Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Развитие методики интерпретации ГИС в условиях низкопористых карбонатных коллекторов сложного строения (на примере юрубчено-тохомской зоны нефтегазонакопления)

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

Автореферат диссертации по теме "Развитие методики интерпретации ГИС в условиях низкопористых карбонатных коллекторов сложного строения (на примере юрубчено-тохомской зоны нефтегазонакопления)"

На правах рукописи

ДЕГТЯРЕВ Борис Павлович

РАЗВИТИЕ МЕТОДИКИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ МАТЕРИАЛОВ

ГИС В УСЛОВИЯХ НИЗКОПОРИСТЫХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ СЛОЖНОГО СТРОЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ЮРУБЧЕНО-ТОХОМСКОЙ ЗОНЫ НЕФТЕГАЗОНАКОПЛЕНИЯ)

04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

НОВОСИБИРСК 1998

Работа выполнена в Красноярском научно-исследовательском институте геологии и минерального сырья

Научный руководитель: доктор технических наук Кнеллер Леонид Ефимович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Эпов М.И.

кандидат геолого-минералогических наук Дорогиницкая Л.М.

Ведущая организация: АО «Енисейнефтегаз» (г. Красноярск)

Защита состоится « О/ » ^о а^Тп 1998 г. в ^ час, на заседании диссертационного совета Д 002.50.06 в Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новосибирск, 90, пр-т Ак. Коппога, 3 телефакс: (383-2) 35-26-92

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГМ СО РАН Автореферат разослан «_ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н.

Ю.А.Дашевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объектом исследования являются геофизические методики определения фильтрационно-емкостных свойств и характера неоднородности низкопористых карбонатных коллекторов сложного строения Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления (ЮТЗ) по материалам ГИС.

Актуальность работы. Несмотря на то, что методы ГИС широко используются для изучения сложных рифейских коллекторов ЮТЗ, эффективность этих методов недостаточна и их функции ограничены.

1) Для настройки комплекса ГИС на решение геологических задач слабо используется разнообразная геолого-промысловая и технологическая информация. Не учитываются технологические факторы, влияющие на продуктивность коллекторов, вследствие чего данные ГИС и испытаний скважин часто противоречивы. Слабо учитываются факторы, влияющие на информативность методов ГИС, не изучены условия их эффективного применения, вследствие чего неверно оцениваются приоритеты методов (основные, второстепенные) и их роль (опорные, массовые). Это отразилось на полноте и качестве выполнения массового для ЮТЗ метода разноглубинного бокового каротажа (БКС-2) и опорного - гидродинамического каротажа (ГДК).

2) Недостаточно изучена петрофизическая модель коллектора. Разработанная ранее объемная модель рифейских коллекторов не учитывает их глинистости, что резко снижает эффективность разработанной ранее технологии выделения и оценки коллекторов по комплексу ГИС /Скрылев С.А., 1993/.

3) Слабо реализуется потенциальная возможность информативных двухзондовых установок: разноглубинного бокового каротажа (БКС-2), шюшостного гамма-гамма-каротажа (ГТКП), многозондового нейтрон-нейтронного каротажа. Компонентный состав и пористость пород определяются, главным образом, по данным нейтронного гамма-каротажа (НТК) и акустического каротажа (АК) по скорости, не обеспечивающим интерпретационной модели, адекватной реальной геологической среде.

4) Отсутствуют количественные критерии выделения и сравнительной оценки коллекторов по фильтрационным свойствам, несмотря на то, что в соответствии с разработанной ранее технологией /Скрылев С.А., 1993/, в большинстве скважин ЮТЗ выполнены трудоемкие и дорогостоящие специальные исследования, основанные на изучении искуственного или естественного формирования или расформирования зоны проникновения. Почти в каждой третьей скважине центральной части ЮТЗ наблюдались интенсивные перетоки газа и воды при испытании нефтенасыгценной части разреза. Существующие методики геологической интерпретации данных ГИС не позволяют дать прогноз этих перетоков при выборе объектов испытаний.

5) Задача определения параметров коллекторов по данным ГИС затруднена потому, что величины определяемых параметров соизмеримы с систематическими погрешностями их оценки, или получены в условиях измерения, граничащих с предельными. Точность определения общей пористости методами радиоактивного и акустического каротажа (от 1 до 2.5 %) соизмерима с общей пористостью рифейских коллекторов (от 1.5 до 3 %). Боковой каротаж (БК) часто проводится в предельных условиях - отношение удельного сопротивления пласта к удельному сопротивлению промывочной жидкости (11п/11с) близко или больше 10000. Вследствие этих причин большое количество первичного геофизического материала отбраковывают или, при его использовании, получают искаженные результаты.

6) Для расчленения разреза используются только данные гамма-каротажа (ГК) и керна, которые не позволяют расчленять разрез рифея на слои и толщи, различающиеся по фильтрационным свойствам. Наличие территорий с существенно различной промысловой характеристикой дает основание предполагать высокую степень неоднородности рифея по фильтрационным свойствам, что не нашло своего отражения в данных ГИС.

Цель работы - повышение информативности и расширение функций комплекса ГИС при изучении низкопористых (от 1.5 до 3 %) карбонатных коллекторов сложного строения.

Задачи исследования - 1) Усовершенствовать методику интерпретации материалов ГИС в условиях низкопористых карбонатных коллекторов сложного строения. 2) Используя разработанные мето-

дики определить характер неоднородности рифейских карбонатных толщ ЮТЗ.

Фактический материал и методы исследования. В диссертационной работе использованы первичные материалы собранные автором лично или под его руководством в период с 1982 по 1997 г. на месторождениях ЮТЗ по более 70 скважинам, куда вошли данные ГИС, керна, прямых методов исследований скважин (ГДК, ОПК), результаты специальных исследований, основанных на изучении искуственного и естественного формирования и расформирования зоны проникновения, результаты геофизического контроля соляно-кислотной обработки пластов, технологические данные об условиях проведения ГИС, первичного и вторичного вскрытия коллекторов, сведения о поглощениях промывочной жидкости в процессе бурения, результаты испытаний скважин, сведения о времени между первичным вскрытием, ГИС и испытанием.

Основой решения поставленных задач являются: теория методов ГИС и интерпретации данных, современные компьютерные технологии обработки информации. Структура взаимосвязей геолого-промысловых, геофизических и технологических параметров и характеристик изучалась с помощью статистического, факторного и сравнительного анализа. Геологическая интерпретация материалов ГИС осуществлялась в компьютерной системе ГИНТЕЛ по алгоритмам, разработанным диссертантом. Для разработки алгоритмов использовалось петрофизическое и математическое моделирование реальной геологической среды. Способы увязки геофизических и петрофизических данных, оценки достоверности полученных результатов разработаны с использованием положений теории ошибок. Для изучения закономерности и характера неоднородности рифейских отложений использованы методы теории случайных функций.

В работе автор опирался на положения и разработки своего руководителя Кнеллера Л.Е. (1990,1991, 1995), а также Б.Ю.Вендельштейна, В.Ф.Козяра, Г.Г.Яценко (1990), Деча В.Н., Кноринга Л.Д. (1985), Ильинского В.М., Лимбергера Ю.А (1981), Нечая А.М (1969), Скрылева С.А. (1993), Эл-ланского М.М (1975).

Защищаемые положение выводы и рекомендации.

1) Выявление факторов, влияющих на продуктивность рифей-ских объектов и достоверность методов ГИС - необходимое условие повышения информативности комплекса ГИС, сопоставимости данных ГИС и испытаний.

2) С увеличением глинистости рифейских коллекторов уменьшаются их фильтрационные свойства. Учет глинистости в интерпретационных моделях - основной вопрос повышения информативности ГИС на ЮТЗ. Для количественной оценки глинистости рекомендуется использовать данные гамма-каротажа (ГК).

3) Разноглубинный боковой каротаж, при обеспечении рекомендуемых условий его эффективного применения, дает надежный прямой признак подвижности нефти и газа в пласте и являются более информативными, чем трудоемкие и дорогостоящие специальные исследования, основанные на изучении естественного и искуст-венного формирования зоны проникновения.

4) Между степенью неоднородности рифейских отложений по общей пористости и их фильтрационными свойствами существует прямая связь.

5) Отложения рифея расчленяются на толщи с существенно различными фильтрационными свойствами. Эти толщи закономерным образом распределены в карбонатной части разреза.

Новизна работы. Личный вклад.

1) Используя факторный и сравнительный анализ установлены закономерности повышения информативности комплекса ГИС, основанные на включении в информационную систему, кроме данных керна и испытаний скважин, технологических данных и сведений о поглощениях промывочной жидкости в процессе бурения.

- впервые установлены конкретные геологические и технологические причины низкой продуктивности объектов испытаний;

- благодаря учету технологического фактора обеспечена сопоставимость данных ГИС и испытаний;

- на основе изучения геолого-технологически условий геофизических измерений изменены существующие ранее /Скрылев С.А., 1993/ приоритеты методов ГИС, введено понятие адекватности интерпретационной математической модели реальной геологической среде.

3) Опираясь на анализ геолого-промысловых и геофизических данных впервые установлена связь между глинистостью коллекторов и их фильтрационно-емкостными свойствами.

4) С учетом математических положений обоснован набор методов ГИС для определения компонентного состава и пористости ри-фейских коллекторов. В алгоритм определения этих параметров введены данные многозондового нейтрон-нейтронного каротажа (МНК) и ГК.

5) Используя факторный анализ изучены условия применения разноглубинного бокового каротажа (БКС-2), дающего прямой признак продуктивнности коллекторов рифея. Обоснована его высокая информативность. Разработан алгоритм оценки качества и интерпретации исходных данных.

6) Опираясь на анализ геолого-промысловой и технологической информации установлены условия эффективного применения гидродинамического каротажа (ГДК), дающего прямую информацию о фильтрационных свойствах пород.

7) Опираясь на прямые признаки подвижности пластового флюида, имеющиеся в отдельных скважинах, разработаны косвенные количественные критерии и алгоритм выделения коллекторов рифея в каждой скважине.

8) Используя петрофизическое и математическое моделирование и сопоставляя результаты с данными испытаний скважин, разработана методика сравнительной оценки коллекторов по фильтрационным свойствам и выделения в разрезе потенциальных слоев-экранов, препятствующих перетокам газа и воды при испытании нефтенасыщенной части разреза. Разработан алгоритм расчета параметров на ЭВМ.

9) Опираясь на положения теории ошибок, петрофизические данные и теорию каротажа удалось получить решение задачи в ситуации, когда величины определяемых параметров соизмеримы с систематическими погрешностями их оценки, или получены в условиях измерения, граничащих с предельными.

10) Применяя методы теории случайных функций при обработке данных ГИС и сопоставляя полученные результаты с промысловыми данными и сведениями о поглощениях промывочной жидкости установлены возможности использования данных ГИС для изучения, в рамках циклостратиграфии, закономерностей распре-

деления фильтрационных свойств пород в карбонатных толщах ри-фея. При этом получены следующие основные результаты:

- разработана методика расчленения разреза рифея на толщи с существенно различными фильтрационными свойствами;

- разработаны критерии расчленения разреза рифея на региональные циклы (толщиной до 400 м.) и их фазы (трансгрессивная, стабилизации и регрессивная, толщиной до 100-200 м.);

- установлена приуроченность высокопродуктивных объектов к трансгрессивной и регрессивной фазам карбонатной части регионального цикла.

Сведения о практическом использовании полученных результатов. В результате проведенных исследований и непосредственного участия автора в выдаче оперативных заключений эффективность геофизических заключений по рифейским отложениям начиная с 1988 года превышала 80% (оперативные геофизические заключения по скважинам ГГП ЕНГ).

Использование данных разноглубинного БК (БКС-2) для оценки характера насыщения низкопористых сложнопостроенных коллекторов позволило подтвердить установленный по промысловым данным ВНК.

Результаты определения фильтрационно-емкостных свойств рифейских пород, полученные по разработанным методикам, используются в качестве опорной информации при разработке способов

прогнозирования коллекторских свойств пород методами сейсморазведки в ГГП "Енисейгеофизика".

Отдельные выводы и положения, полученные автором при изучении рифейских отложений использовались институтом "Гип-ровостокнефть" для создания геолого-математической модели ри-фейского нефтегазоконденсатного резервуара при составлении проекта разработки опытного участка и при прогнозе добычи нефти лицензионного участка Юрубченского блока названного месторождения, причем впервые была построена гидродинамическая модель неоднородного и анизотропного пласта (отзыв от 17.07.1995 г.).

Разработанная технология комплексного использования геофизической и геолого-технологической информации при решении

геолого-промысловых задач на ЮТЗ позволила отказаться от повсеместного использования трудоемких и дорогостоящих специальных исследований, основанных на изучении искуственного и естественного формирования зоны проникновения.

Значительная часть результатов проведенных исследований вошла в составленное автором "Методическое руководство по интерпретации материалов ГИС в нефтегазовых и перспективных на нефть и газ отложениях Красноярского края" утвержденного в 1990 году генеральным директором ГГП "Енисейнефтегазгеология" В.Д.Накаряковым в целях практического его использования во всех подразделениях объединения-

Результаты проведенных исследований частично использованы для разработки "Методического руководства по геофизическому сопровождению технологических процессов в скважинах", утвержденного в 1993 году директором Красноярского филиала СНИГГиМС В.Ф.Чернышем.

Разработанные методики выделения рифейских коллекторов и определения их пористости, способы оценки качества исходных материалов ГИС и достоверности полученных результатов использованы при подсчете балансовых запасов Юрубчено-Тохомского месторождения в ППЗ ГГП "Енисейнефтегаз" (акт внедрения от 15 декабря 1994 г.).

Апробация. Основные положения и выводы диссертационной работы докладывались на VIII региональной научно-практической конференции 23-25 ноября 1988 г. в г.Красноярске, на семинаре АИС по геофизическим исследованиям и работам в скважинах 1721 июня 1992 г. в г.Твери, на Всероссийской конференции по геологическому строению, нефтегазоносности и перспективам освоения нефтяных и газовых месторождений Нижнего Приангарья 17-19 сентября 1996 г. в г.Красноярске, на научно-практической конференции АИС «Проблемы качества ГИС» в г. Твери, 27-30 января

дения, пяти глав и заключения, содержит 114 страниц текста, 39 страниц иллюстраций и 16 таблиц. Библиография содержит 136 наименований.

Расположение материалов в диссертации обусловлено, главным образом, последовательностью при решении научных задач.

1997г.

Диссертация состоит из вве

Во введении сформулированы задачи исследования и цель работы, показана их актуальность, представлены основные защищаемые положения, выводы и рекомендации., определена научная новизна, приведены сведения о практическом использовании полученных результатов. В первой главе проведен анализ современного состояния использования материалов ГИС в условиях низкопоровых коллекторов сложного строения. Во второй главе рассмотрена геолого-промысловая, геофизическая и технологическая информация и ее надежность при изучении рифейских коллекторов, выявлены факторы, контролирующие продуктивность рифейских коллекторов и информативность методов ГИС. Третья глава посвящена разработке методики определения компонентного состава и пористости рифейских пород, выделения в разрезе продуктивных коллекторов и слоев-экранов, препятствующих перетокам газа и воды при испытании нефтенасыщенной части разреза. В четвертой главе рассмотрены способы оценки качества исходных данных ГИС и достоверности получаемых результатов в условиях, когда величины определяемых параметров соизмеримы с систематическими погрешностями их оценки, или получены в условиях измерения, граничащих с предельными. Глава 5 посвящена разработке методики расчленения разреза рифея на толщи с существенно различными коллекторски-ми свойствами и изучению закономерностей распределения этих толщ в разрезе.

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ.

Диссертационная работа базируется на результатах исследований, выполненных автором в 1994-1997 гг. в КНИИГиМС под руководством доктора технических наук Л.Е.Кнеллера.

При выполнении работы автор сотрудничал с учеными и специалистами ИГ СО РАН, ВНИИГИС, ВНИГИК, СНИИГГиМС, КНИГиМС, НИИ Земной коры С-т Петербургского университета, ВНИИГеофизики, СОМЭГИС, "Гипровостокнефть", ГГП "Енисейнефтегазгеология". Автор выражает сердечную благодарность Ю.Н.Антонову, А.П.Базылеву, А.К.Битнеру, Ю.ЛВрылкину,

A.Н.Вотинцеву, В.В.Выходцеву, Л.Д.Гик, О.В.Гутиной, В.Н.Деч, Э.В.Диевой, Л.М.Дорогиницкой, АА.Конторович, В.З.Кокшарову, Н.Б.Красильниковой, В.А.Кринину, Л.Л.Кузнецову, Г.Д.Назимкову,

B.А.Прасолову, Б.Ф.Сазонову, Самойловой В. И, В.И.Седельникову, В.Г.Сибгатулину, П.П.Скоробогатых, С.А.Скрылеву, Л.А.Стаценко.

В.Г.Фоменко, В.Г.Худорожкову, В.В.Шакалюку, М.И.Эпову, Л.Г.Югину, Г.Г.Яценко и другим за консультации, ценные советы и поддержку при выполнении работы.

Автор глубоко признателен своему руководителю доктору технических наук Л.Е.Кнеллеру, за помощ и поддержку.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1 посвящена анализу современного состояния использования материалов ГИС в условиях низкопоровых коллекторов сложного строения.

Основные представления о рифейских коллекторах получены во ВНИИГИС /Кнеллер Л.Е., Рыскаль O.E.,1991, 1995 /, где установлены общие закономерности изменения вещественного состава и структуры порового пространства пород, их взаимосвязи с коллек-торскими свойствами.

Для определения пористости и литологического состава пород в качестве основных применяются методы нейтронного гамма-каротажа (НГК), акустического каротажа по скорости (DT) и плот-ностного гамма-гамма-каротажа (ГГКП), в качестве дополнительного - метод многозондового нейтронного каротажа (МНК).

Для определения электрического сопротивления пластов и изучения их радиальной электрической неоднородности применяются в качестве основных - методы бокового каротажа (БК-3), бокового микрокаротажа (БМК) и бокового каротажного зондирования (БКЗ), а в качестве дополнительных - методы разноглубинного бокового каротажа (аппататура БКС-2), индукционного каротажа (ИК).

Условия эффективного применения методов электрического каротажа не изучены. Представление о существовании в большинстве случаев глубоких промытых зон рифейских коллекторов, превышающих радиус исследования зондов БК /Скрылев С.А., 1993/. позволило отнести БКС-2 в разряд второстепенных методов, что отразилось на полноте и качестве его выполнения.

В ряде скважин выполнена расширенная регистрация акустического каротажа. В скважине Юр14 проводилась фотография волновых картин, результаты обработки которых использованы для выделения в скважине вертикальных зияющих трещин /Брылкин

Ю.Л., 1991/. В скважинах Юр52 и Юр69 сотрудниками "Сибнефтегеофизика" проведена цифровая регистрация акустических параметров, полученных аппаратурой широкополосного акустического каротажа (АКШ) по данным которой установлен газонефтяной контакт в обеих скважинах /Базылев A.IL, Кокшаров В.З., Нефедкин Ю.А., Суздальницкий Ф.М., 1996/.

В семнадцати скважинах проведен гидродинамический каротаж (ГДК). Работы велись без анализа факторов, влияющих на эффективность этого метода, что привело к ошибочному мнению о низкой его эффективности и к отказу от его применения, начиная с 1991 г.

В соответствии с разработанной технологией выделения коллекторов /Скрылев С.А., 1993/ в 20 скважинах ЮТЗ проведены специальные исследования, основанные на изучении формирования (повторные замеры БК во времени на промывочной жидкости с постоянными свойствами и повторные замеры БК со сменой минерализации промывочной жидкости) и расформирования (исследование - испытание - исследование) зоны проникновения. Эффективность этой технологии недостаточно высока. При подсчете запасов Юруб-ченского месторождения этим способом удалось надежно выделить коллекторы только в двух скважинах.

Алгоритм выделения коллекторов, определения общей пористости (КПОБ) и ее межзерновой и трещинной компонент (КПМ, КПТР) по данным комплекса ГИС разработан сотрудниками ВНИИГИС (Кнеллер Л.Е., Рыскаль O.E., 1991-1995) и ГГП "Енисейнефтегазгеология" (Скрылев С.А., 1993).

Для определения общей пористости пород использовались, главным образом, алгоритмы, включающие данные НГК и АК по скорости. При двухминеральном скелете (доломит-кварц) и наличии ка-верновой составляющей пористости, комплекс НГК-АК дает интерпретационную модель, представляющую из себя систему двух уравнений с тремя неизвестными, а при наличии глинистой компоненты - с четырьмя. Такая интерпретационная модель не может считаться адекватной реальной среде.

В ряде скважин ЮТЗ опробована и дала положительный результат методика оценки проницаемости пород и дебитов нефтегазовых скважин (Кнеллер Л.Е., Рындин В.Н., Плохотников А.Н.,1991).

На этапе разработки вышеуказанных алгоритмов выделения коллекторов и оценки их параметров скважинами вскрывался ри-фейский разрез практически не содержащий заглинизированных доломитов, поэтому объемная модель рифейских коллекторов, полученная на основе керновых данных, не содержала глинистой компоненты, что явилось ее недостатком.

Скважинами ЮР44 и ЮР100 впервые вскрыт существенно заглинизированный разрез. Результаты испытаний в этих скважинах показали, что используемый алгоритм выделения и оценки карбонатных рифейских коллекторов по данным комплекса ГИС нуждается в уточнении, а именно - необходимо определять и учитывать глинистость пород.

Отсутствие надежных критериев выделения рифейских коллекторов по комплексу ГИС привело к тому, что в каждой скважине стали проектироваться трудоемкие и дорогостоящие повторные измерения БК, главным образом, со сменой минерализации промывочной жидкости.

В главе 2 установлены условия использования разнообразной информации для настройки комплекса ГИС на решение геологических задач.

Данные керна позволяют изучить взаимосвязи ФЕС и определить пористость матрицы. Возможности данных керна для определения полезной емкости коллекторов и их проницаемости ограничены.

Результаты испытаний скважин дают надежную информацию о продуктивности объектов только при учете технологического фактора. Установлено, что при увеличении времени воздействия на пласт-коллектор маловязкой промывочной жидкостью с повышенной водоотдачей снижается вероятность получения промышленного притока нефти или газа.

опорную информацию о фильтрационных свойствах рифейских пород, если проводятся не позднее 20 суток с момента первичного вскрытия коллектора.

Сведения о поглощениях в процессе бурения дают надежную информацию о том, что разрез рифея существенно неоднороден по фильтрационным свойствам.

Специальные исследования, основанные на изучении формирования зоны проникновения (повторные измерения БК без изменения и со сменой минерализации промывочной жидкости) позволяют выделить в разрезе коллекторы, если проводятся не позднее 20 суток с момента их первичного вскрытия. При большей разнице во времени выделяются не все коллекторы, позже 30 суток коллекторы практически не выделяются.

Опыт работы с низкопористым разрезом (ЮТЗ) показал, что при неровном увеличении диаметра скважины данные однозондовой установки нейтроного гамма-каротажа (НГК), недопустимо искажены, несмотря на введение поправок на увеличение диаметра скважины. Эти искажения для двухзондовой установки МНК на порядок ниже. Отсюда следует, что при изучении рассматриваемого разреза приоритет следует отдавать компенсированным методам ГИС, и именно на их основе разрабатывать методику оценки под-счетных параметров. При этом, для обеспечения адекватности интерпретационной математической модели реальной геологической среде, число используемых методов должно обеспечить интерпретационную модель, где число математических уравнений равно числу геологических факторов, значимо влияющих на показания методов.

В условиях ЮТЗ, из-за высоких сопротивлений коллекторов достигающих 5000 Ом*м, неэффективны методы бокового каротажного зондирования (БКЗ), индукционного и диэлектрического каротажа. Таким образом, из методов ГИС, используемых на ЮТЗ, для определения удельного сопротивления работает только боковой каротаж.

На ЮТЗ боковой каротаж выполняется в двух модификациях: однозондовый (БК-3) и двухзондовый (БКС-2). Выявление условий эффективного применения методов ГИС позволило установить, что для выделения коллекторов вместо трудоемких и дорогостоящих повторных измерений БК, без изменения и со сменой минерализации промывочной жидкости, достаточно использовать данные разноглубинного бокового каротажа (БКС-2) и гидродинамического каротажа.

Глава 3 посвящена разработке методики определения общей и гранулярной пористости, выделения в разрезе коллекторов и слоев-экранов, препятствующих перетокам газа и воды при испытании

нефтенасыщенной части разреза, обоснованию способа оценки характера насыщения коллекторов.

Задача определения общей пористости рифейских коллекторов решалась исходя из принципа адекватности используемой геолого-математической модели реальной геологической среде, т.е. число уравнений в системе должно соответствовать числу геологических параметров, значимо влияющих на показания методов.

Алгоритм определения общей пористости (Кпоб) рифейских коллекторов разработан исходя из трехкомпонентного литологиче-ского состава коллекторов (доломит-кварц-глина) В составе алгоритма используются данные ГК, НГК, ГГКП, МНК.

Для определения гранулярной пористости использован, установленный автором на данных керна факт, что каверновая составляющая пористости не учитывается интервальным временем акустического сигнала (БТ), при этом предусмотрен учет окремнения и глинистости доломитов.

Для разработки количественных критериев выделения коллекторов и проверки достоверности полученного результата в качестве опорной информации использованы данные специальных исследований, основанных на изучении формированя зоны проникновения (по 2-м скважинам) и разноглубинного бокового каротажа (по 10 скважинам), дающим прямой признак фильтрации промывочной жидкости в пласты / Дегтярев Б.П., Острижных С.С. Эффективность ..., 1996/.

Породы, имеющие прямой признак фильтрации будем называть коллекторами, а породы, в которые фильтрация промывочной жидкости на данный момент не доказана - неколлекторами.

Автором установлено, что в разрезе рифея имеются три типа пород, которые не имеют прямых признаков фильтрации промывочной жидкости (являются неколлекторами):

- глинистые доломиты;

- плотные доломиты;

- неглинистые доломиты с повышенной гранулярной пористостью.

Первые два типа пород могут служить гидродинамическими экранами, препятствующими перетокам воды и газа в нефтенасы-щенную часть разреза при ее эксплуатации.

Третий тип пород литологически не определен, встречается в виде тонких (от 0.4 до 1.0 м.) прослоев и требует уточнения его кол-лекторских свойств по данным гидродинамического каротажа (ГДК),

Автором найдены статистические границы между коллекторами и каждым типом неколлекторов, в результате чего разработано два количественных критерия выделения рифейских коллекторов: первый - на основе модели электропроводности глинистой гранулярной породы /Кнеллер JI.E., 1991, Элланский М.М., 1975/, второй - путем установления граничных значений глинистости.

Количественными характеристиками фильтрационно-емкостных свойств рифейских пород являются коэффициент трещинной пористости (КПТР)/ Дегтярев Б.П. Изучение трещиновато-сти..., 1996/, определенный по модели электропроводности трещинной породы / Нечай А.М, 1969/, настроенной на рифейский разрез и каверновая сотавляющая пористости (КПКАВ), определенная как разница между общей пористостью (Кпоб) и гранулярной (КПГР): КПКАВ=Кпоб-КПГР / Кнеллер JI.E., Рыскаль O.E., Скрылев С.А., Дегтярев Б.П. Определение подсчетных и добычных параметров..., 1996/.

Под экранами понимаются слои, имеющие существенно низкие фильтрационно-емкостные свойства по сравнению с вмещающими породами.

Естественными экранами в зоне ГНК или ВНК считаются слои с низкими, относительно вмещающих пород, значениями КПКАВ, и нулевыми значениями КПТР.

В четвертой главе рассмотрены способы оценки качества и взаимоувязки исходных данных ГИС и достоверность разработанных методик выделения коллекторов, определения их пористости и фильтрационных характеристик /Дегтярев Б.П., Битнер А.К., Чер-кашин А.Н., Кононова Н.Б. Оценка качества..., 1997/.

В основу контроля и взаимоувязки исходных данных ГИС положены: 1) закономерности взаимосвязей между геофизическими параметрами; 2) закономерности взаимосвязей между геофизическими и геологическими параметрами.

Сопоставление результатов определения общей пористости по ГИС и керну показывает их хорошую сходимость.

Разница между суммарной эффективной толщиной, определенной по прямым признакам подвижности флюида (БКС-2) и раз-

работанным автором количественным критериям составляет 2%, что практически незначимо.

Глава 5 посвящена разработке методики расчленения разреза рифея на толщи с существенно различными коллекторскими свойствами.

Для изученя характера неоднородности рифейских отложений разработан алгоритм и составлена компьютерная программа, позволяющая рассчитывать и визуально изображать схемы внутренней корреляции параметра Кпоб для каждой скважины. На этих схемах показана величина функции взаимной корреляции (ФВК ) по общей пористости любого участка разреза с любым другим / Дегтярев Б.П., Маслова Л.А. Влияние геологических..., 1992/. Таким способом в разрезе карбонатных толщ рифея автором обнаружено два типа распределения общей пористости:

- монотонный;

- неоднородный.

Монотонный по пористости тип разреза характеризуется слабым изменением пористссти и высокими значениями ФВК. Неоднородный тип разреза характеризуется сильным изменением пористости и случайным распределением значений ФВК / Дегтярев Б.П. Выделение..., 1992/.

Монротонные и неоднородные толщи различаются по фильтрационным свойствам. Поглощения промывочной жидкости происходят только е неоднородных по пористости толщах , а в монотонных толщах поглощений не наблюдается. Кроме того, все объекты с дебитом нефти более 13 м.куб./сут. содержатся только в неоднородных толщах, а в монототонных толщах преобладают низкодебитные объекты.

Наиболее контрастно монотонные и неоднородные толщи различаются по коэффициенту трещиноватости (КПТР) - в 3-4 раза. Не менее, чем в 2 раза толщи различаются по каверновой составляющей пористости (КПКАВ). По общей пористости (КПОБ) различия менее существенные - в 1.3-1.5 раза. По акустической жесткости толщи различаются на 5% и более.

Автором по данным ГИС установлено, что коллекторские свойства рифейских отложений изменяются в разрезе закономерным образом / Дегтярев Б.П. Перспективы нефтегазоносности...,1992/. В свете циклостратиграфии, выделяемые автором, монотонные по по-

ристости толщи являются фазами стабилизации регионального цикла (или в другой терминологии - финально-трансгрессивной частью циклита). Неоднородные по пористости толщи относятся к регрессивным и начально-трансгрессивным частям регионального цикла (циклита) / Дегтярев Б.П. Изучение ритмов ..., 1996/. Высокопродуктивные объекты приурочены только к начально-трансгрессивным и регрессивным частям циклитов. Эти выводы подтверждены результатами циклостратиграфических исследований керна и их сопоставлением с результатами испытаний скважин (В.А.Кринин, О.В.Гутина, 1996).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом выполненной работы является разработка положений и методик интерпретации данных ГИС, позволяющих повысить информативность и расширить функции комплекса ГИС без повсеместного применения трудоемких и дорогостоящих специальных исследований, основанных на изучении естественного и искуственного формирования зоны проникновения.

Выявление технологических и геологических факторов, влияющих на продуктивность рифейских коллекторов и информативность методов ГИС сняло противоречя между данными ГИС и испытаний.

Уточнение петрофизической модели коллектора, путем введения в нее глинистости, позволило разработать косвенные количественные критерии выделения коллекторов, что обеспечило определение эффективной толщины в практически в каждой скважине при подсчете запасов Юрубченского и Куюмбинского месторождений.

Включение данных высокоинформативных компенсированных методов ГГКП и МНК в алгоритм определения общей пористости рифейских коллекторов позволило получить интерпретационную модель адекватную реальной геологической среде, что при подсчете запасов обеспечило хорошую сопоставимость пористости, определенной по ГИС и керну.

Анализ условий эффективного применения разноглубинного бокового каротажа (БКС-2) позволил перевести этот метод из разряда дополнительных в разряд основных (массовых). Использование

БКС-2 при подсчете запасов Юрубченского месторождения позволило подтвердить положение установленного по промысловым данным водо-нефтяного контакта (ВНК) и, кроме того, использовать эти данные в качестве опорных, при разработке и проверке косвенных количественных критериев выделения коллекторов.

Разработанная методика определения количественных параметров, характеризующих фильтрационно-емкостные свойства ри-фейских коллекторов, в отличие от специальных исследований, основанных на изучении формирования зоны проникновения, позволяет не только выделить коллекторы, но и сравнить их по фильтрационным свойствам, что дает возможность более целенаправленно выбирать интервалы объектов испытаний и проектировать условия их вторичного вскрытия.

Разработка критериев качества материалов ГИС и решение вопросов взаимоувязки петрофизических и геофизических данных в обстановке, когда величины определяемых параметров соизмеримы с систематическими погрешностями их оценки, или получены в условиях измерения, граничащих с предельными, позволило, в большинстве случаев, не отбраковывать, а исправить исходные данные, что обеспечило наибольшую полноту использования материалов ГИС при подсчете запасов Юрубченского и Куюмбинского месторождений.

Разработка методики расчленения разреза рифея на толщи с различными фильтрационными свойствами позволяет: а) прогнозировать продуктивность (низкая, высокая) на этапе оперативной оценки вскрытого разреза, б) более надежно осуществлять классификацию коллекторов при подсчете запасов, в) облегчить задачу создания геолого-математической модели рифейского нефтегазо-конденсатного резервуара при составлении проекта его разработки.

Полученные критерии расчленения разреза рифея на региональные циклы и его фазы расширяет возможности использования данных ГИС для изучения закономерностей изменения фильтрационных свойств рифейских пород в рамках циклостратиграфии.

Дальнейшее развитие технологии изучения низкопористых карбонатных коллекторов сложного строения рекомендуется осуществлять по следующей схеме.

По информационной нагрузке бурящиеся скважины предлагается разделять на рядовые и базовые.

Виды работ в открытом стволе рядовых скважин:

-комплекс ГИС, включающий ГК, НГК, ГГКП, МНК, широкополосный АК, разноглубинный БК;

-сбор технологических данных (свойства ПЖ, скорость проходки слоев, дополнительные давления в скважине, время между вскрытием пласта) и ГИС, сведения о поглощениях ПЖ и способах их ликвидации).

Для развития и уточнения методики определения подсчетных параметров, прогнозирования дебитов и перетоков, предлагается в базовых (специально проектируемых) скважинах выполнять следующие виды работ:

-сплошной отбор керна большого диаметра по технологии, обеспечивающей его максимальный выход;

-отбор керна сверлящими керноотборниками на каротажном кабеле в местах пропуска отбора керна в процессе бурения, а также в местах его максимального выхода с целью точной привязки к глубине;

-комплекс ГИС, включающий методы, выполняемые в рядовых скважинах, ориентированный скважинный телевизор, пластовый наклономер, высокочастотный электромагнитный каротаж (ВИКИЗ импульсный нейтрон-нейтронный каротаж, спектрометрический гамма-каротаж;

-гидродинамический каротаж в интервалах неоднозначной оценки ФЕС;

- специальные исследования, основанные на естественном и искуственном формировании и расформировании зоны проникновения;

-работы по локализации притоков в процессе испытания скважины.

Основные положения диссертации опубликованы в следуюши? работах;

1. Дегтярев Б.П. Оценка характера насыщения порово-кавернозно-трещинных коллекторов рифея// Поиски и разведка месторождений нефти и газа в Красноярском крае: Тез. докл. VIII региональной научно-практической конф. 23-25 ноября 1988. - Красноярск, 1988. С. 90-91.

2. Дегтярев Б.П., Юдина A.A. Опыт применения многозондового нейтронного каротажа при изучении пород рифея//Поиски и

разведка месторождений нефти и газа в Красноярском крае: Тез. докл. VIII региональной научно-практической конф. 23-25 ноября 1988. - Красноярск, 1988. с. 92-94.

3. Дегтярев Б.П. Разноглубинный боковой каротаж - эффективный метод выделения сложных продуктивных коллекторов рифея в Красноярском крае //Геология нефти и газа, 1992. N1. С.28-30.

4. Дегтярев Б.П. Перспективы нефтегазоносности рифейских отложений Красноярского края // Геология нефти и газа, 1992. N 8. С.6-8.

5. Дегтярев Б.П. Обоснование методик выделения сложных коллекторов рифея Юрубчено-Тохомской зоны // Геология нефти и газа, 1992. N 10. С.19-21.

6. Дегтярев Б.П., Маслова JI.A. Влияние геологических и технологических факторов на продуктивность рифейских объектов Юрубчено-Тохомской зоны //Геология нефти и газа, 1992. N 11. С.45-48.

7. Дегтярев Б.П. Изучение ритмов рифея по данным ГИС//Геологическое строение, нефтегазоносность и перспективы освоения нефтяных и газовых месторождений Нижнего Приангарья: Тез. Всеросс. конф. 17-19 сентября 1996. Красноярск, 1996. С.51-52.

8. Дегтярев Б.П. Изучение трещиноватости рифейских пород по данным ГИС//Геологическое строение, нефтегазоносность и перспективы освоения нефтяных и газовых месторождений Нижнего Приангарья: Тез. Всеросс. конф. 17-19 сентября 1996. Красноярск, 1996. С.52-53.

9. Кнеллер Л.Е., Рыскаль O.E., Скрылев С.А., Дегтярев Б.П. Определение подсчетных и добывных параметров трещинных коллекторов Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления по материалам ГИС, керна, испытаний//Геологическое строение, нефтегазоносность и перспективы освоения нефтяных и газовых месторождений Нижнего Приангарья: Тез. Всеросс. конф. 17-19 сентября 1996. Красноярск, 1996. С.68-69.

10. Дегтярев Б.П., Острижных С.С. Эффективность комплекса ГИС при определении подсчетных параметров Юрубчено-Тохомского месторождеия//Геологическое строение, нефтегазоносность и перспективы освоения нефтяных и газовых месторождений

Нижнего Приангарья: Тез. Всеросс. конф. 17-19 сентября 1996. Красноярск, 1996. С.82-83.

11. Дегтярев Б.П. Источники информации и их надежность при изучении рифейских коллекторов//Геологическое строение, неф-тегазоносность и перспективы освоения нефтяных и газовых месторождений Нижнего Приангарья: Тез. Всеросс. конф. 17-19 сентября 1996. Красноярск, 1996. С.85-86.

12. Дегтярев Б.П., Битнер А.К., Черкашин А.П., Кононова Н.Б. Оценка качества материалов ГИС на Юрубчено-Тохомском месторождении// - Тверь, "Каротажник", 1997. № 35. С.67-72.

Технический редактор О.М. Вараксина

Подписано к печати 10.02.98. Формат 60x84/16. Бумага офсет N 1, Гарнитура Тайме. Офсетная печать. Печ. л. 1,2 Тираж 100. Заказ57.

Новосибирск, 90, Университетский просп., 3 НИЦ ОИГГМ СО РАН