянными свойствами (временные БК), повторные измерения БК со сменой ПЖ (БК на "2ПЖ") и по методике "каротаж-испытание-каротаж" (КИК).

Указанные исследования по рекомендациям автора были проведены в скважинах ЮТЗ. В результате установлено, что эффективность их применения для выделения низкопористых каверново-трещинных коллекторов зависит как от условий вскрытия продуктивных отложений бурением, так и от технологии проведения самих исследований. При этом к резкому снижению эффективности приводит целенаправленная кольма-

тация поглощающих интервалов, несоблюдение оптимальных сроков первого и повторных замеров, а также недостаточная контрастность сменяемой и сменянцей ПЖ по удельному электрическому сопротивлению.

Анализ проведенных исследований позволил автору установить следующие особенности технологии проведения специальных исследований, соблюдение которых повышает эффективность их применения при изучении низкопористых каверново-трещинных рифейских коллекторов. При проведении повторного БК во времени первый замер необходимо выполнять не позднее 5 суток после вскрытия интервала бурением, а последующие через каждые 1-2 долбления или 4-5 суток в процессе углубления скважины. При применении методики БК на "2ЛЖ" первый замер следует выполнять непосредственно после окончания бурения, второй -сразу после смены Ш. Для более надежного выделения коллекторов необходимо также выполнять и третий замер спустя 4-5 суток после второго. При этом различие сменяемой и сменяющей ПЖ по удельному сопротивлению должно составлять не менее ю раз. Для эффективной замены фильтрата ПЖ в зоне проникновения смену ПЖ целесообразно проводить при гидродинамическом воздействии на прискважинную часть коллекторов (проработка ствола скважины, промывка, расхаживание инструмента и т.п.).

Исследования по методике КИК должны проводиться с учетом характера насыщения коллекторов и относительной подвижности пластовых флюидов в случае их двухфазного насыщения в интервале исследования, а также с учетом контрастности по удельному сопротивлению фильтрате ПЖ и пластового флюида. Большое влияние на эффективность КИК пр Ьыделении коллекторов и оценки их характера насыщения оказывав! Ьбъем отобранного при испытании флюида и время повторного замера, последний необходимо выполнять черёз минимально возможный промежу-

- 15 -

ток времени после окончания испытания.

Эффективность выделения сложнопостроенных рифейских коллекторов ЮТЗ повышается за счет использования в комплексе с другими методами ГИС кинематических и динамических параметров акустического каротажа, а также информации о полном акустическом сигнале в виде волновых картин (ВК) и фазо-корреляционных диаграмм (ФКД). Кинематические параметры продольных и поперечных волн позволяют рассчитать напряженное состояние ' массива вблизи скважины и выделить участки раскрытых вертикальных макротрещин. При этом эффективность выделения зон трещиноватости по данным АК не зависит от условий вскрытия коллекторов бурением. Дополнительную информацию при выделении трещин значительной раскрытости и зон трещиноватости в рифейских карбонатных отложениях дает применение скважинного акустического телевизора (CAT).

Несмотря на известные ограничения, автором установлено, что при выделении низкопористых каверново-трещинных коллекторов могут использоваться данные ГДК, о чем свидетельствуют результаты, полученные в отдельных скважинах ЮТЗ. При этом ГДК является единственным методом, позволяющим однозначно выделять маломощные прослои по-ровых коллекторов, обладающих повышенной радиоактивностью.

Для разделения продуктивных коллекторов на нефте- и газонасыщенные и установления положения ГНК применяются повторные замеры НТК в колонне. Многочисленными исследованиями доказана эффективность их применения в условиях высоко- и среднепористых коллекторов. Опыт проведенных по рекомендациям автора повторных замеров НТК в скважинах ЮТЗ показывает их достаточно высокую эффективность при определении ГНК и в условиях низкопористых каверново-трещинных коллекторов.

Результаты испытаний карбонатных коллекторов в большой степени зависят от качества соляно-кислогной обработки (СНО). Поэтому ее, особенно вблизи флюидоразделяющих контактов, необходимо проводить при геофизическом контроле. Для этих целей в условиях рифейских коллекторов должны применяться повторные замеры НК.

В четвертой главе дается обоснование технологии проведения и. интерпретации полученных материалов ГИС с целью выделения и оценки сложнопостроенных рифейских коллекторов.

Выделение сложнопостроенных коллекторов основано на использовании всего комплекса прямых и косвенных качественных признаков, отражающих проникновение промывочной жидкости или трещиноватость, а также косвенных количественных критериев.

Оценка коллекторских свойств и насыщенности пород базируется на использовании комплекса ГИС, включающего кроме основных методов дополнительные виды исследований и исследования по специальным методикам. Для решения конкретной геологической задачи предусматривается выполнение нескольких методов, имеющих различную физическую основу.

Достоверность оценки общей пористости повышается учетом лито-логического состава пород. Поэтому комплекс ГИС должен включать набор методов пористости, по разному реагирующих на разные минеральные составляющие породы. Оценка составляющих общей пористости (межзерновой, каверновой, трещинной) возможна при комплексировании методов общей пористости (НТК, ГГКП) и методов, показания которых зависят от структуры пустотного пространства (АК, БК).

Разделение коллекторов на продуктивные и водоносные, как правило, производится по данным электрических или электромагнитных методов. В условиях низкопористых рифейских коллекторов ЮТЗ, имеющих

удельные сопротивления от сотен до тысяч омметров и высокую вертикальную неоднородность, для этих целей наиболее применим двухзондо-вый БК (БКС-2), обладающий достаточно большой глубинностью и высокой разрешающей способностью. Однако, наличие в большинстве случаев глубоких и неоднородных зон проникновения снижает эффективность использования БКС-2 для выделения продуктивных коллекторов и установления ВНК. В этих условиях, несмотря на существующие ограничения, дополнительную информацию о характере насыщения дают прямые методы: ГДК и ОПК. При этом необходимо использовать не только качественную, но и количественную характеристику флюидов в отобранных пробах.

Разработанный автором алгоритм геологической интерпретации учитывает особенности строения низкопоровых каверново-трещинных коллекторов и несколько отличается от общепринятого для коллекторов простого строения. Отличие состоит в том, что в первую очередь по комплексу ГИС определяется общая пористость пород с учетом ее лито-логического состава, а уже потом - выделяются коллекторы и определяются их эффективные толщины. Данная технология определяется тем, что качественные признаки коллектора, обычно используемые при выделении мекзерновых коллекторов в статичных условиях, у рифейских коллекторов, как правило, отсутствуют. Поэтому для их однозначного зыделения требуется привлечение комплекса косвенных качественных и количественных признаков и критериев.

Методика определения общей пористости и ее составляющих - межзерновой и вторичной, в том числе и трещинной, основана на использовании комплекса методов гис, показания которых зависят от мине-эального состава скелета, пористости и структуры порового 1ространства. Общая пористость определяется с учетом минералогичес-сого состава скелета по комплексу методов ак, нтк, гпш, гк, в ка-

честве дополнительных при этом используются методы ННК-Т, в том числе в многозондовом варианте, и КО (в интервалах, неохарактеризо-ванных керном и с неоднозначной характеристикой по комплексу основных методов). Мекзерновая и трещинная пористости оцениваются по данным БК. Вторичная пористость определяется по формуле: ^ №об -Кп^/О -Нп^).

Выделение коллекторов и оценка их эффективных толщин производится с использование всего комплекса методов, отражающих трещино-ватость и кавернозность. При этом наиболее однозначные результаты получаются с применением специальных исследований скважин и дополнительных методов, включающих и ГДК.

Определение коэффициентов нефтегазонасыщешюсти по общепринятой для гранулярных коллекторов методике для низкопористых кавер-ново-трещинных коллекторов не решается. С учетом того, что вторичные пустоты связанной воды практически не содержат, а межзерновая пористость, наоборот, полностью занята связанной водой, Кнг предлагается определять по формуле:

Кнг = Кпвт/Кпо0.

Коэффициент газонасыщенности определяется по этой же формуле, но с учетом остаточного нефтесодержания, которое для рифейских коллекторов по данным лабораторных исследований керна составляет 2.5%■

Характер'насыщенности коллекторов и положение межфлюидных контактов устанавливаются по данным БКС-2, ГДК, ОПК, повторных исследований НТК в колонне и исследований БК по методике КИК.

Данные геофизических исследований скважин, выполненных по разработанной автором технологии для низкопористых каверново-трещинных коллекторов, и результаты их комплексной интерпретации по методике, предложенной автором, подтверждены результатами испытаний и ис-

следований керна.

Пятая глава посвящена объемам внедрения разработанной технологии на месторождениях ЮТЗ. Показано, что специальные исследования, основанные на изучении искусственного или естественного 'формирования. или расформирования зоны проникновения, выполнены в большинстве скважин ЮТЗ. Так из 56 скважин Юрубченского месторождения, находящегося в активной разведке, повторные замеры БК во времени проведены в 17, по методике "2ПЖ" - в 17, по методике КИК - в 2 и повторные замеры НТК - в 28 скважинах. Разработанная автором технология определения подсчетных параметров низкопористых каверново-трещинных карбонатных рифейских коллекторов используется при оперативном подсчете запасов на месторождениях ЮТЗ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге проведенных работ получены следующие основные результаты:

1. На основе стандартных и специальных исследований керна разработана фильтрационно-емкостная модель карбонатных коллекторов ри-фея ЮТЗ, которая подтверждена результатами испытаний скважин. Установлено, что в рифее имеют преимущественное распространение трещинные и каверново-трещинные коллекторы с низкопористой непроницаемой матрицей, состоящей из доломита в различной степени окремнеиного и глинистого. Эффективная емкость коллекторов представлена преимущественно кавернами, трещинами и полостями выщелачивания.

2. В результате изучения литологических особенностей, физических и емкостных свойств рифейских отложений, а также их взаимосвязей, разработано петрофизическое обеспечение для интерпретации данных ГИС.

3. Обоснована эффективность и регламентировано проведение специальных исследований, позволяющих повысить достоверность выделения и оценки низкопористых каверново-трещинных коллекторов рифея ЮТЗ. Доказано, что эффективность их применения в большой степени зависит от технологии вскрытия продуктивных отложений бурением и от технологии проведения самих исследований. Среди прочих факторов наибольшее отрицательное воздействие на эффективность специальных ГИС оказывает целенаправленная кольматация поглощающих интервалов.

4. Разработаны рациональный комплекс детальных ГИС и технология его проведения для решения задач, связанных с определением и обоснованием подсчетных параметров низкопористых каверново-трещинных коллекторов рифея ЮТЗ. Комплекс включает в себя основные, дополнительные и специальные вида исследования. При этом результаты последних используются в качестве опорной информации при выделении и оценке сложнопостроенных коллекторов.

5- Разработана и петрофизически обоснована технология геологической интерпретации данных ГИС в отложениях рифея ЮТЗ с целью выделения коллекторов и определения их подсчетных параметров: эффективной толщины, общей пористости и ее составляющих (каверновой, межзерновой, трещинной) и положений межфлюидных контактов.

6. Разработанная технология изучения низкопористых каверново-трещинных коллекторов применяется при поисковых и разведочных работах на нефть и газ в Юрубчено-Тохомской зоне, где основные запасы углеводородов приурочены к сложнопостроенным залежам в рифейс-ких отложениях. Подсчетные параметры, определенные по ГИС, используются при оперативном подсчете запасов углеводородов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Прогнозирование зон трещиноватости карбонатных отложений рифея Юрубчено-Тохомской зоны по данным ГИС //Геология нефти и газа.-1991.- N9.-с.22-27 (совместно с Брылкшшм Ю.Л., Крининым В.А.).

2. Обоснование модели коллекторов и подсчет запасов ' Юрубченс-■сого месторождения /Геология и полезные ископаемые юга Восточной Зибири (тезисы докладов к конференции), часть 2, Иркутск, - 1989. -3.44-45 (совместно с Касаткиным В.Е., Стариковым С.А.).

3- Выделение и оценка коллекторов в рифейских отложениях Юруб-1ено-Тохомской зоны нефтегазонакопления //Геология нефти и газа. -1990.-N12.-с.10-14 (совместно с Кнеллером Л.Е., Рыскаль O.E.).

4. Выделение коллекторов, оценка подсчетных параметров комплексной интерпретацией материалов ГИС с применением ЭВМ в терриген-шх венд-нижнекембрийских и карбонатных рифейских отложениях Крас-юярского края /Вопросы оптимизации прогноза поисков и разведки юсторождений нефти и газа на Сибирской платформе (тезисы докладов ; всесоюзному совещанию), Иркутск, - 1987- с.121-122 (совместно с [неллером Л.Е., Рыскаль O.E.).

5. Использование материалов ГИС для изучения коллекторов слож-:ого строения (на примере Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопле-ия). - М.,1991 - - 75с.:ил. - (Развед. геофизика: Обзор / ВИЭМС. ГП "Геоинформмарк") (совместно с Кнеллером Л.Е., Рыскаль O.E.).

6. Использование материалов ГИС при оценке подсчетных парамет-ов в условиях сложных коллекторов Восточной Сибири (Тохомо-Юруб-енская зона и Собинское месторождение) /Теология и полезные иско-аемые юга Восточной Сибири (тезисы докладов к конференции), часть , Иркутск,1989.- с.62-63 (совместно с Кнеллером Л.Е., Рыскаль .Е.).

7. Системный подход к оценке сложных коллекторов с низкими

фильтрационно-емкостными свойствами по материалам геофизических исследований скважин, керна, испытаний (на примере рифейских отложений, Восточной Сибири). /Тезисы докладов к международному симпозиуму "Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения", октябрь 12-16, 1992, Санкт-Петербург. - с.177-178 (совместно с Кнеллером Л.Е., Рыскаль O.E.).

8. Современное состояние и перспективы использования материалов ГИС для сценки подсчетннх параметров в рифейских отложениях То-хомо-Юрубченской зоны нефтегазонакопления.- Октябрьский, 1988, -Деп. в ВЦНИТИ, 1989, N 392-В89 (совместно с Кнеллером Л.Е., Рыскаль O.E. ).

9. Нефтегазоносность древних продуктивных толщ запада Сибирской платформы. - Красноярск, 1990. - 114с (совместно с Битнером

A.К., Крининым В.А, Кузнецовым Л.Л., Назимковым Г.Д., Накаряковым

B.Д., Нешумаевым В.А., Правоторовым С.Б., Распутиным С.Н.).

10. Оценка запасов углеводородов в низкопоровых гранулярных и трещинных коллекторах по данным промысловой геофизики и керна. /Тезисы докладов к международному симпозиуму "Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения", октябрь 12-16, 1992, Санкт-Петербург. - с.179-180 (совместно с Козяром В. Ф., Топорковым В.Г., Казаковым A.M.).

11. Возможности геофизических методов при выделении коллекторов и оценке их пористости в рифейских отложениях Юрубченского месторождения /Проблемы геологии Красноярского края в разработках молодых ученых. - Тезисы докладов конференции 15-16 марта 1988 г. Красноярск. - с. 22-2312. Результаты геофизических- исследований на скважинах Юрубченского нефтегазоконденсатного месторождения / Геология и полезны'

ископаемые юга Восточной Сибири (тезисы докладов к конференции), часть 2, Иркутск, - 1989. - с. 66-68.

13- Эффективность применения прямых и специальных методов ГИС при обосновании подсчетных параметров сложных коллекторов нефти и газа Сибирской платформы /Новые данные по геологии и полезным ископаемым Красноярского края и Тувинской АССР (Тезисы докладов VI краевой конференции молодых специалистов 23-26 апреля 1990 г.), Красноярск, 1990. - с.45-46.

14. Применение ЭВМ при определении подсчетных параметров коллекторов нефти и газа в сложных геолого-технологических условиях Красноярского края /Новые данные по геологии и полезным ископаемым Красноярского края и Тувинской АССР (Тезисы докладов VI краевой конференции молодых специалистов 23-26 апреля 1990 г.), Красноярск, 1990. - с.47 (совместно с Лахтиным A.A., Кнеллером Л. Е.).

15- Определение пористости карбонатных отложений рифея Юрубче-но-ТохомскоЙ зоны нефтегазонакопления /Поиски и разведка месторождений нефти и газа в Красноярском крае (тезисы докладов к viii региональной научно-практической конференции 23- 25 ноября 1988 г.), Красноярск, 1988. - с.89-90 (совместно со Скоробогатых П.П.).

16. Технология специальных геофизических исследований для выделения сложнопостроенных коллекторов в рифейских отложениях Сибирской платформы. / В сб. Совершенствование технологии интерпретации и петрофизического обеспечения геофизических исследований нефтегазоразведочных скважин. Научно-производственное государственное предприятие ГЕРС; ВНИГИК, Тверь, 1992. - с.112-119. ( совместно с Козяром В.Ф., Синьковым A.B., Кнеллером Л.Е., Цикелем М.А.).