Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Совершенствование методики интерпретации данных ГИС для газовых месторождений Северного Афганистана

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

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методики интерпретации данных ГИС для газовых месторождений Северного Афганистана"

/ ч< А

:. ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР' ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М,В.ЛОМОНОСОВА

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ИЗАТОТА АМЕД

УДК 550.832

совешенствование методики интерпретаций

данных гис дан газовых месторождений

северного афганистана

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1988

Работа выполнена на кафедре сейсмометрии и геоакустики геологического факультета МГУ имени М.В.Ломойосова.

Научный руководитель - кандидат технических наук

доцент Ю.И.Горбачев Официальные оппоненты - доктор геолого-Минералогйческих наук,

профессор Г4Й,Амурский - кандидат геолого-минерелогических наук Н.З.Заляев Ведущее предпснятие - НКИЗарубежгеология МИНГео СССР

ё

Защита диссертации состоится 21 декабря 1988 г. в Ц часов на заседании специализированного совета Д.053.05.24 при Московское государственном университете по адресу: г.Москва, 119899, Ленинские горы, МГУ, Геологический факультет, зона "А", 307 ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета КГУ, зона 6 этаж.

Отзыв еэ автореферат в двух экземплярах, заверенных печатями, просим направлять ученому секретарю спецсовете Д.053.05.24 по адресу: 119829, Москва, Ленинские горы, МГУ, Геологический факультет.

' Автореферат разослан " " ноября 1988 г.

Ученый секретарь специализированного совета Д. и&ь.(.¡г-

кандидат технических наук , Б.А.Никулин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

уальность темы. Природный газ относится к важнейшим мине-ресурсам Афганистана. Поэтому для выполнения планов индустриализации страны необходимо ускорить разведку нефтегазоперспек-тивных готеривских отложений северного Афганистана. Вместе с тем, успешная разведка и ввод в эксплуатацию газовых месторождений во многом зависит от эффективности геофизических исследований скважин (ГИС).

Оценка запасов газа в Афганистане ведется, как правило, объемным методом. Основные используемые при этом параметры - элективная мощность, коэффициенты пористости и гааояасыщенности. Методика определения коэффициентов пористости и газонасыщенности для мощных однородных неглинистых пластов песчаников с межгранулярной пористостью хорошо отработана. Однако определение названных параметров в тонкослоистых газонасыщенных песчано-глинистых разрезах, к которым относятся рассматриваемые готеривские отложения нижнего мела, является сложной задачей. В неоднородных: по минеральному составу маломощных песчано-глинистых пластах с сильно меняющимся диаметром зоны проникновения усложнено и разделение пластов на водо--и газонасыщенные, что затрудняет определение эффективных мощностей.

Наряду с указанными выше трудностями геологического характера, в Афганистане существуют организационные трудности, связанные с ограниченным внедрением ряда эффективных методов ГЙС, отсутствием методики машинной интерпретации, отсутствием барокамеры, необходимой для создания надежного петрофизического обеспечения. В целом, принятая интерпретационная система базируется главным образом на методах электрического каротажа, что не обеспечивает достаточной эффективности исследований.

Таким образом, актуальность задачи совершенствования методики интерпретации данных ГИС в газоносных песчано-глинистых отложениях северного Афганистана не вызывает сомнения.

Пель работы. Создание, методик комплексной ручной и машинной интерпретации данных ГИС для тонкослоистых газоносных песчано-глинистых готеривских отложений северного Афганистана.

Основные задачи исследования: . - создать эффективную методику комплексной ручной интерпретации данных ГИС, позволяющую определять коэффициенты пористости, газонасыщенности и выделять газоносные коллектора в песчано-глинистых готеривских отложениях северного Афганистана; 1-1ЫГ

п А* ксертацим

- разработать автоматизированную методику интерпретации данных ГЙС для песчано-глинистых готеривских отложений северного Афганистана.

Методы исследований. Сбор и систематизация опубликованных данных о способах комплексной интерпретации данных ГИС в песчано--глинистых газоносных отложениях. Опробование существующих методик. Анализ результатов их применения путем статистической обработки и сравнения полученных данных с данными анализа кернового материала и результатами испытаний. Выявление факторов, снижающих эффективность существующих методик. Обоснование петрофизической модели объекта исследований. Разработка интерпретационных схем, учитывающих особенности созданной модели. Нахождение необходимых петрофи-зических зависимостей. Опробование разработанных интерпретационных схем с помощью статистической обработки результатов и сравнения с данными анализа кернового материала и результатами испытаний. Разработка машинных методик интерпретации применительно к изучаемому разрезу и оценка их эффективности.

Научная новизна и основные защищаемые положения:

- предложена и обоснована петрофизическая модель коллектора песчано-глинистых газонасыщенных отложений Х1У горизонта готеривс-кого яруса северного Афганистана, в соответствии с которой глинистость во всем диапазоне ее фактического содержания не влияет на показания акустического каротажа, но должна учитываться при интерн претации данных нейтронных методов, а влияние газа на показания акустического и нейтронного методов существенно во всем диапазоне фактических значений коэффициентов пористости и газонасыщения;

- доказано, что при реально существующем аппаратурном обеспечении удовлетворительные результаты во всем диапазоне газосодержаний, пористости и глинистости отложений могут быть получены за счет применения комплекса акустического и нейтронного каротажа, настраиваемого по системе керн-ГКС-ГИС по водонаскщеппсй части разреза с помощью бокового каротажа и бокового каротажного зондирования, на основе чего разработана методика комплексной ручной интерпретации данных ГИС для песчано-глинистых газонасыщенных отложений северного Афганистана;

- показано, что автоматизированная система интерпретации в рассматриваемых условиях может быть создана на базе разработанной в. СССР системы интерпретации данных ГИС методом интеграции и функциональных преобразований (ИНГЕ®) при условии детального учета

влияния химически связанной воды и промежуточного слоя, а также контроля качества мап?ериалов акустического каротажа путем сопоставления расчетного и измеренного значений интервальных времен, на основе чего разработана усовершенствованная программа комплексной машинной интерпретации данных ГЙС для песчано-глинистых газонасыщенных отложений северного Афганистана.

Практическая денность работу определяется тем, что она представляет собой законченное научное исследование, позволившее создать методики комплексной ручной и машинной интерпретации данных ГЙС для тонкослоистых песчано-глинистых газонасыщенных отложений северного Афганистана.

Реализация результатов работу. Результаты работы приняты Управлением нефти и газа РА для внедрения на газовых месторождениях северного Афганистана. Они использованы также для совершенствования учебного практикума по комплексной интерпретации данных ГИС на геологических факультетах МГУ и Кабульского политехнического института.

Ацробапия работы. Основные результаты работы и ее отдельные положения докладывались на семинаре кафедры Месторождений полезных ископаемых и их разведки Университета дружбы народов им.п.Лу-мумбы, на семинаре отдела горючих полезных ископаемых НИИгеоло-гии зарубежных стран, на межлабораторном семинаре геологического направления института ВНИИГАЗ и на техническом совете ПО "СОЮЗБУР-ГАЗ\

Публикации. По теме диссертации опубликована одна статья.

Объем работы. Диссертация содержит ЩО страниц машинописного текста,рисунков, Q таблиц. Список литературы содержит названий на if страницах.

Автор выражает признательность за помощь в работе А.В.Барановской, Н.С.Романовской, В.В.Юцису, А.Т.Садыбекову, Ф.О.Алиеву, а также сотрудникам кафедры сейсмометрии и геоакустики геологического факультета МГУ. Особув благодарность автор приносит научному руководителю, доценту Ю.И.Горбачеву за постоянное внимание, многочисленные консультации и практическую помощь.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы ее цели, представлены основные научные результаты и новизна, защищаемые положения; освещены практическая ценность и

реализация результатов; приведены сведения об апробации, объеме и структуре работы.

Первая глава "Общие сведения о нефтегазовах месторождениях северного Афганистана" состоит из шести параграфов и содержит физико-географический очерк, информации о геолого-геофизической изученности района исследований, его стратиграфии, тектонике, нефтега зоносности. Анализируются физико-литологические особенности коллекторов Х1У продуктивного горизонта готеривских отложений, являющегося основным объектом исследований.

Основным нефтегазосодержащим объектом меловых отложений является Х1У горизонт кызылташской свиты .готерива, нефтегазоносностъ которого доказана открытием ряда нефтяных и газовых месторождений, в том числе месторождения Джар-Кудук, по материалам которого выполнена данная диссертационная работа.

Выбор этого месторождения обусловлен тем, что литологический состав его отложений, их гранулометрическая и структурно-текстурная характеристика в известной степени типичны для готеривских отложений таких перспективных площадей северного Афганистана как Етым-Таг, Ходжа-Гугердаг, Ходжа-Булан, Ацгот, Ак-Дарья, Кашкари. К тому же готеривские отложения месторождения Джар-Нудук пройдены сравнительно большим количеством поисково-разведочных скважин со сплошным или пойнтервальным отбором керна. Это обстоятельство позволяет использовать керн для настройки системы интерпретации и оценки достоверности получаемых результатов.

Разрез готеривского яруса месторождения Джар-Кудук представлен глинами, песчаниками, алевролитами. Отмечены редкие прослои известняков, доломитов и конгломератов. Мощность песчано-алевроли-товых прослоев по горизонту изменяется от 0,1 до 12 м. Мощность глинистых прослоев - от 0,1 до 14 м. Анализ результатов бокового "каротажного зондирования (ЕКЗ) показывает, что зона проникновения изменяется от двух до шестнадцати диаметров скважины. Таким образом главной особенностью изучаемых отложений является значительная вертикальная изменчивость литологического состава, фильтраци-онно-емкостных свойств и мощностей, а также сильно меняющаяся по диаметру зона проникновения.

Вторая глава "Комплекс ГИС, применяемый на месторождении Джар-Кудук, и анализ его эффективности" состоит из двух параграфов: "Комплекс ГИС и условия проведения исследований", "Методика интерпретации результатов".

В настоящее время в Афганистане применяют стандартный каротаж, боковое каротажное зондирование (БКЗ), измерение диаметра скважин (ДС), микрозондирование (МК), радиоактивный каротаж (ПС, НТК, НК-Т)боковой каротаж (БК), боковой микрокаротаж (МБК). В ограниченном объеме используются акустический каротаж (АК) и индукционный каротаж (ПК).

Выделение газонасыщенных пластов и определение их параметров производят по данным об удельном электрическом сопротивлении промытой зоны ( Рпп>, зоны проникновения (_РЗП) и в редких случаях -породы ( />ц). По разнице между _рппи рзп или у?зпи Д выделяют продуктивные пласты, коэффициенты пористости С кп ) оценивают по эмпирической зависимости:

где Рп - параметр пористости. Учитывая наличие глубокой зоны проникновения, этот параметр определяют через и р^ . Известно, однако, что при таком подходе необходимо знать остаточную газонасыщенность промытой зоны или зоны проникновения, которая на данном этапе интерпретации неизвестна. Не всегда удается с хорошей точностью оценить и некоторые другие необходимые в этом случае параметры - коэффициенты поверхностной проводимости ( П) и смешения (2 ). Коэффициент увеличения сопротивления (Рн ) для рассматриваемых условий связан с коэффициентом водонасыщенности С кв ) соотношением:

Для глинистых коллекторов рассматриваемого типа характерна корреляционная связь между относительной амплитудой ПС ( С<пс) и коэффициентом пористости. Однако определение коэффициента пористости по данным ПС в коллекторах малой мощности требует внесения поправки, величина которой зависит от диаметра зоны проникновения ( 1). ). Между тем, именно в таких коллекторах определение Т) затруднено, так как методика БКЗ в них неэффективна. Погрешность в . значении коэффициента пористости, определенного методом ПС, вносит и остаточный газ, количество которого в изучаемых коллекторах составляет в среднем 20^. Наличие неизвестного количества остаточного газа существенно снижает и эффективность применения нейтронных методов. В диссертации показано, что для рассматриваемых условий погрешность оценки коэффициента газонасыщения приводит к значительным погрешностям в определении коэффициента пористости по данным нейтронного каротажа.

(1)

(2)

й- /н?-

- 5 -

. В последние, годы на месторождениях северного Афганистана внедряется стандартный акустический каротаж. Однако результаты его индивидуальной интерпретации не дали пока положительных результатов из-за плохого петрофизического обеспечения, и отсутствия сведений о скорости в скелете.

•Существенную погрешность в результате, полученную с помощью АН, вносит остаточный газ. В ряде работ указывается, что если коэффициент пористости меньше 15%, поправка за газонасыщенность может не вводиться. В рассматриваемом случае значительная часть коллекторов имеет пористость больше Кроме того выполненные автором' работы исследования, результаты которых описаны в гл.З, показывают, что-влияние газ.онасыщенности на регистрируемые параметры, значительно при коэффициентах пористости .существенно меньших пятнадцати процентов.

Не вполне ясен и вопрос о внесении, в процессе интерпретации данных АК, поправки за глинистость. Существует предположение, что если коэффициент глинистости Кглне превышает 13+15^, поправка за глинистость может не вводиться. Выполнение автором данной работы и описанные в гл.З диссертации исследования показывают, что это предположение вполне справедливо 'для рассматриваемых отложений.

Трудности возникают и при определении коэффициентов газонасыщения. В настоящее время эта задача решается путем нахождения коэффициента увеличения сопротивления как функции удельных электрических сопротивлений водонасыщенной и газонасыщенной породы. Однако при такой методике возможны большие погрешности.

В целом применяемый в настоящее время комплекс ГЙС и разработанная на его основе интерпретационная система базируется главным образом на применении электрического каротажа, что не может обеспечить достаточной эффективности исследований.

Проведенный анализ позволил сформулировать стоящие перед автором задачи! разработ ать эффективную методику комплексной ручной интерпретации данных ГЙС' в газоносных песчано-глинистых отложениях северного Афганистана с целью определения пористости, газонасыщенности, выделения газоносных пластов; разработать методику интерпретации данных ГИС в этих отложениях с помощью ЭВМ.

Третья глава "Разработка методики ручной интерпретации данных ГИС для условий газовых месторождений северного Афганистана" содержит четыре параграфа.

В первом параграфе обосновывается петрофизическая модель объекта исследований. Для этого анализируется тип порового пространст-

ва, а также структура глинистых включений и их влияние на показания различных методов ГИС, в первую очередь нейтронного и акустического каротажа.

В частности, в интервалах разреза, хорошо охарактеризованных керном, были определены трехмерные регрессионные соотношения, созывающие коэффициент пористости, с показаниями нейтронного и акустического методов, а также метода ПС..

Для водоносной части разреза, где влияние остаточного газа отсутствует, получены следующие регрессионные соотношения:

Кп=-19,Мд1пп-1,90Г1-<*пс)+2°»30 ;

Кд = 0Д7ДТ - 0,12 (I - <*яе) г 27,60,

где дТпп - двойной разностный параметр метода ННКг-Т, Л Т-интер-вальное время по АН. Коэффициенты полезности полученных соотношений 0,73 и 0,98.

Для газоносной части разреза найдены соотношения:

Кп = - Г7.7 Д1Л1г- 4,3 а - о(лс) + 20,10; Кд = 0,08Д.Т - 3,32 (Г-апс) + 8,60.

(4)

Коэффициенты полезности 0,76 и 0,92. Для газоносных интервалов, в которых выполнен нейтронный гамма-каротаж,

Кц = - 10,8 ДГП - 5,5 (I -<Хпе) + 18,20; (5)

Кд = 0,08 ДТ - 5,7 (I - скпс) - 4,90.

Сравнивая порядок величин, входящих в выражения (3), можно

заключить, что член, содержащий ОС , в первом из них существен-

пс

но меньше двух других, в то время как во втором он соизмерим с ними. Эти данные подтверждают тот факт, что глинистость в рассматриваемых условиях практически не влияет на показания акустического каротажа, но значительно влияет на данные нейтронных методов. В выражениях (43) и (52) полученных для газонасыщенной части разреза, члены, включающие Л^,, существенно больше, чем в выражении (3^), что характеризует, влияние газонасыщенности на показания АК и использовано автором для создания экспрессной методики определения коэффициентов пористости газоносных пластов.

Важным моментом при построении петрофизической модели является выяснение вопроса о полном объеме порового пространства, т.е.

о величине и распределении открыто® к'п>от>, полной 1<п , скелетной К пск пористости, а также коэффициентов объемной глинистости ' игд и кальцитизации 1<са и пределах их изменения. Выполненные исследования показывают, что для изучаемых отложений эти величины связаны соотношением:

кл.от+ *тл(1 - *п.ГЛ> + кса = °'22'

причем свободный член 0,22 выражает величину скелетной пористости.

В целом петрофизическую модель изучаемого объекта можно представить в виде скелета песчаника или алевролита, зерна которого скреплены глинистым или глинисто-карбонатным цементом; поры заполнены водой или смесью воды и газа со средним значением остаточной газонаснценности ког = 0,2; слоистая глинистость отсутствует; относительный объем скелетной пористости - 22$. Эта модель описывается следующей системой уравнений:

СОгп = кп^г^+ ^вКв > + "гдКгл ;

6 гп = V 6 г ^ + $ъ Кв } + б гл ^л +<5 сккск + ¿са Кса;

(V)

д Тгп = к, сд +йТвКв) ^ тсккск. ^ П рп Рв °'47

Кроме того, ■ п ' "

^от + ^тл ~ ^.гл + кса = ^ск = °>22; Кск = 1 " ^.от ~ ^ ^л^.гл ~ кса =

= 2'08 ^ск " ^л + «и* ~ Й са} + (8)

Здесь кС1(, - относительный объем скелета,СОгп - объемное во-досодержание породы по данным нейтронного каротажа; СО г , СО в ,

СО СО - объемное водосодержание газа, воды, глины, скелета;

хл ок л

¿)г,- плотность порода по данным гамма-гамма-каротажа; , о , <5" Гд, ^ ск- плотность газа, воды, глины, скелета; АТ - интервальное время породы, измеряемое с помощью акустического каротажа; АТГ » » ЛТСК - интервальное время в газе, 'воде, скелете; р гп- удельное электрическое сопротивление порсды, измеренное

с помощью электрического каротажа; , удельное электрическое сопротивление пластовых вод.

Анализ системы (7) показывает, что ни один метод в отдельности не дает возможности решить задачу определения подсчетных параметров. Это в полной мере касается электрического каротажа, являющегося в настоящее время основным, а во многих случаях единственным методом решения задачи.

Несмотря на одинаковую структуру уравнений (7^), (7д), влияние входящих в них компонентов на результирующий параметр различно. Действительно, изменение результирующих параметров с(шгп ис1(ЛТ) при изменении с!Кг коэффициента газосодержания породы,можно оценить по формулам:

(9)

<*(лт)? кп сдтг-дт) акг.

Измеряемое с помощью НК водосодержание пропорционально кажущемуся значению коэффициента пористости , определенному с помощью нейтронного каротажа, а измеряемое интервальное время пропорционально кажущемуся значению коэффициента пористости , определенному с помощью акустического, каротажа. Поэтому, принимая во внимание выражения (9), можно предположить, что при учете других влияющих факторов (глинистость, промежуточный слой и т.д.) истинное значение коэффициента пористости должно быть близко к среднему из |<* и капК , т.е.

(10)

Второй параграф третьей главы посвящен выбору метода построения интерпретационной системы.

Создание систем интерпретации данных ГЙС для глинистых газона сыщенных песчаников, неоднородных по минералогическому составу, представленных пластами малой мощности с сильно меняющимся диаметром зоны проникновения является сложной задачей. Основы ее решения в СССР з.аложены работами В.Н.Дахнова, С.Г.Комарова, В.ВДарионова, Б.Ю.Вендельштейна, Р.А.Резванова, М.Г.Латышовой, П.Т.Нотова, Л.Г. Петросяна, Я.Н.Басина, ЛГ.Б.Бермана,. В.С.Неймана, А.А.Чередниченко, И.В.Головацкой, Ю.А.Гулина, В.Ф.Нозяра, А.В.Ручкина, М.Г.Злотнико-ва, К.А.Грудкина и др. Вне Советского Союза этой проблемой занимались Г.Арчи, И.Тиксье, Г.Доль, М.Вилли, Р.Дебранд, А.Пупон.

Существует несколько методологических подходов к разработке систем интерпретации данных ГИС. Анализ выполненных к настоящему моменту работ показывает, что наибольший интерес с точки зрения поставленной задачи представляет статистический подход, основанный на сопоставлении данных керна и ГИС.

Статистический подход может быть реализован путем корреляционного анализа или классификационным путем. В свою очередь двумерный или многомерный корреляционный анализ реализуется по системе керн-керн или керн-ГИС. В первом случае при изучении петрофизичес-ких связей, особенно для акустического и электрического каротажа, необходимо применение барокамер, которыми геологическая служба Афганистана не располагает. Система керн-ГИС требует надежной привязки, керна к данным ГИС, что является в данном случае трудно выполнимой задачей.

Классификационный способ (способ нормализации) получает все большее распространение. Автором исследована возможность применения классификационного способа для нахождения корреляционных зависимостей. Полученные результаты показывают, что отождествление мод на распределениях, построенных по керну и по ГИС, в данном случае не удается выполнить с должной степенью уверенности, в связи с чем классификационный метод не может быть рекомендован в рассматривав- . ыых условиях для решения поставленных задач.

Повышение эффективности корреляционного метода можно достигнуть эа счет комбинации систем керн-керн и керн-ГИС. Такая комбинация реализуется на базе использования данных электрического каротажа применительно к водонасыщенной части разреза, где влияние газа отсутствует и коэффициент пористости можно уверенно определить через его связь с параметром пористости во многих пластопересечени-ях. Определяя значения других геофизических параметров, например, интервальное время, в тех же пластопересечениях, можно построить для водоносной части ра.зреза представительные петрофизические зависимости между коэффициентом пористости и данными параметрами. Такую систему получения петрофизических зависимостей можно наввать керн-ГИС-ГИС. Однако для переноса найденных с ее помощью зависимостей на газоносную часть разреза необходимо обеспечить учет газонасыщенности. Решению этих задач в целом посвящен третий параграф гл.Ш "Разработка методики комплексной интерпретации по системе керн-ГИС-ГИС".

Для определения коэффициентов пористости в газонасыщенных коллекторах был принят комплекс акустического и нейтронных мето-

дов, влияние газонаснщенности на показания которых различно. Коэффициент пористости в-этой связи определялся по формуле (10). При этом основная задача состояла в отработке надежной методики индивидуальной интерпретации данных акустического и нейтронного каротажа.. Был также исследован вопрос о том, какой из двух нейтронных методов - по тепловым нейтронам или радиационного захвата - предпочтительнее для решения поставленной задачи. С этой целью осуществлялся поиск регрессионных зависимостей между показаниями акустического и нейтронных методов. Коэффициенты корреляции в обоих случаях достаточно высоки, что не позволяет отдать предпочтение одному из нейтронных методов.

Отработка методики определения коэффициента пористости по данным акустического каротажа основывалась на поиске корреляционной зависимости, связывающей этот параметр с интервальным временем дТ. При этом дТ определялось по данным АК, а кп - для тех же пластопересечений в водоносной части разреза по данным электрического каротажа. Наиболее надежные результаты при определении кп с целью поиска регрессионного соотношения могли бы быть получены по данным ЕКЗ. Однако небольшое количество пластов приемлемой мощности в обследованных методом АК скважинах не позволило воспользоваться данными БКЗ. Поэтому кп определялся по данным бокового каротажа (БК), исправленным с помощью БКЗ. Поскольку БК и .ЕКЗ проведены в большом числе скважин с однотипным разрезом, удалось найти достаточное количество мощных непроницаемых пластов, пригодных для нахождения регрессионной зависимости БК-БКЗ.

Далее для водоносной части разреза, где остаточный газ отсутствует, определялись соответствующие значения Рпи кпв широком диапазоне изменения кп, а по найденным значениям - регрессионная

зависимость к - ДТ . Найденная зависимость имеет следующий вид: п

ЛТ- 5,88 Кп+162 .

Ее"коэффициент корреляции равен 0,90. Значение свободного члена совпадает со значением интервального времени для ангидритов, представленных в изучаемом разрезе.

■ Отработка методики определения коэффициента пористости по дан-

нк

ным нейтронных методов ( кп ) проводилась в водоносном интервале, хорошо охарактеризованном керном. Полученные в результате расхождения между к™ и к"К Для водоносной части разреза находится в пределах погрешностей измерений, что косвенно подтверждает правильность методик индивидуальной интерпретации АК и НК.

Б некоторых работах указывается, что в низкопоровых ( кп<15#) песчаниках и карбонатных породах поправку за счет газонасыщения в данные АК вносить не следует. Проведенные исследования показывают,, что по крайней мере для терригенных отложений рассматриваемых месторождений это утверждение неверно. Совпадение к^ и к^ в водоносной части разреза, их существенное расхождение в газоносной части и хорошее соответствие |<п, рассчитанного для газоносных интервалов по формуле (10), .коэффициенту пористости, полученному на основе анализа керна, свидетельствуют о заметном влиянии газа на кинематические параметры акустических волн во всем диапазоне порис-тостей и газосодержаний. Средняя относительная погрешность оценки коэффициента пористости составила для водоносных отложений Максимальная возможная погрешность равна &к нк

Для газоносной части разреза значения кп и кп , как и следовало ожидать, существенно расходятся. Вместе с тем, результирующие значения коэффициента пористости кп , определенные как

п 4 и «п , хорошо совпадают с результатами, полученными. по керну - к^ ♦ Средняя относительная погрешность оценки коэффициента пористости для газонасыщенной части составила максимальная - 1%. Эти значения невелики, и, что важно, близки к аналогичным величинам для водоносной части разреза.

Полученные результаты позволили предложить надежную методику выделения газонасыщенных коллекторов. При построении зависимости Кг** ~ ^л отчетливо выделяются две области: первая, расположенная вблизи биссектрисы координатного угла, соответствует водо-насыщенным пластам, вторая, лежащая выше биссектрисы, - газонасыщенным.

Для определения коэффициента газонасыщенности или связанного с ним коэффициента водонасыщенности к ¡у рекомендовано комплек-сирование методики, разработанной автором диссертации для определения коэффициента пористости кп * с методикой, основанной на использовании электрического каротажа. Преобразуя формулу для коэффициента увеличения сопротивления можно записать:

.^(.Рв'О,*? РМ ~ (1£л

р д кТ,в8> ■

■Ггп лп

Определив ргп с помощью Неисправленного по БКЗ и

кп по формуле "(10), можно найти к& и соответственно к г . Контрольные значения кг, определенные с помощью предложенной метгоди-

ки, близки к значениям кг, определенным Управлением нефти и газа Афганистана с помощью ВКЗ в пластах большой мощности. Вместе с тем, предложенная автором методика .нахождения Кг может быть применена и в пластах малой мощности, где БКЗ неэффективно.

Четвертая глава "Разработка автоматизированной методики интерпретации данных ГИС для условий газовых месторождений северного Афганистана" содержит два параграфа.

Первый посвящен выбору базовой системы автоматизированной интерпретации для решения поставленных задач.

Автоматизированная система АСОИГИС/ДОС ЕС, принятая в СССР, обеспечивает гибкое управление процессом интерпретации и располагает библиотеками программ, позволяющими решать различные задачи интерпретации результатов ГИС. Некоторые, входящие в нее комплексы программ могут быть реализованы на мини-ЭВМ СМ-4, имеющимся в распоряжении Управления нефти и газа Афганистана. Интерпретация данных ГИС на ЭВМ широко применяется и .зарубежными промыслово-гео-физическими фирмами. В этой связи перед автором диссертации стояла задача, ознакомившись с существующим опытом, выбрать в качестве базовых те алгоритмы и программы, которые после соответствующей модификации позволят достаточно эффективно решать поставленные задачи в геологических условиях северного Афганистана с помощью существующего там комплекса ГИС на .мини-ЭВМ С№-4.

Наиболее близкую основу, к принятой в системе ручной интерпретации (гл.З) имеет комплекс программ ЙНГЕФ, разработанный в БелНИГРИ под руководством Н.З.Заляева. В настоящее время ИНГЕ5 успешно используют для исследований карбонатных разрезов.

Для изучения возможностей стандартной Методики ИНГЕФ в рассматриваемых условиях с ее помощью была выполнена обработка данных каротажа в хорошо .охарактеризованном керном интервале разреза месторождения Джар-Кудук. Полученные значения коэффициента пористости существенно, в среднем на 27,6% превышают значения, найденные по керну.

Анализ полученных результатов заставляет предположить, что возникновение указанной систематической погрешности связано с недоучетом'скважинных и пластовых факторов, по разному влияющих на показания акустического и нейтронного каротажа. Проведенные исследования позволили выявить такие факторы. К ним, во-первых, относится влияние глинистой корки. Ее толщина не превышает 2 см, что значительно меньше длины акустической волны. Поэтому глинистая корка на показания АК практически не влияет. Вместе с тем

наличие высоко-пористого промежуточного слоя оказывает на показания нейтронного каротажа существенное влияние. Пластовым фактором, по-разному влияющим на показания акустического и нейтронного каротажа в рассматриваемых условиях является глинистость. В гл.З показано, .что при кп< 13*15$ она практически не влияет на показания АК, однако должна учитываться при интерпретации НК. Еще один фактор, влияние которого косвенным образом сказывается на результатах интерпретации, - повышенное затухание акустических волн в сильно пористых газонасыщенных коллекторах, приводящее к пропуску

. ак

циклов и, как следствие, завышению к„ .

В связи с изложенным были разработаны и опробованы алгоритмы и программы внесения поправок за глинистость, глинистую корку и пропуск циклов.

Пропуск циклов предложено исключить, используя расчетное значение интервального времени д Т и сравнивая его с измеренным значением лТ . Поскольку затухание особенно значительно при распространении волны от дального излучателя, для получения лТрг,см. Н.З.Заляевым предложено использовать диаграмму Т1 времени распространения головной монотипной волны от ближнего излучателя й кавернограмму. В диссертации обосновывается справедливость такого подхода, даются аналитические соотношения, позволяющие вести непрерывный расчет интервального времени, а также возникающих при этом погрешностей. Разработан Алгоритм и программа для расчета ин= тервального времени и выявления пропуска циклов, путем сравнения расчетных и измеренных значений.

Программы внесения поправок за.глинистость и глинистую корку, а также программа выявления пропуска циклов введены автором в комплект программ ИНГЕФ. Интервал разреза месторождения Джар-Кудук, обработанный ранее с помощью стандартной методики, переинтерпретирован по ее усовершенствованному варианту. Сравнение с данными, получелными по керну, показывает, что средняя погрешность снизилась до-2,6$ относительных (против Таким образом, проведенные усовершенствования позволяют повысить эффективность применения методики ИНГЕФ в песчано-глинистых газонасыщенных разрезах и рекомендовать ее в качестве базовой для автоматизированной системы интерпретации на газовых месторождениях северного Афганистана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты:

- предложена и обоснована петрофизическая модель коллектора песчано-глинистых газонасыщенных отложений Х1У горизонта готерив-ских отложений северного Афганистана;

. - показано, что глинистость во всем диапазоне ее фактических содержаний в изучаемых отложениях не влияет на показания акустического каротажа, но должна учитываться при интерпретации данных нейтронных методов, а влияние газа на показания акустического и нейтронных методов существенно во всем диапазоне фактических значений пористостиигазосодержаний;

- разработана и .опробована система комплексной ручной интерпретации данных ГИС для тонкослоистых песчано-глинистых газонасыщенных отложений северного Афганистана на базе акустического,, .нейтронного и бокового каротажа, а также бокового каротажного зондирования, и метода потенциалов собственной поляризации;

- на основе выполненных исследований и созданной в СССР системы интерпретации данных ГИС методом интеграции и функциональных преобразований,разработана и опробована усовершенствованная методика комплексной машинной интерпретации для тонкослоистых песчано-глинистых газонасыщенных отложений северного Афганистана.

Практическая реализация результатов исследований приведет к повышению эффективности геофизических работ на газовых месторождениях северного Афганистана.

Основные результаты диссертации изложены в статье "Совершенствование методики интерпретации данных каротажа для газовых месторождений северного Афганистана", опубликованной в журнале "Вестник московского университета" № 3 ст. 95-100, серия геологическая.

- ю -

Подписано к печати шт.

Формат 60x90/16, Усл. печ. л. 1,0 Уч.-кзд.л. 1^0

Тираж 100 экз. Заказ N9 1Щ

Ордена "Знак Почета* издательство Московского университета» 103009, Москва, ул. Герцена, 5/7. Типография ордена 'Знак Почета* издательства МГУ. . 119899, Москва, Ленинские горы.