Применение данных каротажа для изучения геологического строения месторождений

При изучении геологического строения района широко используются различные геологические построения, основными из которых являются профильные разрезы – вертикальные сечения района по заданным направлениям, структурные карты – изображения рельефа кровли или подошвы какого-либо пласта (рис.18.1) и карты равных мощностей пласта. На основе этих построений уточняются тектоника района, расположение в разрезе пластов-коллекторов, выявляются изменения коллекторских свойств, мощности и строения нефтегазоносных пластов по площади, характер фациальных замещений и другие особенности геологического строения разреза.

Рисунок 18.1 Структурная карта; 1 – устье скважины, 2 – проекция точек встречи скважины с пластом

Исходными данными для построения карт и профильных разрезов служат результаты корреляции разрезов скважин: глубины кровли (подошвы) пластов и их мощности.

Профильные геологические разрезы.

Профильный геологический разрез показывает геологическое строение данной толщи отложений в вертикальной плоскости (рис.18.4,б). Обычно выбирают направление профиля вдоль оси структуры или перпендикулярно к ней. При построении профиля можно использовать и те скважины, которые не совпадают с ней. Проектирование скважин на плоскость профиля производится, как правило, по простиранию пластов. Обычно вертикальный масштаб профильного разреза, особенно в платформенных областях, применяют в несколько раз большим, чем горизонтальный.

Если скважина отклонена от в направлении не совпадающем с направлением профиля, её проектируют на плоскость профиля по данным измерений инклинометром.

На профиле часто наряду с геологическим разрезом скважины вычерчивают диаграммы стандартного каротажа.

Структурные карты.

На структурной карте кровлю и подошву пласта изображают изогипсами – горизонтальными линиями, проведёнными через точки с одинаковой глубиной Для нефтяных и газовых месторождений структурные карты строят по кровле вскрываемого пласта(рис.18.4,а).. Их строят по абсолютным отметкам точек пересечения изображаемой поверхности скважинами. Абсолютные отметки определяют по данным измерений инклинометром, исходя из абсолютной отметки устья скважины.

При небольшом количестве скважин может быть получено несколько вариантов структурных карт. По мере увеличения числа скважин отдельные варианты отпадают и остается единственный вариант, основанный на большом фактическом материале.

Карты равных мощностей.

Такие карты характеризуют изменение мощности отдельных пластов или пачек пластов по площади. Они изображаются линиями равной мощности. Для их построения используют истинные мощности пластов. Изменение мощности нефтегазоносного пласта по площади применяют для характеристики процесса накопления осадков и тектонических движений.

Карты равных мощностей строят по геолого-геофизическим разрезам скважин, корреляционным схемам (рис.18.2), профильным разрезам.

Рисунок 18.2 Пример корреляционной схемы для прослеживания несогласного залегания пород; 1 – глина, 2 – глина карбонатная, 3 – мергель, 4 – алевролит глинистый

В разрезе пробуренной скважины выделяют породы, различающиеся по своим физическим свойствам, устанавливают их границы и глубины залегания; определяют литологический характер и возраст этих пород. Для решения указанных задач используют в основном результаты ГИС. По каротажным диаграммам достаточно надёжно производят литологическое расчленение разреза скважины, устанавливают границы пластов и глубины их залегания. Сложнее по каротажным диаграммам определить литологию и стратиграфию пород – построить литолого-стратиграфический разрез скважины. Литологию пород можно оценить путём сопоставления зарегистрированных в данной скважине каротажных диаграмм с геолого-каротажным разрезом района. Стратиграфическое расчленение разреза скважины обычно основывается на сопоставлении каротажных диаграмм с геолого-каротажным разрезом, который включает литологическую и стратиграфическую колонки, типичную каротажную характеристику – диаграммы ЭК (стандартный каротаж) и других видов каротажа, наиболее характерных для данного района, опорные горизонты и реперы, используемые при корреляции разрезов скважин.

Геолого-каротажный разрез.

Этот разрез составляют по результатам корреляции разрезов скважин и имеющимся геологическим и геофизическим материалам; при этом особое внимание уделяют результатам уточнения литолого-стратиграфического разреза скважин по керну и шламу.

Каротажную диаграмму получают, разделяя разрез на ряд интервалов и подбирая для каждого из них наиболее типичные кривые по всему разрезу. Участки каротажных диаграмм, используемые для построения типовой каротажной характеристики и геолого-каротажного разреза, не должны быть осложнены в результате тектонических нарушений.

Построение литологического разреза скважины.

Определение литологического характера пород и построение литологического разреза скважины непосредственно по каротажным данным основано на их классификации по величинам тех или иных геофизических параметров. При установлении литологии пород вместо численных значений геофизических величин пользуются приближёнными зонами их значений – малых, средних и больших.

В песчано-глинистом разрезе при разведке на нефть и газ этими приближёнными значениями могут быть охарактеризованы и выделены следующие категории пород:

- глины (собственно глины, аргиллиты, глинистые сланцы, иногда сильноглинистые алевролиты и мергели), отмечаемые на каротажных диаграммах малыми, а иногда средними величинами ρ_к, высокими, изредка средними величинами ПС, высокими показаниями ГГК, малыми, а иногда средними показаниями микрозондов и часто увеличением диаметра скважины.

1. коллекторы с большой гранулярной пористостью:

- чистые коллекторы (песчаники и пористые известняки), обычно характеризуемые уменьшением диаметра скважины, низкими значениями ПС и ГГК и средними показаниями микрозондов;

- глинистые коллекторы (глинистые песчаники и алевролиты), отличающиеся от чистых коллекторов средними величинами ПС.

2. плотные породы (известняки, глинистые известняки, мергели, плотные песчаники и др.), обычно характеризуемые номинальным, а иногда повышенным диаметром скважины, большими показаниями микрозондов, средними или большими величинами ρ_к, большими показаниями ПС и малыми показаниями ГГК.

Аналогичные категории пород могут быть выделены и в карбонатном разрезе. Литологическое расчленение этого разреза производится по следующим признакам (рис 18.3):

1. глины отмечаются на каротажных диаграммах высокими, а иногда средними величинами диаметра скважины, малыми или средними показаниями микрозондов, большими показаниями ГК и АК и малыми показаниями НГК и акустического каротажа по затуханию (АКЗ);

2. чистые коллекторы характеризуются уменьшением или сохранением номинального диаметра скважины, средними показаниями МЗ, НГК, АК и малыми показаниями ГК и АКЗ;

3. глинистые коллекторы отмечаются уменьшением или сохранением номинального диаметра скважины, средними показаниями МЗ, НГК, АК, ГК и низкими показаниями АКЗ; 4. трещиноватые и кавернозные коллекторы отличаются малыми показаниями ГК, высокими (средними) величинами АКЗ и средними или высокими показаниями НГК;

5. плотные породы отли чаются в большинстве случаев высокими показаниями микрозондов и малыми показаниями акустического каротажа (по скорости и затуханию).

Рисунок 18.3 Выделение гранулярных коллекторов в карбонатном разрезе (коллектора заштрихованы)

Приведённые классификации являются упрощёнными и неполными. Это связано с тем, что по геофизическим данным без керна и шлама трудно определить литологический характер пород.

Рисунок 18.4 Структурная карта продуктивного горизонта (а) и разрез продуктивных отложений по линии А-А¹ (б)