25275 (686778), страница 3
Текст из файла (страница 3)
б) Что означает каждый из коэффициентов в уравнениях. Можно ли говорить о каких-то литолого-физических особенностей коллекторов Томской области и их различиях на отдельных месторождениях?
Кп = а•αпс + b;
а – коэффициент, указывающий на чувствительность коэффициента пористости к глинистости;
b – коэффициент, указывающий на пористость глин.
Рп = а•Кп-m;
а – коэффициент, изменяется от 0,4 до 1,6;
m – показатель цементации для неглинистых пород;
m = 1,3–1,4 – хорошо отсортированные пески и слабо сцементированные песчаники;
m = 1,8–2,0 – сцементированные песчаники и известняки с межгранулярной пористостью;
m < (1,8–2,0) – с трещиноватой пористостью;
m > 2,0 – с кавернозной пористостью.
Рн = а•Кв-n;
а – константа коллектора, коэффициент, указывающий на сложность геометрии пор (чем он больше, тем сложнее геометрия пор);
n – константа коллектора, показатель, характеризующий крутизну кривой, зависит от степени цементации;
1) межзерновые гидрофильные коллекторы:
n = 1,3–1,6 – глинистые терригенные;
n = 1,8–2,0 – хорошо сцементированные слабоглинистые терригенные и карбонатные;
2) коллекторы со сложной геометрией пор:
n = 1–1,3 – кавернозные породы;
n >> 2 – трещиноватые породы;
3) гидрофобные коллекторы:
n > 2 и тем больше, чем больше гидрофобность коллектора.
Поскольку в уравнениях есть различие в коэффициентах, значит, существуют различия в типах коллекторов, поэтому можно говорить о литолого-физических особенностях месторождения, коллекторов Томской области и их различиях.
По свободному члену в уравнении Кп (равном 0,091) можно говорить о том, что наибольшей пористостью обладают породы по области, но чувствительность коэффициента пористости к глинистости в этом случае наименьшая (коэффициент а в уравнении – наименьший).
в) Для граничных значений пористости коллектора горизонта Ю1 (10 – 20)% используя уравнения месторождения определите соответствующие им значения αпс, Кгл и Кпр, а также W, Рп при полном водонасыщении и при Кв = 0,5. Совпадает ли вычисленный интервал Кпр с приведенным в тексте?
Кп = 0,1205•пс + 0,07; пс = (Кп – 0,07)/0,1205
Кгл=0,4346-0,3846пс
lgКпр=3,27пс – 1.261; Кпр = 10^(3,27*Кп – 1,261)
W= Кп· Кв
Рп=0,922Кп-1.745
kп | kв | αпс | kгл | Kпр*10-3 мкм2 | W | Рп |
0,1 | 0,5 | 0,248962656 | 0,338849 | 0,3573616 | 0,05 | 51,25437 |
0,2 | 1 | 1,078838174 | 0,019679 | 184,8420727 | 0,2 | 15,29092 |
Часть вычисленного интервала Кпр попадает в интервал, приведенный в тексте.
Глава 4. Анализ граничных значений параметров
а) Каким граничным значениям Кп, Кгл и Кпр соответствуют приведенные критерии коллектора по αпс?
Граничные значения:
-
для газ – нет;
-
для нефти αпс = 0,43.
Кп = 0,1205•пс + 0,07 = 0,121815;
Кгл=0,4346-0,3846пс = 0,269222;
lgКпр=3,27пс – 1,261; Кпр = 10^(3,27*Кп – 1,261) = 1,396689924.
б) Метод сопротивления является единственным методом определения характера насыщения коллектора. Почему в критериях получения нефти ρп зависит от αпс? Используя обобщенные алгоритмы, определите минимальное значение ρп, выше которого порода, являющаяся коллектором, будет отдавать чистую нефть. Сравните с критерием нефти вашего месторождения.
Содержание глинистого материала в породе определяется коэффициентом αпс. Повышение глинистости увеличивает удельную поверхность, а значит, изменяется поверхностная проводимость. Коэффициент поверхностной проводимости зависит от содержания глинистого материала в породе и удельного сопротивления поровой воды.
Используя обобщенный алгоритм, определяем минимальное значение ρп, которое вычисляется по следующей формуле: п2,4пс+3,4; так как критерий коллектора для нефти пс≥0,43, а критерий получения чистой нефти - пс<0,65, которому соответствует приведенная выше формула для вычисления удельного сопротивления.
п2,4*0,43+3,4= 4,432 – минимальное значение п, выше которого порода, являющегося коллектором должна отдавать нефть. Данный критерий не подходит для Озерного месторождения, где ρп≥4,5 Ом*м.
в) Приняв, что структура порового пространства коллектора вашего месторождения аналогична одному из образцов Крапивинского месторождения, определите, при каких значениях Рн и ρп из коллектора будут получены: чистая нефть, нефть с водой, вода с нефтью, чистая вода?
Номер образца 201/15.
Номер образца | Кв.св. | К*в | Кв.кр | К**в | Кпр*10-15м2 | Кп | Рп |
205/12 | 0,28 | 0,36 | 0,53 | 0,69 | 129,3 | 19,2 | 17,5 |
Рп = ρвп / ρв; ρвп = Рп•ρв; ρв = 0,075 Ом•м
ρвп=17,5*0,075= 1,3125 Ом•м
Кв=1,023•Рн-0.64; Рн=(1.023/Кв)1,5625;
Рн = ρнп / ρвп; ρнп = Рн•ρвп.
-
чистая нефть: Рн= 7,57– 5,11; ρнп = 11,22- 7,57;
-
нефть с водой: Рн = 5,11 – 2,79; ρнп = 7,57 – 4,14;
-
вода с нефтью: Рн = 2,79 – 1,85; ρнп = 4,14 – 2,74;
-
чистая вода: Рн < 1,85; ρнп < 2,74.
Глава 5. Емкостные показатели пород в прискважинной области
При интерпретации данных ГИС иногда возникают затруднения, связанные с расхождениями показателей свойств породы, оцениваемых по данным различных методов каротажа или по данным исследований, выполняемых в различное время.
Ранее уже отмечалось, что, в отличии от зарубежной технологии, в практике российского каротажа не всегда принимаются во внимание возможные изменения емкостных свойств пород в прискважинной области и связанные с этим расхождения показаний приборов.
Формирование - зон в прискважинной области пласта
При бурении горные породы подвергаются различным воздействиям, в результате которых свойства пород в прискаважинной области (-зоне) претерпевают различные изменения, характер и интенсивность которых определяются характеристкиками породы (литологический состав, пористость, характер насыщенности, глубина залегания и др.), условиями их вскрытия и временем с момента вскрытия бурением [3].
Ограничимся рассмотрением ситуаций, наиболее типичных для нефтенасыщенных терригенных пород. В коллекторах со значительным содержанием глинистого материала наиболее вероятно формирование в прискаважинной области зоны набухания (ЗН). Для песчаников, включая песчаники с незначительным содержанием рассеянной глины (kгл < 0,10 отн. ед.) в –зоне, кроме зоны проникновения (ЗП), возможно формирование зоны разуплотнения (ЗР) и зоны уплотнения (ЗУ). При формировании ЗН в – зоне глин увеличивается продольная электропроводимость (за счет ∆kпв) и возрастает анизотропия. При формировании ЗР в –зоне песчаников увеличивается величина пористости (kп = kп + ∆kп), а при формировании ЗУ увеличивается содержание рассеянной глинистости (kгл = kгл + ∆kгл). Формирование ЗУ в продуктивных пластах сопровождается образованеием на периферии - зоны окаймляющей зоны (ОЗ) пониженного УЭЭС [5].
Установлено, что при бурении эксплуатационных скважин породы в прискважинной области в различной степени преобразуются, и только незначительная их часть (~ 2%) сохраняет свои свойства неизмененными |2). Изменения свойств породы (∆kпв,∆ kП, ∆kгл) в -зоне происходят с различной интенсивностью во времени (рис. 1), зависящей от стадий формирования измененных зон (начальная, промежуточные, заключительная). В заключительной стали формирование V-зоны характеристики породы в фиксированных слоях прискважннной области стабилизируются и в дальнейшем изменяются очень медленно, в том числе и толщина слоя -зоны (rv), включая толщину слоя ОЗ (r*). На заключительной стадии формирования V-зон величины УЭС и rv в прискважинной области, как правило, значительно отличаются (в 2 и более раз) от тех же величин на начальной стадии.
Все возможные ситуации состояния прискважинной области со сходными геометрическими размерами V-зоны (rv) можно условно разделить на четыре группы: А, B, C и Д Ситуации, при которых в прискважинной области отсутствуют измененные зоны (гу = 0), отметены к группе А. К группам В и Д отнесены ситуации, при которых соответственно rv > 0,4 м и rv < 0.2 м Все остальные ситуации отнесены к группе С (0,2 м ≤ rv ≤ 0,4 м) Установлено, что наибольшее число ситуаций относится к группе С (~60%). Ситуации, относящиеся к группе В, составляют 26%.
Наличие V-зон и емкостные свойства пород
Установить наличие или отсутствие V-зон в прискважинной области и достоверно оценить емкостные показатели пород можно при использовании определенного набора методов ГИС. Используемые измерительные установки и приборы должны по информационной глубинности исследовании удовлетворять специальным требованиям [4].
При наличии V-зон пористость нефтенасыщенной породы оценивают с учетом принадлежности исследуемой ситуации к той или иной группе (А, В, С, Д) Прежде всего устанавливают, к какой группе относится состояние прискважинной области исследуемого пласта Это можно сделать, например, по результатам обработки данных электрометрии (ЭМ), позволяющих установить характер изменения электрических свойств породы в прискважинной области.
В качестве примера на рис. 2 представлены результаты обработки данных ВИКИЗ позволяющие установить, как изменяются электрические свойства породы (рпv, рп* рп), и определить толщины слоев V-зоны (rv = 0,3 м) и ОЗ (r* = 0.08 м). Исследуемая ситуация по данным ЭМ относится к группе ситуаций С.
Значения УЭС усредненные для V-зоны (pпv = 22 Ом*м), относят к расстоянию r1 = 0,4 • rv, усредненные значения УЭС для ОЗ
(pп* = 14 Om*m) - к расстоянию r2 = (rv - 0,5• r*). Значение УЭС для неизмененной части пласта (рп - 32 Ом • м) относят к расстоянию r3 = 1,3*rv. Все параметры и показатели породы, которые будут в последующем определяться с использованием показателей рпv,рп*,рп, необходимо относить к вышеуказанным расстояниям соответственно r1, r2 и r3. Кроме данных ЭМ (рпv,рп*,рп, rv и r*) а рассматриваемом примере для определения емкостных показателей породы в пределах V-зоны и за ее пределами используют данные трех методов пористости нейтронного (НМ. WпНМ), гамма-гамма-плотностного (ГГМ, δпГГМ) и акустического (AM. tпАМ). Для учета возможного содержания в порах породы рассеянной глины (kгл) привлекают данные стандартных методов (ПС, ГМ и т. п.), а также используют петрофизические и статистические данные, например, значения остаточной водонасыщенностн (kпво), коэффициенты набухания (α) глин и др.
Для рассматриваемого примера результаты определения емкостных показателей породы в V-зоне и за ее пределами приведены в табл 1 и 2. Варианты графического представления результатов интерпретации данных полного комплекса методов ГИС, приведенных в табл. 1 и 2 показаны на рис. 3. Как следует из представленных данных, V-зона пласта в слое rv = 0,3 м содержит ЗП (∆kпв = 0,04 отн. ед.), ЗУ (∆kп = 0.04 отн. ед.). ЗУ (∆kгл = 0,05 отн. ед.) и ОЗ толщиной r* = 0,08 м.
Полученные на момент проведении ГИС данные (табл. 1 и 2, рис. 3) надежно характеризуют состояние прискважинной области пород и позволяют с высокой достоверностью решать различные геолого-промысловые задачи.
V-зоны и добывные возможности коллекторов
При оценке продуктивных пластов данные ГИС позволяют устанавливать факторы, влияющие на их потенциальные добывные возможности.
В |2, 4, 5] рассмотрены отличительные особенности формирования ЗУ в V-зоне. Отмечено, что при внедрении глинистых частиц (∆kгл) в поры коллектора в пределах V-зоны снижается эффективная пористость (∆kпэф). Это происходит как за счет внедряющейся в пласт глины (∆kгл), так и за счет воды, связываемой этой глиной. Следовательно, параметры ЗУ можно использовать для оценки снижения эффективной пористости в V-зоне: ∆kпэф = (1 + α)* ∆kгл, где α*∆kгл = ∆kПВОэф. В отличие от ЗУ, в ЗР (∆kп) повышается эффективная пористость. В свою очередь, изменение эффективной пористости ведет к изменениям проницаемости и добывных возможностей коллектора. При формировании ЗУ добывные возможности уменьшаются в среднем в 1,6 раза [2].
Необходимо указать на принципиальные ограничения возможностей ГИС. заключающиеся в том, что рассеянная глина (kгл) в порах породы по УЭС (рпЭМ) и по нейтронной влажности (wпНМ) эквивалентна содержанию некоторого количества (kпв) пластовой воды или фильтрата бурового раствора. По этому установить наличие в прискважинной области ЗУ (∆kгл) и достоверно оценить емкостные свойства породы лишь по данным комплекса ЭМ+НМ, в силу указанных ограничений, невозможно.
Результаты интерпретации только данных ЭМ+НМ содержат многочисленные неточности и погрешности. По этим данным V-зоне пласта для ситуации, рассмотренной в предыдущем разделе, выделяются только ЗП и ОЗ, емкостные показатели определяются неверно (табл.3 и рис. 4).
Заключение
Задача выделения коллекторов является составной частью задачи литологического расчленения, однако ввиду практической важности ее рассматривают как самостоятельную. Петрофизическая основа решения задачи—граничное значение Кп, Кгл и других параметров породы, характеризующее границу коллектор—не коллектор. Зная граничное значение Кпгр или Кглгр, проводят на диаграмме этого параметра, полученной для данного разреза способом кросс-плотов или каким-либо другим, линию, параллельную оси глубин, соответствующую Кпгр или Кглгр, после чего характеризуют его как коллектор или не коллектор.
0>