Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Выделение в глинистом разрезе тонкослоистого глинисто-алевритового коллектора и оценка его емкостных свойств по данным ГИС

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

Автореферат диссертации по теме "Выделение в глинистом разрезе тонкослоистого глинисто-алевритового коллектора и оценка его емкостных свойств по данным ГИС"

ргв ОД

На правах рукописи

ноя тч

^ МИТАСОВ ВИКТОР ИВАНОВИЧ

ВЫДЕЛЕНИЕ В ГЛИНИСТОМ РАЗРЕЗЕ ТОНКОСЛОИСТОГО ГЛИНИСТО-АЛЕВРИТОВОГО КОЛЛЕКТОРА И ОЦЕНКА ЕГО ЕМКОСТНЫХ СВОЙСТВ ПО ДАННЫМ ГИС

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поискоз и разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Тверь-1995

Работа выполнена в научно-исследовательском и проектно-конструктор-ском институте геофизических методов исследований, испытания и контроля нбфтегазоразведочных сквакин (ВНИГИК) АООТ ши "ГЕГС"

Научный консультант доктор геолого-минералогических наук

Ручкин A.B.

Официальные оппоненты ' доктор'геолого-минералогических наук,

профессор Вендельштейн Е.Ю. кандидат технических наук Велижанин В.А.

Ведущая организация АО Тазпромгеофизика" (г.Москва) Защита состоится "24" ноября 1995г. в I500 часдв на заседашш Диссертационного совета Д 169.13.01. в акционерном обществе открытого типа по геофизическим работам, строительству и •заканчиваю;» скважин (АООТ НПП "ГЕРС") по адресу: 170034, г.Тверь, проспект Чайковского, дом 28/2.

с диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке ВНИГИК AUOT 11Ш "Г£РС"

Автореферат разослан "23" октября 1995г. .

Ученый секретарь Диссертационного совета

доктор физико-математических наук / В.В

/ vi/ '1

-3-

0Б1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работа. Выделение и оценка коллекторов в глинистых отложениях представляет собой актуальную и одновременно весьма сложную проблему, которая тесно увязана с условиями формирования кол-лекторского потенциала глинистых пород. Большинство исследователей связывают и с параметрами поровой емкости, образованной контактирующими между собой минералами и частицами глин. Но не менее важным для формирования этого потенциала являются различные способы распределения в глинистой массе твердых примесей, большей часть», алевритовой размерности, обуславливающие различный характер изменения в ней поровой емкости и проницаемости первичного происхождения.

Различают хаотичное и упорядоченное распределение алеврита в глинах. В последнем случае он образует микроскопические прослои толщиной первые миллиметры (или его доли), слагая разрез флишевого типа. Подобного типа разрезы икеит широкое распрастранение в осадочных толщах. Малые толщины прослоев не позволяют дифференцировать их в разрезах сквакин современной геофизической аппаратурой. Вместе с геи, упорядоченное распределение в глинах алвЕритовых частиц приводит к образованию ими самостоятельной емкости, называемой дополнительной, способной не только вмещать, но и перемещать в себе природный флюид, обуславливая возникновение полос повышенной проницаемости по сравнению с непроницаемой глинистой матрицей.

Наличие или отсутствие дополнительной емкости, изменяет объемные компоненты порода в целом и' оказывает влияние на интегральные характеристики геофизических параметров. Т.е. интегральные характеристики несут в себе информацию о дополнительной емкости, наличке

которой является физической и геологической предпосылкой для выделения в глинистых толщах подобных, слоистых образований. .Для извлечения этой информации необходимо построение соответствующих интерпретационных моделей, связыващих геофизические параметры с искомыми геологическими компонентами порода и позволяющих по их интегральным характеристикам производить раздельную (дифференциальную) оценку свойств каждой литологической разности, слагающей тонкослоистый разрез. Существующие способа обработки геофизической информации не позволяют реипть эту задачу и предопределяют необходимость нетрадиционного подхода к ее регаш;.

Целью работы является повышение эффективности комплексной интерпретации; ГИС при изучении тонкослоистых глинисто-алевритовых пород, путем построения их интерпретационных моделей, связывающих искомые и фиксированные параметры изучаемых отложений. Основные задачи исследования:

-разработка методологии построения интерпретационных моделей-тэрригбнкых отложений, основанной на анализе факторов, определяи&с структуру этих моделей и их соответствие реальным условиям изучаемой геологической среда;

-разработка методики построения интерпретационных моделей тонкослоистых глинисто-алевритовых пород, позволяющих производить дифференциальную оценку их емкостных свойств, на основе определения связи меаду искомыми и фиксируемыми параметрами этих моделей путем построения объемной и преобразования петрофизической моделей;

-разработка методического и палаточного обеспечения и его опробование при выделении в глинистых толщах по данным ГИС тонкослоис-

тых глинисто-алевритовых пород с дифференциальной оценкой их емкостных свойстз.

. Методы исследования. Работа выполнялась на оснозэ численного моделирования различных способов включения в глинистую матрицу твердых примесей и анализа характера изменения в зависимости от етого как объемных компонент порода, так и ее геофизических параметров с последующим обоснованием полученных результатов на каменном материале и опробованием на материалах ГИС на различных нефтегазоносных площадях и месторождениях.

Научная новизна проведенных исследований состоит в следующем: -разреботана методология построения интерпретационных моделей для терригенных отложений и определены основные этапы их построения, обоснованы принципы разделения влиящих факторов на искомые и фиксируемые параметры;

-разработана методика построения интерпретационных моделей тонкослоистых глинисто-алевритовых пород; теоретически и экспериментально обоснованы интегральные искомые и фиксируемые параметры на основе построения объемной и преобразования штрофизической моделей; разработаны способы проверки на соответствие построенных моделей реальным геологическим условиям.

Практическая ценность работы заключается в разработке методического и палаточного обеспечения с целью выделения в разрезах тонкослоистого глинисто- алевритового коллектора и дифференциальной оценки его емкостных свойств в глинистых толщах, в том числе и фли-шевого типа.

Внедрение результатов работы. Результаты использованы при

разработке "Методических рекомендаций но технологии ГИС и определению подсчета параметров неоднородных и слоистых терригейных коллекторов" , утвержденных НПГП ГЕРС в 1Э94 году и оформленных на дискете для рассылки заказчикам по их просьбе.

Основные защищаемые результаты:

-методика выделения в глинистых толщах тонкослоистых глинисто- . алевритовых пород и коллекторов с дифференциальной оценкой их емкостных свойств по интегральны« характеристикам геофизических параметров, основанная на построении объемной, преобразовании петрофизиче-ской и построении интерпретационной моделей.

Апробация у. публикация, работы. Разработанные методики опробованы на материалах ГИС Южного Казахстана (месторождения Кум-Коль, Ак-ша-Булак) и Астрахано-Калмыцкого Прикаспия (площадь Полевая). Основные положения диссертационной работы докладывались на вторых Кома-розских чтениях в 1995г. и изложены в четырех печатных работах, в одном научно-техническом отчете и методических рекомендациях: "Ме-. тодические рекомендации по технологии ГИС и определению подсчетных-параметров неоднородных и слоистых терригенных коллекторов".

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, содеркит страниц текста,'2 таблицы, 46 рисунков. Библиография включает 99 наименований.

Автор считает своим долгом выразить глубркую признательность и благодарность научному консультанту д.г.-м.н. А.В.Ручкину, который на протяжении всей работы над диссертацией оказывал автору постоянную помощь, начиная от постановки темы и кончая окончательным редактированием работы. Автор выражает признательность проф. д.т.н.

В.С.Афанасьеву, к.г.-м.н. Я.Н.Абдухаликову, проф.д.т.н. Е.В.Чаадаеву и проф.д.г.-м.я.В.Г.Фоменко за помощь и ценныэ советы при работе над диссертацией, а также Э.В.Диевой и Н.Н.Митасовой за большую помощь при проведении обработки на ЭВМ. Автор выражает благодарность Г.А.Курицинсй и Я.П.Татариновой за помощь в оформлении диссертации й всем сотрудникам отдела за дружескр подцеркку.

СОДЕРЖАНКЕ РАБОТУ В первой главе призедэн анализ гипотез, объяскящих механизм образования коллекторов в глинистых толцах, а также существующих метода их выделения и оценки, обосновано направление работ и сформулированы задета исследования.

Изучением механизма образования полезной аффективной емкости в глинах занимались такие ученые как А.В.БочкарбБ, В.М.Гольдберг, Ф.Г.Гурари, В.И.Диваков, Т.В.Дорофеева, Т.Г.Клубова, Р.А.Кокншева, Л.И.Кульчицкий, я.И.Лебедев, И.Н.Несторов, М.М.Свщев, Е.И.Таранен-ко и многие другие.

Большинство исследователей, объясняя 'механизм образования коллекторов в глинах наличием эффективной емкости как первичного, так и вторичного проясхоздения, не учитывают и не акцентируют внимание на характере изменения емкостных свойств глинистых пород при различном характере распределения в них твердых примесей, которые могут распределяться здесь либо хаотично, либо.упорядочений. В последнем случае они образуют микроскопические прослои толщиной от долей, до первых мм, образуя разрезы флшевого типа, которые имеют широкое распространение в осадочных толщах. Зти прослои способны не только вмещать, ко и перемещать в себе природный флюид. Поэтому, да-

фференциальная оценка свойств каждой литологической разности, слага-щей подобный разрез, является важной и актуальной задачей.

Выделение подобных тонкослоистых отложений по данным ГИС значительно затруднено в силу их малых толщин. Однако различный характер распределения твердых примесей, приводя к изменению объемных компонент порода, обуславливает тем самым изменение и интегральных характеристик геофизических параметров в целом.

Впервые на возможность дифференциальной оценки свойств каждой литологической разности тонкослоистых пластов указал еще в 1953 году В.Н.Дахнов, предложивший формулу для оценки УЭС анизотропного пласта. В 1958 года эти исследования были продолжены■М.Г.Латышевой и Н.Б.Манчевой, при изучении продуктивных . отложений Шебелинского месторождения. В этот же период С.Г.Комаровым была предложена двухслойная модель пласта, представленная чередованием чистых разностей коллектора с глинистыми прослоями. В дальнейшем в разработку подобных методик большой вклад внесли С.М.Аксельрод, Я.Н.Басин, Г.К.Ло-говская, В.А.Новгородов, Е.В.Чаадаев, Н.И.Шумило и другие. Однако по данным методикам дифференциальная оценка емкостных свойств лито-лоткческйх разностей либо вообще не осуществлялась, либо эта оценка оказывалась весьма приближенной.

Глинистые породы, являясь объектом исследования, должны быть однозначно выделены в разрезе скважины при его литологическом расчленении либо по данным ГИС, либо по керновым данным. Вопросами литологического расчленения занимались Я.Н.Абдухаликов, В.С.Афанасьев, Б.Ю. Бендельштейн, И.В.Головацкая, В.Н.Добрынин, С.С.Итенберг, Л.В.Пустовалов, О.А.Черников, Г.А.Шнурман, Г.Г.Яценко и другие.

Проблема выделения в разрезах сквакин пород глинистой грушш обусловлена следующим. С одной стороны существующие методики литологи-ческого расчленения по данным ГИС позволяют в большинстве случаев однозначно выделить породы-коллектора, представленные песчаниками и алевролитами, а остальные участки разреза при этом автоматически относятся к глинистым породам, что представляется не всегда правомерным. С другой стороны существующие классификации терригенных пород, использующие керковыб данные, рассматривая га как трэхкомпоне-нтнае системы (псаммит, алеврит, палит), относят породу к той или иной груше при 5055-м превышении какой-либо одной компоненты. Однако такой подход также не всегда дравомерен, т.к. в промысловой геология нередки случаи, когда порода во данным петрографических исследований отнесена к глинистой группе, а содержание пелитовой Фракции в ней заметно меньше 50$. Поэтому обоснование геологических и физических критериев и разработка на их основе методического и палаточного обеспечения, позволяющего реренно выделять в разрезах сквакин породы глинистой груши, представляется важной задачей.

Для перехода от геофизической информации (набора физических величин) к геологической (данных о емкости и литологии горных пород) в последние годы широко используются системы многомерных петрофази-ческих связей или моделей (ЕМ), построение которых основано на методах многомерного регрессионного анализа. Войросвми пострения и изучения подобных связей и их систем занимались В.Н.Деч, . Г.Н.Зверев, В.Н.Еникеев, Ф.Х.Еникеева, Л.Н.Кнеллер, В.Ф.Козяр, О.К.Кйопо-тов, Е.И.Леонтьев, А.В.Ручкин, А.И.Сидорчук, Н.Н.Сохранов, В.Г.Фо-мэнко, И.В.Чукина, И.М.Чуринова, М.М.Элланский'и другие.

Использование методов многомерного регрессионного анализа при построении интерпретационных моделей предопределяет необходимость одновременного учета многообразных факторов, влияющих на показания геофизических методов. Недоучет или пренебрежение этими факторами приводит к неопределенности общей структуры ИМ. Основными причинами этого являются:

-превышение числа искомых геологических характеристик над числом уравнений ИМ;

-объединение в одну неизвестную компоненту разнородных геологических характеристик;

-слабая увязка уравнений ИМ между собой и с принятой объемной моделью (ОМ);

-использование в качестве констант в уравнениях ИМ переменных параметров;

-прямое использование ПМ или ее элементов, полученных непосредственно на каменном материале, в качестве уравнений ИМ.

Кроме того, построенные ИМ обычно нэ проверяются на сходимость своих входных и выходных параметров, которые можно получить по кер-новым данным. Для устранения причин, обуславливающих неопределенность общей структуры Ш, -необходима разработка определепшх принципов их построения и поэтапный учет всех влиящих факторов.

В результате проведенного анализа установлено, что задача выделения и оценки в глинистых отложениях тонкослоистых пород и коллекторов требует разработки как методологии построения ИМ терригенных отложений вообще, так и методики построения ИМ тонкослоистых пород, в частности.

•а-

Вторая глава посвящена вопросам разработки'методологии построения ИМ террягвнных пород на примере комплекса объемных методов ГИС.

Современный уровень развития теории и практики комплексной интерпретации ГИС основан на физическом и математическом моделировании исследуемых геологических объектов, при котором этот объект -осадочная горная порода - заменяется некоторой идеализированной моделью. В аналитическом виде аго может быть выракено системой пэтро-физических уравнений (или моделей) вида: у- г(а, х), где у- измеренный геофизический параметр, а- физическая константа, определяющая Физические свойства неизвестной геологической характеристики х. в общем случае неизвестными характеристиками являются поры различного типа, состав и объемные содержания минералов, слагающих скелет породы и ее глинистую кошоненту и т.д. Физические свойства зтих минералов есть величины постоянные и вводятся в систему в виде констант. Основным условием однозначности решения подобных систем является равенство числа неизвестных геологических характеристик числу входящих в систему уравнений ИМ. Число уравнений ограничено числом применяемых методов ГИС, число же неизвестных монет быть достаточно большим и существенно превышать число уравнений. Поэтому на практике отдельные геологические характеристики- объединяются в одну неизвестную кошоненту, представлящув собой ужа некий интегральный параметр. Например, в одну неизвестную компоненту объединяются все типы пустот, определяющие пористость породы, т.е. структура норового пространства терригенных пород представляется однородной. На основе анализа микрофотографий свежих сколов образцов пород различной диалогической принадлежности показано, что структура этого прост-

ранства определяется различными составлящими пористости, зависит от сложного характера взаимоотношений между отдельны!®! компонентами твердой фазы порода и требует своего самостоятельного изучения и учета при построении моделей. Также в одну компоненту часто объединяются все минералы, слагающие твердую фазу породы. В зтом случае

4

коэффициенты вводимые в ИМ как константы определяются статистически по выборочным данным и в действительности константами могут не являться, а представлять собой некий интегральный параметр, сложным образом зависящий от искомых геологических характеристик. Примером может служить минералогическая плотность порода -о , которая обычно вводится в ИМ в качестве константы, что приводит к погреаностям при определении емкостных свойств изучаемых пород. Поэтому, объединяться должны только однородные по своим свойствам геологические характеристики, при этом необходимо установить, какие из этих компонент являются величинами постоявший и могут быть в рамках данной ИМ зафиксированы, а какие переменными и подлежат определению. Причем фиксироваться могут как физические параметры, так и отдельные геологические характеристики.

Уравнения ПМ получают различными способами -либо теоретическим, при котором характер изменения геофизического параметра устанавливается в зависимости от заранее заданного объема и состава отдельных компонент породы, физические свойства которых априорно известны, либо экспериментальным, когда ни состав, ни объем этих компонент неизвестны и они условно объединяются в одну компоненту. Поэтому, уравнения ПМ зачастую оказываются слабоувязанными, как между собой, так и с принятой ОМ. Кроме того, уравнения, полученные ста-

тистичбским способом непосрэдственно на каменном материале в ходе физического эксперимента, представляя собой интегральную характеристику изучаемой геологической среда, не отражают, обычно, свойств чистых литологических разностей, необходимых для построения многомерных ИМ. Поэтому фактические Ш при подготовке их для включения составной частью в ИМ должны быть соответствующим образом преобразованы с целью выделения из них компонент, свойства которых соответствуют свойствам чистых литологических разностей. Это особенно важно для тонкослоистых разрезов, где каждый прослой выполнен отдельной литологической разностью. Построеннне по традиционным методикам ИМ, как правило, не проверяются на соответствие ее входных и выходных параметров, которые могут быть получены по кэрновым данным. Все вышесказанное порождает неопределенность общей структуры используемых ИМ. В разделе излагаются основные принципы и этапы построения ИМ, обуславливающие методологию ее построения и позволяющие в определенной мере устранить эту неопределенность.

К таким принципам относятся: принцип выбора фиксируемых и переменных компонент ИМ, принцип постоянства фиксированных компонент, принцип согласования составных частей ИМ, принщш определения свойств чистых литологических разностей, принцип проверки на сходимость входных и выходных параметров ИМ.

Указанные принципы предопределяют и этапность построения ИМ, где выделены:

1. Построение ОМ, выделение фиксируемых геологических характеристик.

2. Построение ПМ, ее преобразование с целью определения фикси-

Чаруемых физических параметров ИМ.

3. Построение ИМ, согласование ее уравнений с Ш и преобразованной ИМ. •

4. Проверка на сходимость входных и выходных параметров ИМ.

Третья глава является основной в диссертации и по объему, и по

значению и разбита на 3 раздела. В первом разделе излагается методика построения ОМ тонкослоистых глинисто-алевритовых пород.

Заполнение глинистыми минералами порового пространства песчано-алевролитовых пород приводит к уменьшению их пористости и при его 10055-м заполнении справедливо равенство К вл=Кп ск=К*л вд, где Кгл вл~°0ъэы "влаХЕЫХ'' ГЛ1Ш» кп ск- пористость скелета породы (матрицы}. Дальнейшее увеличение объема глин приводит к разрыву контактов мезду зернами матрицы и резкой смене зависимости пористости от глинистости, при этом с .увеличением Кгл.гл гористость возрастает и в пределе при К ВЛ=1СШ достигает значений Кп.гл.ф -пористости "чистой" глины.. Общая гористость породы (Кд об ) в точке К*л вл определяется пористостью и объемом глинистой компоненты в данной точке. Значение пористости и глинистости в точке к*л вл, по мнению.автора, является достаточно геологически обоснованным критерием дам разделения пород на группы песчано-алевролитовых (при К < К* ) и глинистых (при К ' > 'К* ) пород, причем,

гл.вл гл.вл г гл.вл гл.вл' г г

эти значения Кц обч и йгл вд могут быть зафиксированы геофизическими методами.

Твердые примеси, располагаясь в глинистой массе упорядочение, образуют за счет контактов между собой некоторую емкость, называемую дополнительной, способную не только вмещать, но и перемещать в

себе природный фгащ. Для ее количественной оценки порода в точке ,К*л вл представляется в виде отдельного прослоя матрицы с поровым пространством, свободным от глин с Кц=Кп , и прослоя глин, мысленно извлеченного из этого пространства. Такая условная слоистая порода будет характеризоваться некоторыми новыми значения® общей пористости (К ) и "влажной" глинистости (К ,), а точка ей

г П . С Л ГЛ.8Л.1

соотв8тствущая будет располагаться на прямой, соединяющей на графике зависимости К =:Г(К ) точки К и К .. Разбив отре-

^ п ■ гл.вл' п.ск п.гл.ф г

зок, соединящий К*л вл и Кп сл на равные части можно получить шкалу для самостоятельной оценки пористости'прослоя, сложенного зерна-га матрицы, а соединив линии равной пористости на этом отрезке с точкой Кп гл - палетку для дифференциальной оценки пористости прослоев, выполненных зернами твердых примесей матричной породы.

Аналогичный построения производятся и при использовании экспериментальной зависимости Кп=г(Кгл вд), предложенной в 1972 году В.Н.Дахновым.

В заключительной части раздела дается экспериментальное подтверждение приведенных теоретических расчетов. Разработанная объемная . модель (ОМ) позволяет определить фиксируемые геологические характеристики ИМ (К* ск, Кгл>вл, Ка гл>ф), которые используются в дальнейшем при ее построении. _ ■

Во втором разделе приводятся некоторые особенности фактических ПМ, из которых основной является несоответствие значений плотности жидкости (о^), задаваемой при моделировании объемной плотности во-донасыщенных образцов, с теми ее значениями (с£од), которые определяются по уравнению регрессии. ПМ при 10058-я пористости. При этом

практически всегда соа^0,4. Данный эффект, получивший название "пе-трофизического дефекта плотности" (ЦЦП) обусловлен включением в породу любым способом глинистых минералов. Это приводит к пропорциональному смещению точек с линии "чистых" песчаников и развороту линии регреии фактической Ш относительно некоторого центра, расположенного одновременно на обоих линиях. Значение коэффициента пористости в этом центре равно Кц ск, определенное на зтапэ построения ОМ.

Основным (если не единственным) назначением фактической 1Ш при ее традиционном использовании является оценка минералогической плотности твердой фазы породы (ои), которая определяется по уравнению рэгрвссш.ПМ при Кл=0. Предполагается, что эта величина является постоянной, отражает свойства минерального скелета песчаной породы и поэтому используется как фиксируемый физический параметр.

Исследования, проведенные автором, позволяют считать, что величина ом, будучи интегральной характеристикой твердой фазы породы, зависит от объемных содержаний в породе глинистых минералов и постоянной величиной не является. Поэтому ее использование в качестве физической константы при построении ИМ представляется некорректным. В сеязи с этим возникает необходимость выделения из ПМ тех ее компонент, характеристики которых постоянны независимо от характера распределения и объема глинистых минералов в изучаемой породе. Такими характеристиками изучаемой горной породы являются, Ео-первых, плотностные свойства скелета порода (°ск)> части бе твер-

дой фазы, которая испытывает горное давление и отражает свойства "чистых" песчаников, а, во-БТорых, плотностные свойства глинистых

минералов, слагающих глинистую компоненту породы (огл ).

Эти значения оск и огл к могут Сыть получены на основе преобразования Ш, которое осуществляется путем символической замены вещества'глин на вещество матрицы и наоборот. Для этого необходимо иметь сведения о огл . При известном составе и объемных содержаниях глинистых минералов изучаемой породы, такое преобразование не составляет особых трудностей. Бри неизвестном (или предполагаемом) минеральном составе глинистой компоненты предварительное значение арл может быть вычислено либо исходя из измеренных на керне значений см и фракционного состава породы, либо способом сопоставления измеренных значений объемной'плотности водонасыщенных образцов керна (о с их теоретически рассчитанными по известным формулам значениям (о™ор). В последнем случве последовательно задается ряд различных значений огл ^, соответствующих возможным комбинациям объемных содержаний глинистых минералов. Правильно подобранным а к считается такое, которое дает наилучшее согласование шаду ао6 и о*®ор.

Для преобразования фактической Ш найденное значение с к заменяется на осх. Однако такой подход возможен только в том случае, когда объем пелитовой фракции соответствует объему глинистых минералов, поэтому, в работе приводится способ отбраковки образцов, у.которых это соответствие вызывает сомнение'. После проведенной замены о м на оск преобразованная ПМ будет отвечать некоторой условной породе, у которой структура порового пространства остается без изменения, а твердая фаза представлена только минералами матрицы. Т.е. подобным преобразованием достигается состояние однородной по литологическому составу породы. Линия регрессии преобразованной ПМ

долхка отвечать следующим условиям: I) при Кп=0 она долкна отсекать кз оси ординат величину совпадающей с величиной оск на которую заменяются значения огл ; 2) при К =1 она должна отсекать на оси ординат величину соответствующую задаваемым при моделировании объемной плотности водонасыщенного образца значениям о , т.е. 1Щ1 отсутствует; 3) пересекать линию регрессии исходной ИМ в точке К =К

п п.ск

Одновременное выполнение всех трех условий свидетельствует о правомерности проведенных преобразований. При обратной замене вещества матрицы на вещество глин (т.е. при замене оск на огл н) выполняются только первые два условия.

При неправомерной замене вещества глин на -вещество матрицы (например, при замене й ¥ на величину меньшую реальных значений а ), опять имеет место ВДП, но ре с обратным знаком, т.е. 01<с£од Таким образом, указанное преобразование ИМ позволяет получить плот-ностные характеристики "чистых" литологических разностей, участвующих в строении изучаемых пород, которые являются константам и которые могут использоваться как фиксируемые физические параметры ИМ.

Все приведенные теоретические выкладки подтверждены экспериментально на фактическом материале.

В третьем разделе главы изложено теоретическое обоснование методики построения Ш применительно к комплексу-методов ГГКП-НК. Исследован характер изменения входных текущих геофизических параметров ИЛ при различных способах включения в породу глинистых минералов, а также при слоистом распределении в глинах твердых примесей, приводятся соответствующие аналитические выражения и лалэточное

-Й-

обеспечение. Для экспериментального обоснования построенной ИМ используются данные о водородосодержании образцов керна (и ) изучаемых горных пород, полученные расчетным путем.

В конце раздела приведены практические примеры построения ИМ и проверки на сходимость ее входных и выходных параметров. Основным способом такой проверки является сопоставление значений коэффициентов пористости, а также сопоставление таких характеристик как объемные содержания "сухих" глинистых минералов (К и), "влажных" глин (Кгд вл) или твердых примесей (Ктв ).

В четвертой главе приводятся примеры выделения в глинистых толщах тонкослоистых глинисто-алевритовых пород и коллекторов по ряду площадей Южного Казахстана и Астрахано-Калмыцкого Прикаышя и приведены ограничения применяемой методики, основным из которых является невозможность ее использования в глинистых породах с развитой емкостью вторичного происхождения. Однако, вместе с тем, отмечено, что подобного типа емкость образуется, как правило, в глинистых породах с низкими объемными содержаниями твердых примесей менее 20-ЗОЖ, в настоящей хе работе.рассматриваются породы с их содержанием до 60-70%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

• В итоге выполнения настоящей работы на основе численного моделирования различных способов включения в городу,глинистых минералов, его экспериментального обоснования и анализа полученных результатов разработана методика выделения в глинистых разрезах тонкослоистых глинисто-алевритовых пород и коллекторов, позволяющих производить дифференциальную оценку их емкостных свойств по комплексу объемных

М6годов ГИС.

В ходе работы получены следующие основные результаты: -разработана методология построения интерпретационных моделей терригеншх отложений, основанная на анализе факторов, определяющих структуру' этих моделей и их соответствие реальным %условиям изучаемой геологической среды;

-разработана методика построения интерпретационных моделей тонкослоистых глинисто-алевритовых пород, позволяющих дифференцированно оценивать их емкостные свойства, на основе определения связи между искомыми и фикафуемыми параметрами этих моделей путем построения объемной и преобразования петрофизической моделей;

-предложены критерии выделения в толще песчано-алеврлто-глинис-тых отложений пород глинистой группы , основанные на изучении динамики изменения объемных компонент терригенных пород;

-разработано методическое и палеточное обеспечение и проведено его опробование при выделении в глинистых толщах по данным ГИС тонкослоистых глинисто-алевритовых пород с дифференциальной оценкой их ежостных свойств.

Опробование методики на практических материалах показало, что разработанные методические приемы позволяют повысить эффективность применяемого комплекса ГИС, включающего модификации нейтронного и гамма-гамма плотностного каротакей при изучении глинистых отложений.

Дальнейшее совершенствование методики выделения и оценки тонкослоистого глинисто-алевртового коллектора заключается в расширении применяемого комплекса ГИС (главным образом, за счет методов электрометрии) с целью определения характера насыщения подобного типа

коллзктороз и Оолее широкого использования электронно-вычислительной техники, а также изучения возможности применения разработанных принципов построения Ш для оценки в глинах вторичной емкости.

"о теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Некоторые предпосылки к обоснованию методики раздельного определения пористости алевритовой и глинистой фракции глинистс-алеЕритсБых пород. //Совершенствование технологии автоматизированной интерпретации материалов геофизических исследований скважин. СО. статей КПГП "ГЕРС", ТЕерь, 1994.

2. Методика построения интерпретационной модели тонкослоистых глинисто-алевритовых пород. // Новое в технологии комплексной интерпретации материалов геолого - геофизических исследований скважин. Сб. статей НПГП "ГЕРС", Тверь, 1994.

3. Основные принципы и этапы построения интерпретационных моделей терригенных пород применительно к комплексу объемных методов Ж. ДВП. ВИНИТИ Л Ю02-В94.25.04.94. '

4. Построение и преобразование петрофизической модели терриген-пых пород и выделение их нее компонент, соответствующих чистым лито логическим разностям. Деп. ВИНИТИ 1150г-б95Д0.05.95.