ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
УДК 550.832 © Коллектив авторов, 2015
Петрофизическая основа интерпретации сложнопостроенных коллекторов нижнего девона и верхнего силура на месторождении им. Р. Требса
К.Д. Шуматбаев, Е.К. Гайнуллина, А.Е. Малышева
(ООО «БашНИПИнефть»), О.Е. Кучурина, к.г-м.н. (ООО «Башнефть-Полюс»), Д.Е. Емельянов
(ОАО АНК «Башнефть»)
Адреса для связи: ShumatbaevKD@bashneft.ru, GaynullinaEK@bashneft.ru, KuchurinaOE@bashneft.ru, MalyshevaAE@bashneft.ru, EmelyanovDE@bashneft.ru
Ключевые слова: петрофизические зависимости, фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС), исследование керна, трещиноватость, кавернозность, межзерновые поры, первичная пористость, вторичная пористость, эффективная пористость, проницаемость, остаточная водонасыщенность, пустотное пространство.
Petrophysical framework for interpretation of Lower Devonian and Upper Silurian heterogeneous carbonate reservoirs: a case study from R. Trebs oil field
K.D. Shumatbaev, E.K. Gainullina, A.E. Malysheva (BashNIPIneft LLC, RF, Ufa), O.E. Kuchurina (Bashneft-Polus LLC, RF, Ufa), D.E. Emeljanov (Bashneft JSOC, RF, Ufa)
E-mail: ShumatbaevKD@bashneft.ru, GaynullinaEK@bashneft.ru, KuchurinaOE@bashneft.ru, MalyshevaAE@bashneft.ru, EmelyanovDE@bashneft.ru
Key words: dolomites, petrophysical dependences, reservoir properties, core studies, fractures, vugs, intergranular porosity, primary porosity, epigenetic secondary porosity, effective porosity, permeability, residual water saturation, void space.
The paper presents the petrophysical model of the Lower Devonian and Upper Silurian reservoirs on R. Trebs field. These oil reservoirs are characterized by a very complex architecture and geometry of the void space, which includes practically all types of voids such as genetic and epigenetic pores, fractures, solution vugs and molds. The main rock physics properties and their dependences are analyzed (porosity, permeability, residual water) for various lithotypes identified in the productive section. The study results are used to identify and validate common trends and patterns for the distribution of the rock physics properties of the reservoir rocks which belong to different lithological units, recommendations are given for the application of the obtained cross-plots for different development targets.
На месторождении им. Р. Требса коллекторы нижнего девона и верхнего силура по данным макро- и микроописания описания керна сложены доломитами и имеют сложное строение пустотного пространства (трещины, каверны, первичные и вторичные поры).
С 2011 г., когда была получена лицензия на разработку месторождения, для изучения литолого-физиче-ских свойств и структуры коллекторов продуктивных отложений недропользователем реализована обширная программа работ, включающая стандартные и специальные лабораторные исследования керна, применение стандартных и специальных методов геофизических (ГИС), гидродинамических (ГДИС) исследований скважин и др.
Литолого-физические свойства пород продуктивных отложений и флюидоупоров месторождения им. Р. Треб-са изучались по керну, отобранному из разведочных и добывающих скважин. По данным макро- и микроописания керна пустотное пространство состоит из трещин, каверн и пор различных размера и генезиса (первичного и вторичного происхождения). Сложное строение коллекторов подтверждается неравномерным характером работы скважин [1]. Для изучения трещиновато-кавер-ново-поровых коллекторов и построения петрофизиче-
ских связей типа керн-керн, кроме результатов стандартных лабораторных исследований, использовались описания шлифов, данные микро- и макротомографии, ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), ртутной поромет-рии и др. [2].
Исследования выполнялись на образцах керна различных размеров и форм для определения:
- литологических характеристик горных пород (минералогического состава);
- фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) (пористости, проницаемости, минералогической и объемной плотности, водо- и нефтенасыщенности и др.);
- физических характеристик, сопоставимых с характеристиками, изучаемыми методами ГИС (естественной радиоактивности, электрического сопротивления, акустических свойств и др.);
- структуры пустотного пространства коллекторов.
Для построения петрофизических зависимостей
*пр = /(Kп), *пр = /(кв.о) и Кв.о = Ж:) (V Кп, Кв.о - коэффициент соответственно проницаемости, пористости и остаточной водонасыщенности) [2, 3] использована выборка из коллекции керна, в которой для каждого образца были проведены комплексные лабораторные исследования. Образцы керна, имеющие по описанию трещиноватость без указания природы происхождения тре-
Рис.1. Пример выделения продуктивных пачек (1-5)
щин, и образцы с большими сколами были отбракованы. Сопоставление зависимостей &пр = ^Кп), полученных с использованием образцов керна, для которых выполнялся полный комплекс исследований, и образцов с ограниченным комплексом исследований показало, что все значения находятся в одном диапазоне.
Продуктивные пласты нижнего девона приурочены к отложениям сотчемкыртинского и овинпармского гори-
зонтов, верхнего силура - к отложениям гребенского горизонта. Керн из сотчемкыртинского горизонта отобран в основном из низкопроницаемой части - «неколлектора». Продуктивные отложения овинпармского горизонта представлены тремя литологическими пачками: Dop1м, Dop2м и Dop5. В отложениях сотчемкыртинско-го и гребенского горизонтов выделяется по одной продуктивной пачке, соответственно Dsk и Sgr1 (рис. 1).
По данным макро- и микроописания керна и рентге-ноструктурного анализа продуктивные отложения нижнего девона и верхнего силура более чем на 96 % состоят из доломита (см. таблицу). Коллекторы продуктивных отложений имеют схожий характер распределения и близкие средние значения пористости. При этом по проницаемости и остаточной водонасыщенности пачка Dop2м сильно отличается от пачек Dop1м, Dop5 и Sgr1, последние по этим параметрам близки между собой. Следует отметить, что пачка Dop5 недостаточно охарактеризована керновым материалом.
Для более детального сравнения коллекторских свойств продуктивных пачек нижнего девона и верхнего силура петрофизические связи рассматривались отдельно для каждой из них (рис. 2, 3). Близость регрессионных кривых для пачек Dop1м, Dop5 и Sgr1 позволила объединить их в одну группу, условно названную «хороший» коллектор. На рис. 2 регрессионные зависимости для этой группы показаны черными линиями. По данным макро- и микроописания керна, томографии и микротомографии эффективная пористость «хорошего» коллектора обусловлена первичной и вторичной пусто-тностью. Первичная пустотность представляет собой межкристаллические поры, вторичная - поры выщелачивания, каверны различного размера, трещины.
Пласты-коллекторы пачки Dop2м, представленные образцами керна с высокой остаточной водонасыщен-ностью и низкой проницаемостью (см. рис. 3) условно названы «плохим» коллектором. По данным микроописания керна пустотное пространство имеет сложную структуру: первичная пустотность представлена тонкими капиллярами и порами, заполненными связанной остаточной водой, вторичная пустотность - крупными порами, кавернами и трещинами. Эффективная пористость относится к вторичной пустотности. При этом коллекторы при высокой общей пористости имеют низкую проницаемость (см. рис. 2, а).
Параметры Пачка
Рор1м Рор2м Рор5 ЭдИ
Условная классификация коллектора Хороший Плохой Хороший Хороший
Тип пустотного пространства (емкость) Трещинно-каверново-поровый (эффективные поры первичного и вторичного генезиса) Трещинно-каверново-поровый (к эффективным относятся вторичные поры) Трещинно-каверново-поровый (эффективные поры первичного и вторичного генезиса) Трещинно-каверново-поровый (эффективные поры первичного и вторичного генезиса)
Пористость, % 0-22,1/6 (400) 0,6-15,3/6 (150) 0,24-23,59/4 (250) 0-17,47/5 (300)
Проницаемость, 10-3 мкм2 0,01-869,2/35 (300) 0,01-184,3/8 (150) 0,01-1240,6/32 (250) 0,01-873,9/22 (350)
Остаточная водонасыщенность 3,9-62,6/19(70) 45,7-89,1/75 (20) 4,9-68,8/19(151) 3,3-32,5/13(60)
Примечание. 1. Все пачки представлены доломитами с СНО < 4 %. 2. В числителе приведен диапазон изменения параметра, в знаменателе - среднее значение, в скобках - число образцов.
НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО
05'2015 45
Рис. 2. Зависимости коэффициентов проницаемости кпр (а) и остаточной водонасыщенности Кв полученные по данным исследования керна нижнего девона и верхнего силура
(б) от коэффициента пористости Кп,
♦ ♦♦ 1 % t _ л
ш ♦ J$ ч % ф
t* «« V ■—i ♦— ж < [_ ♦j
« = * л ♦ >=± \
* :_i ** Ч* ♦ /
О 10 20 30 40 60 60 70 80 90 100 tfe.oi и
Пачки: ф Dofjlu ♦ 0ор2м ♦ DopS ♦ Sgft
Рис. 3. Сопоставление коэффициентов остаточной водонасыщенности Кво и проницаемости кпр, определенных на образцах керна нижнего девона и верхнего силура
Продуктивные интервалы пачки Dop2м по данным ГИС отличаются от интервалов других пачек низкими удельными электрическими сопротивлениями (УЭС), сопоставимыми с УЭС водонасыщенных коллекторов. По данным ядерного магнитного каротажа пласты-коллекторы пачки Dop2м содержат большое количество связанной воды, что обусловливает их низкое сопротивление. При испытании пластов данной пачки в колонне были получены притоки чистой нефти дебитом около 20 м3/сут.
Таким образом, на данном этапе изученности для продуктивных пластов пачек Dsk, Dop1м, Dop5 и Sgr1 рекомендуется применять единые петрофизические зависимости, для пачки Dop2м - индивидуальные.
Список литературы
1. Методические рекомендации по подсчету запасов нефти и газа объемным методом/под редакцией В.И. Петерсилье, В.И. Пороскуна, Г.Г. Яценко. - М. - Тверь: ВНИГНИ, НПЦ «Тверьгеофизика», 2003. -261 с.
2. Петрофизика/В.М. Добрынин, Б.Ю. Вендельштейн (и др.). - М.: Недра, 1991. -367 с.
3. Кобранова В.Н. Петрофизика. - М.: Недра, 1986. - 392 с.
References
1. Metodicheskie rekomendatsii po podschetu zapasov nefti i gaza ob'emnym metodom (Guidelines for the calculation of reserves of oil and gas by volumetric method): edited by Petersil'e V.I
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.