Методы

Основные задачи ГИС на стадиях поисков и разведки нефтегазовых месторождений делят на оперативные, связанные с исследованием отдельных скважин, и сводные, связанные с исследованием месторождения в целом. К первым относят литологическое расчленение разрезов, выделение коллекторов, оценку их коллекторских свойств и эффективных мощностей. Ко вторым — построение типовых и нормальных геолого-геофизических разрезов, корреляционных схем, профильных гео-лого-геофизических разрезов, структурных карт, карт равных мощностей, определение граничных значений параметров.

Литологическое расчленение разрезов нефтегазовых скважин в современной трактовке — задача классификационного характера. Ее суть — в разделении изучаемых объектов (пластов) на классы (лито-типы) согласно набору наиболее существенных признаков, определяемых по комплексу методов ГИС.

В терригенном разрезе наиболее информативными, с точки зрения литологического расчленения, в общем случае являются кавернометрия, методы КС, микрозондирование, ПС, ИК, ГК, ГГК-П и НГК. В карбонатном разрезе наиболее информативны с этой точки зрения кавернометрия, БК, БМК, ГК, ГГК-П, ННК и АК. В обоих случаях перспективно применение спектрометрических модификаций ядерно-физических методов.

Глины отличаются минимальными показаниями на диаграммах КС, ПС, БК, НГК, максимальными— на диаграммах ИК, кавернометрии и ГК. Для нефтенасыщенных песчаников характерны: глинистая корка; максимальное расхождение показаний микрозондов; высокие значения α_пс и рк, средние ρ_к минимумы на диаграммах ИК. В водоносных песчаниках амплитуды U_пc достигают максимумов, кажущееся сопротивление снижается, а проводимость растет.

Плотные известняки выделяют по максимумам на диаграммах ННК, и минимумам на диаграммах АК и ГГК-П. Для глинистых известняков характерно повышенное, а для аргиллитов — высокое значение естественной радиоактивности.

Выделение коллекторов — важнейшая задача ГИС на стадиях поисков, разведки и эксплуатации месторождений. По существу эта задача также является классификационной. Используемые признаки, а соответственно и применяемый комплекс ГИС, связаны с отличием коллекторов от вмещающих пород по проницаемости, пористости, глинистости и в общем случае определяются характером разреза, типом порового пространства, условиями бурения.

Выделение коллекторов в терригенном разрезе проводят на основе прямых и косвенных признаков.

Прямые признаки позволяют решить задачу на качественном уровне при ручной интерпретации или путем использования диагностических кодов при машинной интерпретации. К ним относят сужение диаметра скважины (d_c<d_n) и расхождение диаграмм микрозондов (р_пмз>р_гмз), вызванные наличием глинистой корки, радиальный градиент УЭС, устанавливаемый по изменению показаний электрических и электромагнитных методов с разной глубинностью, изменение показаний геофизических методов при повторных исследованиях, возникающее за счет формирования или расформирования зоны проникновения, а также за счет специального воздействия на эту зону.

Исследования с воздействием проводят в сложных случаях в параметрических и оценочных скважинах в перспективных участках разреза. Такие исследования называют специальными. Воздействие осуществляют утяжеляя или облегчая ПЖ, меняя ее свойства и разбуривая ствол скважины долотом большего диаметра. Последняя операция приводит к разрушению глинистой корки и зоны кольматации, проникновению в коллектор жидкости с измененными свойствами и, следовательно, расхождению диаграмм, зарегистрированных до и после разбуривания. Одна из наиболее распространенных модификаций специальных исследований — «каротаж — испытание — каротаж» основана на комплексном применении методов ГИС и испытателей пластов на бурильных трубах, позволяющих отобрать пробу пластовой жидкости значительного объема. Возникающие при этом в зоне проникновения изменения приводят к расхождению диаграмм, зарегистрированных до и после испытаний, что свидетельствует о проницаемости пласта

Косвенные признаки выделения коллекторов основаны на использовании количественных критериев, т. е. значений k_п, k_rjt, α_пс и других параметров, соответствующих границе коллектор—неколлектор.

Граничные значения параметров устанавливают, используя их корреляционные связи с коэффициентом проницаемости k_пр. Граничные значения геофизических параметров α_пс устанавливают, используя их корреляционные связи с k_n>k_nр.

Выделение межзерновых коллекторов в карбонатном разрезе проводят, в принципе, как и в терригенном, т. е. используя комплекс прямых и косвенных признаков. Большое распространение получил способ нормализации, аналогичный применяемому при литологическом расчленении разреза. При этом нормализуют и связывают линейной корреляционной зависимостью, найденной для заведомо непроницаемых пород, методы, имеющие разную глубинность например БК+НГК, ИК+НГК, БК + АК, БК + БМК. Отклонение точек на кросс-плоте или расхождение диаграмм, совмещенных в плотных пластах, свидетельствует о зоне проникновения и соответственно — проницаемости пласта.

Выделение коллекторов трещинного типа является сложной задачей. Ведущий метод ее решения — акустический каротаж, обладающий наибольшей, сравнительно с другими методами ГИС, чувствительностью к структуре порового пространства. Обычно его комплексируют с методами, чувствительными только к объему пор, например с ГГК-П или НК. Увеличение трещиноватости проявляется в повышенном затухании поперечных волн и волн Лэмба, искажении линий фазовой корреляции на ФКД, а в ряде случаев — превышении коэффициентов пористости, определенных с помощью АК над коэффициентами пористости, определенными ядерно-физическими методами.

Оценку характера насыщения коллекторов проводят нормализуя показания различных методов, определяя граничные значения параметров, применяя специальные исследования.

Для обнаружения продуктивных пластов нормализуют показания методов электрического или электромагнитного каротажа разной глубинности, или методов электрического каротажа с показаниями методов, чувствительных к пористости. Продуктивные коллекторы выделяются в интервалах превышения показаний рк над показаниями метода пористости.

Если имеется достаточный статистический материал, полученный в результате прямых определений продуктивности — испытаний, находят граничные значения параметров. Для этого строят графики дифференциальных или интегральных распределений информационных параметров для продуктивных и водонасыщенных отложений. Абсцисса точки пересечения графиков распределений дает граничные значения параметров рп.гр или Р_н.гр. Чем уже область неоднозначности, тем надежнее идентификация. По графикам распределений можно оценить вероятность отнесения конкретного пласта к тому или иному классу.

Разделение продуктивных пластов на нефте- и газонасыщенные в скважинах, пробуренных на водном (фильтрующемся) растворе — сложная задача, так как методы, чувствительные к газосодержанию—АК, НК, ГГК-П, имеют малый радиус исследований, во многих случаях соизмеримый с радиусом наиболее измененной (промытой) зоны пласта. К тому же газ, невытесненный из этой зоны, интенсивно растворяется фильтратом ПЖ. Тем не менее в гранулярных коллекторах при невысоких давлениях и неглубоких зонах проникновения газонасыщенные пласты выделяют, нормализуя показания АК и НК, так как даже небольшое количество свободного газа приводит к превышению k_пAK над k_пНК На кросс-плоте газонасыщенные пласты группируются выше линии регрессии, построенной по пластам, лежащим за контуром газоносности. Удовлетворительные результаты в этих условиях может дать также комплекс НК+ГГК-П. В более сложных случаях задачу решают с помощью нейтронных методов в скважинах, пробуренных на нефильтрующихся ПЖ или проводя повторные замеры в процессе расформирования зоны проникновения после обсадки скважины.