9.11. Алгоритм определения эффективной пористости)

Интерпретационная модель (2) приведена в виде, соответствующем условиям измерений на моделях пластов. Структура и свойства моделируемых в лаборатории (или математическом эксперименте) пластов принципиально отличаются от структуры и свойств реальных коллекторов отсутствием глинистого цемента и воды, удерживаемой матрицей и цементом. Для реальной системы скважина-пласт в условиях естественного залегания коллекторов интерпретационная модель (2) с параметрами адаптивной настройки предстает в следующем виде:

А_1,2(ψ) =А_1,2(μ) + [А_1,2(М) -А_1,2(μ)]{1- exp[- ΄_1,2ψ²]}/[1- exp(- ΄_1,2)], М ≥К_п  ; (9.219)

где ψ – петрофизический инвариант (1). Выражение (9.219) указывает на возможность определения эффективной пористости по показаниям каждого из зондов двухзондового прибора при соответствующей адаптивной настройке в условиях естественного залегания коллектора. Это обеспечивает внутреннюю проверку качества настроек и полученных результатов путем сравнения распределений трех значений пористостей, определенных по показаниям короткого и длинного зондов в отдельности, и величине их отношения А.

Анализ модели (5) позволяет перейти к обоснованию адаптивного алгоритма определения эффективной пористости по данным ННМ-2.

Если в рабочем диапазоне водородосодержаний зависимость А(К_п) линейна или близка к линейной, то в силу линейности К_{п эфф}(К_п), зависимость А(К_{п эфф}), по крайней мере, допускает линеаризацию (рис.4).

а б

Рис.9.20. Примеры корреляционных связей между эффективной и открытой пористостями для трех распространенных терригенных коллекторов Зап. Сибири (БВ_0-9, БП, ЮВ₁) (а) и рифогенных коллекторов (доломиты биогермные, органогенно- и обломочно-детритовые) нижнедевонских (евлано-ливенских) отложений одного из месторождений Верхнего Поволжья (б).

Таким образом, имеем:

А(К_{п эфф}) = С₁ + С₂ К_{п эфф} (9.220)

Константы С₁ и С₂ определяются из условий: С₁= А_μ; A_max = А_μ + С₂ К_{п эфф}^max; откуда

К_{п эфф} = [(А — А_μ)/(A_max — А_μ)] К_{п эфф}^max (9.221)

Или, окончательно:

ψ = ΔА, (9.222)

где через ΔА обозначен двойной разностный параметр относительно А.

Выражение (9.222) определяет адаптивный алгоритм расчета текущей эффективной пористости неоднородного гранулярного коллектора через величину петрофизического инварианта ψ. переход к абсолютной величине К_{п эфф} осуществляется по нормировке петрофизической модели (1).

Для зависимости А(К_п) начало шкалы пористости для неоднородного коллектора нефиксировано. Оно может изменяться с изменением состава цемента и его водоудерживающей способности в широком диапазоне от μ_min до μ_max. Напротив, начало и конец шкалы эффективной пористости фиксированы для неоднородного полиминерального глинистого коллектора (рис.8). Но зависимость настроечных параметров алгоритма (8) от состава цемента и насыщения коллектора сохраняется. Влияние изменений состава цемента проявляется в изменении величины А_μ от А(μ_min) до А(μ_max) аналогично изменениям К_во (см. рис.4 в [14]). При фиксированном значении К_{п эфф}^max величина А_max не зависит от состава цемента, но зависит от насыщения коллектора: на рис.8 прямые 1,2 соответствуют водонасыщенному коллектору, 3.4 – нефтегазонасыщенному.

Таким образом, для мономинерального цемента и определенного насыщения мы обнаружим интенсивную линейную корреляцию между фактическими значениями параметра А(К_{п эф}), обосновывающую применимость алгоритма (8). Для цемента сложного минерального состава необходимо привлечение данных комплекса ГИС (СП, ГМ, ГМ-С)¹⁰ для учета изменений А_μ в пределах коллектора.

Подведем итоги. Для сложных коллекторов в качестве одного из основных интерпретационного параметра методов ГИС целесообразно рассматривать эффективную пористость (петрофизический инвариант)¹¹. Адаптивная методика основана на петрофизической модели гранулярного коллектора и настраивает интерпретационные алгоритмы по показаниям, зарегистрированным в условиях естественного залегания. Эта методика обладает следующими достоинствами:

1. Эффективная пористость терригенных и карбонатных полиминеральных коллекторов количественно определяется в абсолютных единицах без использования «опорных» пластов.

2. Методика обеспечивает адаптивную настройку интерпретационного алгоритма на литологические и петрохимические особенности исследуемого коллектора, а также на текущие условия измерений, включая конструкцию скважины.

3. В отличие от поправочной методики, которая требует жесткой стандартизации скважинных приборов, адаптивная методика стандартизует нестандартную аппаратуру по конечному результату интерпретации. Алгоритм интерпретации применим для двухзондовой (многозондовой) аппаратуры любой конструкции, с любыми детекторами и нейтронными источниками.

4. Методика обеспечивает настройку интерпретационного алгоритма на метрологические характеристики применяемых зондов в условиях естественного залегания в изучаемом интервале геологического разреза.