Особенности интерпретации данных ГИС для карбонатных коллекторов зоны нефтенакопления Х

Коллекторы в отложениях среднего карбона относятся к поровому и порово-каверновому типу и выделяются по стандартному набору качественных признаков в карбонатном разрезе, характеризующих наличие проницаемости. Коллекторы этого типа характеризуются:

• отрицательной амплитуды ПС,
• пониженными, на фоне вмещающих пород показаниями НГК,
• могут давать глинистую корку
• отмечаться положительными приращениями на микрозондах, если бурение их или нижележащих отложений и окончательный каротаж проведены на глинистом растворе [3].

Процессы доломитизации сопровождаются привносом урана магнийсодержащими пластовыми водами, по этой причине доломиты и доломитизированные известняки выделяются повышенными значениями естественной радиоактивности ГК. При этом последующая сульфатизация способствует запечатыванию пор и скоплению ионов урана на стенках поровых канальцев. Наиболее низкими значениями ГК характерны для чистых неглинистых известняков. При наличии глинистости конфигурации кривых ГК и ПС в коллекторах повторяются, при доломитизации – они противоположны.

При выделении коллекторов каширского горизонта применялась методика нормализации кривых БК и НГК. Достоинством данного метода является то, что коллекторы отмечаются при бурении как на глинистом, растворе, так и на воде; выделение продуктивных коллекторов обеспечивается даже при бурении на минерализованных растворах. Суть методики заключается в следующем. Модуль логарифмического масштаба выбирают так, чтобы кривые БК и НГК имели одинаковый масштаб пористости. Это позволяет наложить кривые так, чтобы показания кривых совпали для непроницаемых слабоглинистых участков разреза. Коллекторы (как продуктивные, так и водоносные) при бурении на пресном глинистом растворе выделяются в интервалах расхождения кривых БК и НГК. Аналогичный признак характеризует коллекторы и при бурении на воде, если сопротивление раствора больше сопротивления пластовой воды. Если промывочная жидкость не отличается от минерализации пластовых вод, в водоносных коллекторах БК и НГК совпадают, а продуктивные пласты по-прежнему отмечаются расхождением кривых. Способ нормализации основан на отличии удельного сопротивления коллектора в зоне исследования экранированным зондом от сопротивления вмещающих пород благодаря насыщению коллектора нефтью, газом или фильтратом пресного глинистого раствора. Но следует отметить, что расхождение кривых для данных отложений иногда соответствуют непроницаемым глинистым и загипсованным породам и такие интервалы исключались на основании сведений о разрезе по керну, описанию грунтов и данных других геофизических методов [2].

Дополнительным признаком коллектора является расхождение между двумя замерами БК, проводимыми на соленом растворе при вскрытии каширо-подольских отложений и пресном растворе при проведении окончательного каротажа после вскрытия ТТНК.

Но все-таки выделение коллекторов вызывало затруднения из-за сокращенного комплекса ГИС, отсутствие повторных записей БК, отсутствие сведений о приборах и эталонировочных данных РК (что не представляет невозможности определения коэффициент пористости по РК из-за отсутствия сведений о приборах и эталонировочных данных, а также сложность сульфатно-карбонатного минерального состава пород. Так, к поровым коллекторам относятся и пелитоморфные доломиты, которые чаще всего переходят в категорию непродуктивных коллекторов. Проницаемые пелитоморфные породы имеют характеристику поровых коллекторов, непроницаемые - можно выделить только по отсутствию приращений на микрозондах и положительной аномалии ПС. Пелитоморфные породы имеют высокую пористость по НГК и АК за счет содержания связанной воды. Часто на кавернограмме им соответствует незначительное увеличение диаметра скважины, по-видимому, потому, что от взаимодействия с водой они набухают и разрушаются при бурении [1].

Турней-фаменские продуктивные отложения представлены известняками и их разностями. Коллекторы турней-фаменских отложений относятся поровому, порово-каверновому типу. Выделение этого типа коллектора проводилось традиционно, по наличию качественных признаков. По данным микрозондов и каверномеров исключались из продуктивного интервала малопроницаемые пропластки и определялась эффективная толщина. По диаграммам методов ПС и ГК исключали участки с повышенной глинистостью, принимая в качестве потенциальных коллекторов только неглинистые отложения. В интервале детальных исследований турнейского яруса при выделении коллекторов также применялся метод нормализации.

Расчет коэффициентов пористости коллекторов производился по данным НГК. Из-за отсутствия эталонировочные данных РК расчет проводился в скважинах, где необходимые данные имелись. Расчет был произведен по нейтронному гамма-каротажу методом двух опорных горизонтов.

Для отложений среднего карбона в качестве опорных пластов с J_min использовались малоразмытые глины верейского горизонта (водородосодержание которых принималось 25-30 % в зависимости от степени размыва). Значения J_max определялись в известняках башкирского яруса с водородосодержанием 1,5 %.

Для турнейских отложений в качестве опорных выбраны пласты наиболее выдержанные по площади месторождения и наиболее устойчивые по физико-литологическим свойствам. Это четко выраженные в разрезе скважин плотные незаглинизированные известняки алексинского горизонта с водородосодержанием 4-5 % (J_mах) и размытые аргиллиты тульского горизонта (J_min) с водородосодержанием 30 – 40 % в зависимости от диаметра скважины. Значения в опорных пластах приняты по аналогии с соседними месторождениями и подтверждаются данными исследования керна и акустического каротажа (значение пористости плотного опорного пласта по АК в среднем около 4,4 %).

В связи с тем, что по НГК определяется общее водородосодержание породы. Для определения открытой пористости необходимо из общего водородосодержания вычесть водородосодержание, обусловленное химически связанной водой в глинах. Введение поправки за влияние глинистости осуществлялось вычитанием избытка эквивалентной влажности W_гл = К_гл·W_св., где W_св - объёмное содержание связанной воды в глинистой фракции, принимаемое для глубин залегания наших исследуемых пластов равным 0,25 м³/м³.

Глинистость С_гл определялась в каждом пласте по зависимостям J_гк = f(С_гл) (по Ларионову), перестроенным для соответствующих опорных пластов: чистые известняки по разрезу с минимальной гамма - активностью и размытые глины верейского яруса с массовой глинистостью 70 %. Переход к К_гл осуществляется по формуле

К_гл=С_гл(1-К_п)  (1)

где К_гл – объемная глинистость,

С_гл – массовая глинистость,

К_п – открытая пористость.

При определении пористости коллекторов среднего карбона было принято граничное значение 10,5 % по аналогии с соседними месторождениями. Для турнейских отложений граничные значения пористости коллекторов составляют 8,0-8,5 %, которое также было принято, в качестве ориентировочного.

Для определения продуктивности карбонатных отложений используется удельное электрическое сопротивление.

Если отсутствует зона проникновения, глубина которой меньше глубины исследования, разделить коллекторы на продуктивные и водоносные по данным электрометрии без дополнительных сведений (данные испытаний и др.) однозначно нельзя. Это одно из самых важных условий определения УЭС.

По данным ГИС основным и обязательным признаком продуктивного коллектора является наличие высокого УЭС в коллекторе [4].

При оценке характера насыщения карбонатных коллекторов в качестве удельного электрического сопротивления в скважинах, пробуренных и исследованных на минерализованной воде, использовалось кажущееся сопротивление по БК, исправленное за влияние скважины и вмещающих пород. В скважинах, исследованных на глинистом растворе, с сопротивлением в пластах менее 12 Ом·м по ИК; при сопротивлении раствора меньше 1,5 Ом·м принималось по БК с поправками за скважину и вмещающие породы. По БКЗ УЭС определялось в пластах больше 4 м, а также и сопротивление маломощных прослоев, входящих в пачку с толщиной больше 4 м.

Продуктивные коллекторы среднего карбона соседнего месторождения (давшие безводную нефть) характеризуются удельным сопротивлением 6,0 - 8,0 Ом·м и 10,0 Ом·м, эти значения были приняты и для пачек С_кш1 и С_кш4 месторождений зоны нефтенакопления Х.

Граничные значения УЭС для турнейских коллекторов установить трудно из-за существенного влияния скелета породы на сопротивление и большого разброса значений Кп. Характер насыщения определялся по нормализации БК по НГК, по факту нефтепроявлений по каменному материалу, наличия или отсутствия плёнки нефти при опробовании, иногда по абсолютным отметкам ВНК [5].

Карбонатные коллекторы очень сложные для изучения, учитывая их неоднородный состав, литологические особенности. Но по вышеописанным методикам определения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения пород по удельному электрическому сопротивлению, с большой вероятностью можно утверждать о наличии продуктивности отложений среднего карбона.