То есть, интервалы притока в нижнетутлеймской подсвите Галяновского и Средне-Назымского месторождений имеют каротажные признаки плотных высокоскоростных прослоев с пониженной относительно фоновых показаний величиной естественной радиоактивности. Пример сопоставления по скв.219 Средне-Назымского месторождения, иллюстрирующий этот вывод, представлен на рис.1а. Во время проведения исследований дебит в этой скважине составил 110 м³/сут, что свидетельствует о достоверности выделенных интервалов притока (механический дебитомер имеет порог чувствительности не менее 15-20м³/сут).

Вывод о каротажном облике коллекторов согласуется с результатами поинтревальных испытаний в скв.2031 Галяновского месторождения, в которой сперва опробована толща, в которую не входят плотные высокоскоростные прослои, и приток не был получен, затем при простреле указанных прослоев получен приток дебитом ~2м³/сут.

Необходимо отметить, что выявленные признаки являются лишь необходимым условием наличия коллектора, но никак не достаточным. В ряде скважин отмечаются прослои им удовлетворяющие, но из них притоки отсутствуют. Так, например, в скв. 2024 Галяновского месторождения плотные высокоскоростные прослои в разрезе присутствуют в изобилии, но при опробовании притока практически не получено (дебит 0,3 м³/сут).

3.2. Литологический состав интервалов притока

С целью изучения литологического состава коллекторов и причин, по которым одни плотные высокоскоростные прослои являются коллекторами, а другие нет, выполнены исследования образцов керна методами рентгено-фазового анализа, заверенного петрографическим изучением в прозрачных шлифах. Исследования показали, что плотные высокоскоростные прослои представлены карбонатными породами (известняки, доломиты) и кремнистыми (опоками -породами сложенными аморфным кремнистым веществом - опалом) (А.Д. Алексеев, В.Д. Немова и др., 2009). Причем для Средне-Назымского и севера Галяновского месторождений указанные прослои представлены в основном карбонатными породами, а на юге Галяновского месторождения - кремнистыми.

Этот факт определил заметно большую эффективность глинисто-кислотной обработки (ГКО) призабойной зоны с целью интенсификации притоков нефти в скважинах Средне-Назымского и севера Галяновского месторождений, эффект которой сравним с эффектом от гидроразрывов пластов.

По результатам исследования керна пустоты, заполненные УВ, представлены в основном трещинами и кавернами.

Практически полное отсутствие притоков в скв. 2024 Галяновского месторождения связано с тем, что существовавшие в плотных высокоскоростных прослоях пустоты залечены вторичным кристаллическим кальцитом рис. 1г.

3.3. Выделение коллекторов с использованием результатов геохимических исследований керна

Методы ПГИ имеют пороги чувствительности и не всегда однозначно интерпретируются. В связи с этим, для увеличения доказательной базы при выделении коллекторов в отложениях баженовской свиты территории исследования, применен ещё один альтернативный метод, основанный на интерпретации результатов геохимических исследований керна, проведенных на установке Rock-Eval 6. Исследования керна выполнены в геохимическом центре ВНИГНИ (М.В. Дахнова, 2009).

Баженовская свита, будучи нефтематеринской, по всему разрезу насыщена свободными углеводородами, наличие которых характеризует геохимический показатель S₁ Rock-Eval. Часть из них является неподвижными, т.е. автохтонными, представленными, так называемой микронефтью, генетически связанной с органическим веществом её спродуцировавшим. Такие УВ, как правило, находятся в запечатанных порах нефтематеринской матрицы.

Но есть параавтохтонные - подвижные свободные углеводороды, которые утратили связь с исходным органическим веществом, но не мигрировали за пределы нефтематеринской свиты.

Интервалы разреза, насыщенные параавтохтонными УВ, характеризуются аномально высокими значениями показателя S₁ Rock-Eval при определенном уровне С_орг (рис. 1б.). Очевидно, что именно эти интервалы разреза, содержащие параавтохтонные УВ, могут быть ассоциированы с коллекторами, так как допускают фильтрацию флюида. Важно отметить, что этот критерий может быть использован для выделения интервалов коллекторов и в низкопродуктивном разрезе баженовской свиты, керн из которого не разрушается при подъеме.

Как показало сопоставление распределения по разрезу показателя S₁ Rock-Eval c комплексом ГИС в открытом стволе, образцы керна, насыщенные параавтохтонными УВ, однозначно привязываются к интервалам, имеющим три вышеозвученных каротажных признака плотных высокоскоростных прослоев рис. 1в.

3.4. Интерпретация данных геофизических исследований скважин с целью выделения коллекторов

В процессе проведения исследований замечено, что в плотных высокоскоростных прослоях, в зависимости от того являются они приточными или неприточными по данным <приток-состава>, соотношения между амплитудами приращений показаний нейтронного (НКТ, НГК), плотностного (ГГКп) и акустического каротажей (АК, ДТ) относительно вмещающих пород описываются разными статистическими закономерностями, что вполне логично. Очевидно, что при фиксированном приращении нейтронного каротажа в плотном высокоскоростном прослое с коллекторами увеличение плотности относительно вмещающих пород будут меньше, чем на интервале неколлекторов, так как коллекторы, в силу имеющихся в них трещин и каверн, имеют меньшую плотность, чем неколлекторы. Аналогично, приращение по скорости пробега упругих колебаний в неколлекторах будет больше, чем в коллекторах.

Эти факты позволяют разделить всю совокупность плотных высокоскоростных прослоев нижнетутлеймской подсвиты на коллекторы и неколлекторы. Для этого необходимо вынести на координатную плоскость амплитуды приращений показаний двух методов (из указанных выше) на плотных высокоскоростных пропластках. Другими словами, построить кросс-плот. Полученные точки должны разделиться на две группы, каждая из которых описывается своим трендом. Тренд в области высоких значений плотности (скорости) описывает зависимость для неколлекторов, а тренд в области низких значений плотности (скорости) - для коллекторов. В зависимости от принадлежности к тренду тот или иной прослой относится к коллекторам или неколлекторам. На рис.2а это показано на примере скв. 2034 Галяновской, в которой проведен комплекс исследований <приток-состава>. Дебит нефти при проведении исследований составил ~20 т/сут.

Для выделения коллекторов наиболее подходят нейтронный и плотностной каротажи, они хорошо работают в разрезе баженовской свиты, имеют практически одинаковую разрешенность и схожие физические основы методов.

Более наглядным и удобным при автоматической интерпретации ГИС является метод пересчета (нормализации) одного метода на показания другого в плотных высокоскоростных прослоях, заведомо не являющихся коллекторами. В результате этой процедуры, показания наблюденного и пересчетного каротажей в интервалах неколлекторов совпадут, а в коллекторах разойдутся. Пересчет нейтронного каротажа в плотностной проводится обычным масштабированием до совпадения показаний на плотных прослоях-неколлекторах, которые могут быть выявлены с помощью построения кросс-плота, либо взяты из вмещающих отложений.

В случае отсутствия плотностного каротажа можно пересчитать диаграмму акустического каротажа в нейтронный. Это возможно сделать с использованием выражения для интенсивности (I_нк), выведенного по теоретическим основам нейтронного каротажа (Н.З. Заляев, 1990):

и уравнения среднего времени:

где μ ~= αК_п - эффективный коэффициент поглощения нейтронного потока, В - аппаратурная постоянная, L - толщина поглощающего слоя, T_ск, ΔT_ж - интервальные времена пробега упругой волны в скелете породы и в жидкости соответственно.

Тогда итоговая формула пересчета будет иметь вид:

величины T_ск, ΔT_ж оцениваются стандартным образом; α, В, - подбираются при нормировке на заведомо нетрещиноватые плотные высокоскоростные прослои - неколлекторы; через I_нк^AK обозначена рассчитанная с помощью акустического каротажа интенсивность нейтронного каротажа.

Пример интерпретации скв. 2034 Галяновской представлен на рис. 2б.

3.5. Оценка свойств коллекторов по геофизическим данным

Величина получившегося расхождения между наблюденной кривой и пересчетной количественно связана с пустотностью. Если бы возможно было поднять керн из коллекторов с сохраненной пустотностью и замерить её величину в лаборатории, то следовало бы построить корреляционные зависимости между величинами расхождений и замеренной на керне пустотностью, но в силу того, что поднять целостный керн не представляется возможным, то необходимо искать обходные пути.

Пересчитанный в показания нейтронного акустический каротаж, в соответствии с методикой пересчета, в которой никак не учитывается влияние трещин и каверн, характеризует плотные высокоскоростные прослои как монолитные, имеющие только поровую составляющую пустотности.

Наблюденный нейтронный каротаж характеризует реальную ситуацию, поэтому если принять, что наблюденные показания описываются более сложной моделью, которая учитывает влияние трещин и каверн, то возможно выйти на оценку трещино-каверновой пустотности.

Более сложная модель, учитывающая влияние трещинно-кавернового пространства, может быть получена в аналогичном вышеописанному порядке, только вместо уравнения среднего времени можно использовать формулу, которая применяется для порово-трещинного коллектора (Методические рекомендации ,1990г.):

где К_п^ск и К_п^тр пористость скелета породы и коэффициент пустотности трещин, соответственно, величина γ = σ_скV_ск/2σ_жV_ж + σ_жV_ж/σ_скV_ск меняется от 1 до 6, в зависимости от соотношения акустических жесткостей упругой среды.

Тогда модель фактических показаний будет следующая:

Разделив выражение (5) на (3) и прологарифмировав частное можно получить:

Если ввести величину C = (ΔT_ж - T_ск) / αΔT_ж(γ-1), то окончательная формула примет простой вид:

где I_нк, I_нк^AK - интенсивности нейтронного каротажа фактического и пересчетного, рассчитанного по данным акустического каротажа. Если принять, что коллектор баженовской свиты изучаемой территории описывается этой моделью, то трещино-каверновая пустотность в плотных высокоскоростных прослоях пропорциональна логарифму отношения показаний фактической кривой и пересчетной. Коэффициент пропорциональности С определяется в процессе пересчета.

Применение описанного способа интерпретации позволило установить следующие характеристики разреза: мощность индивидуального прослоя коллектора от 0,4м до 2м, в основном менее 1 м; суммарная эффективная мощность коллекторов изменяется в пределах от 0 до 8 м; величина трещино-каверновой пустотности коллекторов изменяется от 0,5 до 6%.

В приведенной методике много разных предположений и допущений. Поэтому величины, полученные с её помощью, нуждаются в серьёзной дополнительной проверке. Эта проверка осуществлена несколькими способами.

В силу того, что притоки нефти весьма существенны, а мощность коллекторских прослоев невелика, то это говорит о том, что фильтрация происходит не по одной трещине, а по сети. Об этом же свидетельствуют как сохранившиеся фрагменты керна из коллекторских прослоев, так и тот факт, что керн из наилучших коллекторов рассыпается в щебень.

Это означает, что емкость коллекторов должна коррелировать с притоками.

С помощью корреляционного анализа выявлено, что интенсивность притока по данным механической дебитометрии из индивидуального прослоя коррелирует с его емкостью, рассчитанной по разработанной методике, а суммарная емкость коллекторов нижнетутлеймской подсвиты коррелирует с коэффициентом продуктивности по скважине. Коэффициент корреляции в обоих случаях более 0,8, что говорит о достоверности полученных результатов.

Результаты выделения коллекторов и оценки их свойств использованы в ОАО <ВНИИнефть> при гидродинамическом моделировании опытного участка Средне-Назымского месторождения. Авторы гидродинамической модели отмечают, что существенных трудностей при адаптации модели на фактические промысловые данные не возникало, в результате чего достигнута высокая степень соответствия расчетных дебитов и добычи по фактическим данным, что также свидетельствует о корректности полученных в результате интерпретации данных.

Таким образом, можно сделать следующие выводы: