Петрофизическое обоснование оценки фильтрационно-емкостных свойств нижнепермских отложений вала Сорокина

Глава I.

В главе I проводится обзор современного состояния изученности проблемы исследования сложнопостроенных карбонатных коллекторов. Приведен анализ литературы по теме исследования и формулируются основные задачи, подлежащие решению.

Значительное влияние на формирование пустотного пространства карбонатных пород оказывают термодинамические условия, химизм подземных вод, литологический состав пород и наличие различных примесей, изменяющих направленность процессов растворения; большую роль играют условия осадконакопления и постседиментационные изменения пород. Несмотря на всю сложность и изменчивость пустотного пространства карбонатных отложений, существуют общие закономерности, изучение которых позволит подойти более направленно к оценке коллекторских свойств пород.

На основе исследований Н.Б. Вассоевича, В.Н. Киркинской, Н.М. Страхова, Е. М. Смехова, В.Т. Фролова и других исследователей автором был проведен анализ постседиментационных преобразований карбонатных пород, влияющих на фильтрационно-емкостные свойства.

Важнейшим этапом при изучении оценок ФЕС и объемов запасов УВ при планировании дальнейших геологоразведочных работ и оптимизации разработки месторождений является качественный отбор и исследование кернового материала с получением максимально возможной информации о структурных, текстурных особенностях разрезов горных пород, петрофизических, фильтрационно-емкостных характеристиках пластов-коллекторов, перспективных для поисков залежей УВ. В этой связи в работе рассматриваются научно-методические разработки, выполненные рядом отечественных и зарубежных исследователей, начиная с 1970 г. и по настоящее время.

В связи с тем, что результаты экспериментальных исследований керна не всегда отражают истинные значения физических и геологических параметров сложнопостроенных карбонатных отложений, автором анализируется роль каротажной информации в методических решениях проблемы всестороннего изучения карбонатного разреза. Рассматриваются вопросы комплексирования геофизических методов в условиях карбонатных сложнопостроенных разрезов, подробно и разносторонне изложенные в отечественной и зарубежной литературе.

Автором проанализированы приводимые в литературе основные методики интерпретации данных ГИС для сложнопостроенного карбонатного разреза, направленные на решение задач литологического расчленения разреза, выделения коллекторов, оценки их емкостных свойств и характера насыщения. Отмечается, что изменение литологии в разрезе существенным образом влияет на определение ФЕС коллектора. Так, например, если в изучаемом разрезе встречаются пласты доломитов, то неучет изменения литологии разреза может привести к существенной ошибке в определении коэффициента пористости (по нейтронным методам - до 5%, по данным акустического каротажа - 6% и более). Исключение влияния изменения литологии при оценке коэффициентов пористости осуществляется комплексированием различных геофизических методов.

Следует отметить, однако, что целый ряд вопросов слабо освещен в литературе. К ним относятся вопросы определения и учета по ГИС содержания элементов с аномальным захватом нейтронов в карбонатных породах-коллекторах и изучение их связей с глинистостью пород, нерастворимым остатком, органическим веществом; установление природы повышенной радиоактивности в незаглинизированных пластах, количественная оценка битумизации по данным ГИС; исследование остаточной водонасыщенности в пласте независимыми методами и другие вопросы.

Эффективность разведки и освоения залежей УВ в карбонатных толщах во многом зависит от надежности методических приемов диагностики коллекторов по данным ГИС. Присущие карбонатным коллекторам литологическая неоднородность, разнообразие структурных форм порового пространства и резкая изменчивость физических свойств приводят к значительным трудностям при их оценке с помощью стандартного комплекса методов ГИС и требуют привлечения дополнительной геолого-геофизической информации, полученной в результате исследования промысловых данных.

Автором проанализированы отдельные аспекты проблемы комплексирования геофизической, геолого-технологической и петрофизической информации при нефтегазопоисковых работах, приведенные в многочисленных публикациях российских и зарубежных геофизиков, в т.ч. А.Г. Авербуха, П.А. Бродского, Е.И. Гальперина, Г.Н. Гогоненкова, В.М. Добрынина, В.И. Дузина, Т.С. Изотовой, А.В. Калинина, О.Л. Кузнецова, Э.Е. Лукьянова, А.В. Малинина, А.А. Молчанова, В.Д. Неретина, В.И. Петерсилье, Е.В. Постникова, Э.Г. Рабица, М.Б. Рапопорта, Е.П. Симоненко, В.В. Стрельченко, В.Г. Топоркова, Б.И. Тульбовича, М.М. Элланского, Р.О. Линдсет, М.Г. Бингхэм, И.Р. Лутс, Л.Д. Фауст, У.Х. Фертл, Р.Е. Шерифф и других исследователей. Делается вывод о том, что количество работ, посвященных совместному использованию геофизической, геолого-технологической и петрофизической информации, носит ограниченный характер. При этом большинство публикаций не учитывает характерные особенности нефтегазопоисковых работ на северо-востоке ТПП вала Сорокина.

История исследования нижнепермских отложений вала Сорокина насчитывает почти сорок лет. Большое внимание поиску скоплений УВ в нижнепермском терригенно-карбонатном комплексе вала Сорокина уделили С.Г. Калимулин, Р.М. Мамедов, В.Д. Мотрук, Б.И. Рапопорт, А.Г. Требин, А.Г. Фролов и многие другие исследователи. Результаты фактических исследований геолого-геофизической информации обобщены в работах В.С. Винниковского, В.И. Дузина, А.В. Малинина, С.Ю. Рудаковской, Е.П. Симоненко, Т.С. Пилосовой, Е.В. Постникова, В. Г. Топоркова и др. В этих работах рассмотрены вопросы стратиграфии, тектоники, нефтегазоносности, а также литолого-стратиграфических, гидродинамических и петрофизических исследований.

На сегодняшний день накопилось большое количество нового фактического материала, свидетельствующего о сложном литологическом строении нижнепермской залежи. В связи с этим возникла необходимость основательно пересмотреть ранее полученное петрофизическое обеспечение по продуктивным нижнепермским отложениям для повышения достоверности выделения и оценки коллекторов по комплексу геолого-геофизических данных, а также для построения геологической модели терригенно-карбонатных отложений ряда месторождений вала Сорокина.

Анализ материалов ГИС показал, что при существующей технологии бурения в рассматриваемом типе разреза прямые качественные признаки проникновения фильтрата часто не проявляются (глинистая корка против нефтенасыщенных коллекторов в большинстве случаев отсутствует, сопротивления на разноглубинных зондах отличаются незначительно), а количественные критерии (в частности, по величине граничной пористости) не применимы к данному типу разреза.

Количественная оценка подсчетных параметров ГИС (Кп, Кв, УЭС) в горизонтальных скважинах вала Сорокина, пробуренных без отбора керна, зависит от положения прибора относительно границ пластов, в связи с чем возможны значительные ошибки в их определении. Так как анализ стандартного комплекса ГИС не всегда дает однозначное решение в горизонтальной части скважины, представляется целесообразным привлечение данных по шламу для повышения достоверности фильтрационно-емкостных характеристик разреза. Результаты комплексных исследований петрофизических, геохимических и геолого-технологических исследований шлама будут являться основой предварительной оценки литологических и фильтрационно-емкостных характеристик нижнепермских коллекторов, вскрытых скважинами без отбора керна.

В результате анализа предшествующих работ автор поставил перед собой задачу детального изучения литолого-петрофизических особенностей продуктивных отложений и совершенствования методики выделения и оценки нижнепермских коллекторов вала Сорокина путем детального исследования керна и шлама, полученного по новым скважинам, а также по данным обработки расширенного комплекса ГИС (литоплотностной метод, ядерно-магнитный каротаж, спектральный гамма-каротаж) и ПГИ.