научная статья по теме Дифференциация фильтрационных свойств пород по керну и геофизическим исследованиям терригенных коллекторов бобриковского горизонта Геофизика

Текст научной статьи на тему «Дифференциация фильтрационных свойств пород по керну и геофизическим исследованиям терригенных коллекторов бобриковского горизонта»

УДК 622.276.031.011.43 © Р.Ф. Давлетшин, А. Асклу, 2009

Дифференциация фильтрационных свойств пород по керну и геофизическим исследованиям терригенных коллекторов бобриковского горизонта

Р.Ф. Давлетшин, А. Асклу (ТатНИПИнефть)

Differentiating reservoir properties of terrigenous bobrik reservoirs derived from core and log data

R.F. Davletshin, A. Asklu (TatNIPIneft)

The purpose of this paper is to develop the technology for differentiation of oil reservoirs according to percolation index, and, thereupon, to gain more accurate permeability/porosity curves. The survey was carried out with a large volume of core material acquired from Lower Carbon deposits in oil fields of Tatarstan (Russia). It resulted in surveying of petrographic and petrophysical features of core, in studying of porosity and permeability distribution, electrical resistivity, bound water, and in estimation of percolation index boundaries for differentiation of reservoirs. Refined permeability-porosity curves were generated in identified percolation index intervals which are characterized by a higher level of connection and therefore improve reliability of permeability estimation resulting from well logging data interpretation. The acquired data indicates that the technology may be used in other areas and in other lithological sequences during solving of geological tasks and development of oil fields.

Ключевые слова: индекс перколяции, дифференциация коллекторов, проницаемость, пористость, фильтрационные свойства, петрофизическая зависимость. Адрес для связи: asclou@tatnipi.ru.

Изучение зависимости проницаемости от пористости имеет большое значение для построения петрофизиче-ских моделей, позволяющих решить широкий спектр задач: от интерпретации результатов геофизических исследований скважин (ГИС) до обеспечения проектов разработки нефтяных месторождений и подсчета запасов.

Весь фонд скважин, как правило, охватывается лишь геофизическими методами исследования, по которым определяются емкостные и фильтрационные характеристики коллекторов с использованием петрофизических корреляционных связей между ними. Однако эти связи, например между пористостью и проницаемостью, нередко весьма слабые. Между тем точность определения фильтрационных свойств пластов, особенно послойно неоднородных коллекторов, имеет важное значение для интерпретации результатов ГИС, обоснования систем разработки, подсчета запасов, выбора мероприятий по повышению нефтеотдачи пластов и др.

Не существует однозначной функциональной связи между проницаемостью и пористостью, она определяется физико-химическими свойствами изучаемых объектов. Имеется несколько способов решения проблемы неоднозначности в зависимостях проницаемости от пористости.

Зависимости строятся в виде статических моделей по результатам лабораторных исследований керна или данным ГИС.

Модели, как правило, квази-трехмерные, т.е. в зависимости проницаемости от пористости вводится третий аргумент в качестве классификатора, по которому выбирается численная модель. Такими классификаторами часто являются коэффи-

циент глинистости, принадлежность к определенной геологической формации, выделенные интервалы пористости и проницаемости, литологический тип пород и др. При этом действуют все классификаторы, но один из них выбирается базовым.

Перечисленные подходы используют одно или несколько свойств нефтесодержащей породы, которые априори считаются определяющими и могут быть приняты за классификационный признак. Нами предлагается подход, заключающийся в том, чтобы не «вычленять» из комплекса параметров отдельные параметры, а использовать их интегральную сущность. Действительно, проницаемость и пористость - это признаки, обусловленные разнообразными факторами, несущие интегральную информацию о структуре и фильтрационных свойствах рассматриваемого объекта.

Характеристика объекта

В качестве исходных данных нами используются результаты лабораторных исследований керна бобриковских отложений Сунчелеевской, Ново-Елховской и Сабанчинской площадей с различными литолого-фациальными характеристиками. Образцы терригенных пород, структура которых изменяется в широком диапазоне от илистой до среднезернистой, характеризуются сортировкой зерен от умеренной до хорошей. Осадочный комплекс неопределенного волнистого наслоения с включениями выровненных структур зерен, слоев слюды, органических обломков. Диагенез коллекторов характеризуется ранней и поздней стадиями с последующим образованием агрегатов каолинита рядом с участками разложения зерен. Структура порового про-

42

07'2009

НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО

странства в основном представлена первичной межзерновой пористостью и регулируется, как правило, размером зерен, хотя наличие цемента снижает общий размер пор и диаметр поровых каналов. Кроме того, бобриковские отложения характеризуются высокой степенью минералогической, структурной и текстурной неоднородности.

Методика выделения типов коллектора для месторождения

Создание методики распознавания коллекторов с различной фильтрационной характеристикой на основе физически обоснованных критериев - одна из важнейших задач, от решения которой зависит применимость дифференциации фильтрационных свойств коллекторов на практике. Для использования различных зависимостей абсолютной проницаемости от пористости при интерпретации материалов ГИС необходима прежде всего предварительная дифференциация исследуемого разреза на коллекторы с различными фильтрационными свойствами.

В настоящее время существует широкий набор разнообразных комплексов ГИС. Выбор конкретных аппаратно-программных средств и их применение зависят от конкретных геолого-технических условий и не являются задачей данного исследования.

В статье рассмотрена задача определения практической возможности использования готовых результатов ГИС с целью распознавания фильтрационной неоднородности тер-ригенных коллекторов на основе применения петрофизиче-ской зависимости критерия фильтрационной неоднородности (индекса перколяции) от остаточной водонасыщенности, полученной на основе изучения кернового материала.

Индекс перколяции рассчитывается по формуле

1Р = я • /к^Тк)'(100- кп) / кп,

где а - константа, учитывающая геометрию поровых каналов и форму элементов укладки (зерен); кпр - коэффициент абсолютной проницаемости, 10-3 мкм2; кп - коэффициент пористости, %.

С учетом характера распределений индекса перколяции выделены три группы коллекторов: с низким (/р<0,1), средним (0,1<р<0,2) и высоким (р>0,2) фильтрационным потенциалом. Приведенные граничные значения 1Р могут несколько изменяться из-за погрешностей, обусловленных ошибками лабораторных определений параметров керна, неравными массами выборок и др. Отсутствие резких границ между выделенными группами объясняется наличием коллекторов, попадающих по фильтрационным свойствам в переходные зоны.

Идентификация фильтрационных свойств неоднородных коллекторов по результатам ГИС

На основе результатов изучения петрофизических свойств терригенных коллекторов по керну построена зависимость индекса перколяции от коэффициента остаточной водонасыщен-ности кво с целью обеспечения ГИС «ключом» к распознаванию фильтрационного типа коллектора, применения дифференцированных зависимостей проницаемости от пористости и выделения в разрезе скважины зон с различными фильтрационными потенциалами. На примере конкретных скважин с данными геофизических и петрофизических исследований определены фильтрационные свойства по стандартной методике и с использованием дифференцированных зависимостей (рис. 1, 2).

Рис. 1. Планшет по скв. 18004 Сунчелеевская

НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО

07'2009

43

у Г

1J76

Рис

2. Планшет по скв. 18011 Сунчелеевская

Полученные результаты показали, что дифференциация коллекторов по индексу перколяции более точно отражает фактическое распределение фильтрационных свойств неоднородного пласта. Чем более неоднороден пласт по толщине, тем больше расхождение между результатами применения стандартной методики и анализа керна. В то же время использование дифференцированных моделей проницаемости довольно четко отражает резкие изменения фильтрационных характеристик коллекторов в условиях их тонкослоистой неоднородности.

Списоклитературы

1. Стандарт по интерпретации ГИС. Алгоритмы определения параметров продуктивных пластов нефтяных месторождений республики Татарстан. - Казань: Стандарт предприятия ОАО «Татнефть», 1999.

2. Ахметов В.Н., Асклу А., Дияшев Р.Н. Идентификация проницаемости коллекторов сложного строения по данным керна и ГИС для прогнозирования продуктивности скважин // Перспективы и эффективность разработки залежей нефти в карбонатных и слабопроницаемых коллекторах: тезисы межрегиональной научно-практической конференции, г. Альметьевск, 21-23 августа 2003 г. - Альметьевск, 2003. - 19 с.

3. Grain E.R. Са1сиЫтд permeability, productivity, reservoir volume, and cash flow // The Log Analysis Handbook. - 1986. - Vol.1. - № 3. -P. 294-322.

07'2009 НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком