6.4. Аналитические исследования керна, грунтов, шлама и флюидов

Аналитические исследования керна, грунтов, шлама и флюидов, полученных при бурении скважин, используются для обоснования параметров подсчета запасов, для обоснования корреляции данных ГИС с петрофизическими и литологическими параметрами разреза вскрываемого скважиной и для обоснования параметров применяемых при проектировании техсхем разработки залежи (месторождения).

Норма отбора керна из каждой категории скважин регламентируется в настоящее время приложением 2 к приказу МПР РФ от 07.02.2001 г. № 126. Интервалы отбора керна обосновываются проектными документами и, кроме того, уточняются в процессе бурения геологической службой.

На разведочном этапе, для детального изучения свойств коллекторов, необходимого для проектирования разработки залежи (месторождения), могут быть пройдены специальные базовые скважины со сплошным отбором керна из продуктивных горизонтов.

Работа с керном проводится, согласно регламенту, принятого в каждой организации проводящей геологоразведочные работы (за основу практически везде взят РД 39-0147716-505-85 «Порядок отбора, привязки, хранения, движения и комплексного исследования керна и грунтов нефтегазовых скважин», разработанный в Миннефтепроме в 1986 г.). Размещенный в керновые ящики со стандартными параметрами (1 х 0,65 х 0,15 м), разделенными на 3-4 отсека перегородками, соответствующим образом замаркированными и закрытыми дощатыми крышками керн направляется на аналитические исследования. Так как герметизированные образцы отправляются в лабораторию в возможно короткий срок, и зачастую быстрее ящиков с керном, их место в керновых ящиках обычно замещают деревянными брусками с соответствующими этикетками.

Направленный на изучение керн, до изъятия из ящиков образцов на аналитические исследования, документируется и фотографируется, после чего проводится его макроописание. Макроописание керна проводится в следующем порядке:

- название породы, ее цвет, структура, состав, характер цементации, крепость цементации, наличие и размеры видимых пустот;

- текстура породы, особенности минералогического состава, содержание кальцита и доломита, наличие включений и конкреций, наличие и условия залегания остатков организмов;

- мощность отдельных прослоев и характер их чередования, залегание органических и битуминозных веществ;

- наличие, ориентировка, раскрытость и выполнение трещин.

Герметизированные образцы описываются после проведения лабораторных анализов.

В процессе макроописания проводится расчленение интервала разреза, охарактеризованного керном, на литологические разности, визуально выделяется граница «коллектор-неколлектор» и границы реперных горизонтов (интервалов).

Отбор образцов, после макроописания, на все виды анализа проводится специалистом, отвечающим за весь комплекс аналитических исследований по скважине (керн, шлам, ГИС). Обязательным условием является проведение комплекса стандартных петрофизических и петрографических анализов на одном и том же образце. Отобранные образцы на эти виды анализа должны быть взяты из одной и той же литологической разновидности.

Нумерация образцов дается сквозная по скважине и единая для всех анализов из одного образца.

На образцах отобранных из керна проводят (полужирным текстом выделены обязательные, стандартные исследования):

- петрофизические исследования:

- определение общей (абсолютной) пористости,

- определение открытой и эффективной пористости,

- определение проницаемости (абсолютной по газу),

- определение плотности (объемного веса) породы,

- определение плотности зерен, слагающих исследуемую породу

(удельного веса породы),

- определение остаточной водо- и нефтенасыщенности,

- определение упругих свойств породы,

- определение магнитной восприимчивости, остаточной

намагниченности, теплопроводности, теплоемкости,

- определение относительной электропроводности породы и

мембранного потенциала, диэлектрической проницаемости,

электрохимической активности,

- определение капилляриметрии образцов,

- определение естественной гамма-активности породы,

- моделирование пластовых условий для определения фазовой

проницаемости и коэффициента вытеснения нефти водой;

- петрографические исследования:

- макроскопическое изучение и описание породы,

- гранулометрический (механический) анализ осадочной породы,

- определение нерастворимого осадка (карбонатность) породы,

- петрографическое изучение шлифов (в том числе окрашенных),

- изучение структуры порового пространства в больших шлифах,

- минералогическое иммерсионное изучение;

- изучение глинистых минералов:

- термический анализ,

- рентгеноструктурный анализ,

- электронномикроскопический анализ;

- химический анализ:

- хим.анализ соляно-кислотной вытяжки,

- спектральный анализ,

- силикатный анализ;

- палеонтологические исследования:

- макрофаунистические исследования керна,

- микрофаунистическое изучение образцов,

- споро-пыльцевой анализ;

- изучение трещиноватости пород:

- изучение трещинной пористости и проницаемости (по методикам

К. Багринцевой и Л. Гмид) под люминисцентной лампой на

пропитанных керосином образцах;

- геохимические исследования:

- изучение содержащихся в породе органических веществ,

- люминисцентно-битуминологический анализ,

- определение отражательной способности витринита.

Для проведения стандартного вида анализа обычно берут до 3 образцов из 1 м вынесенного керна по коллектору и до 1 образца из 1 м керна по неколлектору в процессе разбора керна и определения нумерации образцов. Для проведения специальных и дополнительных видов анализа отбор проводится как в процессе основного разбора, так и по мере необходимости, с учетом получения репрезентативной выборки по залежи (месторождению). После отбора образцов в керновые ящики на их место укладывают бруски (дерево) или проводят компановку оставшегося керна, с обязательным указанием на бумажных носителях, завернутых в полиэтилен, даты разбора, интервала взятия и литологии образца.

Образцы, полученные при отборе грунтов из скважины не пригодны для высверливания цилиндриков, используемых при определении абсолютной проницаемости и для составления модели пласта. Поэтому анализ грунтов проводится в основном для получения дополнительной информации об открытой и общей пористости, литологических особенностях изучаемого интервала.

Шлам, учитывая, невысокий охват керном разреза скважин, используется для литологического изучения пройденных интервалов, и петрографического описания пород, а также выявления других параметров:

неотмытый шлам:

- люминисцентный анализ шлама и бурового раствора;

отмытый шлам:

- механализ (гранулометрический состав) литологических разностей

пород,

- определение карбонатности пород,

- определение плотности и пористости,

- петрографическое изучение (шлам для этой цели замешивается на

зубном цементе и из полученного таким образом камня

изготавливается шлиф.

Изучение флюидов – проб нефти, газа, конденсата и воды проводится с целью:

- для нефти:

- определения фракционного и группового состава,

- определения содержания селикогелевых смол, масел, асфальтенов, парафинов, серы, металлов, вязкость и плотность (как в поверхностных условиях при температуре 20°С и давлении в 0,1 МПа, так и в пластовых), давление насыщения, газосодержание, изменение объема при пластовом давлении и в поверхностных условиях, коэффициенты упругости,

- определения при отборе глубинных проб, забойных давления и температуры,

- определение газового фактора;

- для газа:

- определение плотности по воздуху, теплоты сгорания, химического состава,

- определение давления начала конденсации пластового газа при пластовой температуре;

- для конденсата:

- определение потенциального содержания,

- определение фракционного состава, группового состава, содержания серы, плотности и вязкости при температуре 20°С и давлении в 0,1 МПа,

- определение конденсатогазового фактора (выход конденсата) в граммах на 1 м³ отсепарированного газа при различных режимах сепарации,

- определение давления максимальной конденсации;

- для воды:

- определение полного химического состава, включая определение ценных попутных компонентов: йода, брома, бора, лития, и др.,

- определение количества и состава растворенного в воде газа, его упругость, температуру и электрическое сопротивление.

В завершение раздела приведена сводная схема стадийности геологоразведочных работ на нефть и газ, учитывающая объекты изучения, основные задачи решаемые на каждой стадии геологоразведочного процесса, комплекс ГРР и прогнозируемый результат (табл. 6.4).