3. Мезонеоднородность- 3 иерархический уровень

Мезонеоднородность- уровень геологических тел, представляющих систему гидродинамически связанных пропластков Для выявления структуры пласта (горизонта) на данном уровне необходимо путем детальной корреляции разрезов скважин выделить и проследить распространение по площади отдельных прослоев коллекторов провести условные границы, разделяющие породы‑коллекторы, например, на высокопродуктивные и низкопродуктивные. В результате такого расчленения объема залежи будет получена сложная мозаичная картина размещения в разрезе и по площади геологических тел, характеризующихся различной продуктивностью, а следовательно, и нефтенасыщенностью, различными коллекторскими свойствами и т. п.

Очевидно, на данном уровне размеры элементарных тел и количество их таковы, что позволяют зафиксировать положение каждого из элементов в пространстве и отобразить это положение на картах, схемах, профилях и любых других геологических графических документах. При этом следует иметь в виду, что составлять такие карты имеет смысл лишь тогда, когда пласт монолитный, т. е. не расчленяется на отдельные прослои. В противном случае выделение элементов на мезоуровне необходимо производить для каждого прослоя. Если это условие не выполняется и карта составляется сразу для нескольких прослоев, то она отражает усредненную картину, а не структуру и неоднородность системы на мезоуровне.

При выделении элементов можно использовать данные как о продуктивности, так и о других свойствах пород. Например, можно выделять тела, в пределах которых постоянны или мощность, или нефтенасыщенность, или какое‑то другое свойство. Значения свойств каждого из элементарных тел определяются как средние из значений, определенных по образцам (элементам низшего уровня) или по скважинам, расположенным в пределах каждого элемента, на основе результатов геофизических исследований.

Количественно мезонеоднородность можно охарактеризовать суммарными величинами площадей S_i занятых всеми элементами одного типа, отнесенными ко всей площади S_зал:

Изучение мезонеоднородности необходимо для решения следующих задач разработки:

1) выделения работающих и неработающих частей разреза в каждой добывающей и нагнетательной скважине, а также активно и пассивно отрабатываемых частей залежи;

2) оценки удельного веса объемов внутри залежи, характеризующихся разной продуктивностью;

3) выявления фактических и потенциальных путей внедрения в залежь воды (пластовой или закачиваемой);

4) контроля за продвижением ВНК и выявления тупиковых зон, с которыми связаны значительные потери нефти и газа в недрах;

5) оценки и повышения охвата пласта воздействием.

На основе решения первой задачи составляются карты распространения коллекторов разной продуктивности, которые используются при решении трех последних задач.

4. Макронеоднородность -4 иерархический уровень

Макронеоднородность - уровень геологических тел, представляющих систему гидродинамически несвязанных пластов, каждый из которых в общем случае представляет систему гидродинамически связанных пропластков.. Если каждый прослой коллектора рассматривать как единое нерасчленимое целое, т. е. выделять в разрезах скважин только коллекторы и неколлекторы и прослеживать распространение тех и других по площади залежи, то можно изучить макроструктуру нефтегазоносного пласта (горизонта) и его макронеоднородность.

Макроструктура может быть отражена как графическими, так и количественными методами.

Макроструктура пласта или горизонта в плане отображается с помощью карт распространения коллекторов, профилей, схем сопоставления разрезов скважин, на которых происходит слияние пластов (для горизонта) или пропластков (для пласта) с ниже- и вышележащими пластами или пропластками.

Существует ряд количественных показателей, характеризующих макронеоднородность пласта по разрезу и по площади.

Для характеристики разреза используются

Коэффициент песчанистости:

(6)

где h_эф – эффективная мощность пласта (под эффективной мощностью понимается мощность проницаемых прослоев).в отдельной скважине; h_∑ – общая мощность пласта в той же скважине; n число скважин. Коэффициент песчанистости, как правило, определяют отдельно по каждой скважине Этот коэффициент показывает соотношение коллекторских и неколлекторских пород в разрезе продуктивного горизонта. В случае монолитного пласта K_пес = 1.

Коэффициент расчлененности

Коэффициент расчлененности – это отношение числа песчаных прослоев (h_i), суммированных по всем скважинам (1…n), к общему количеству скважин N, т. е. по существу среднее количество песчаных прослоев: 

 Например, в том случае, когда продуктивный горизонт в разрезе всех скважин представлен одним пластом песчаника, K_р = 1.

, (7)

где h_i– число прослоев коллекторов в i-й скважине; Nскв – число скважин;

Совместное использование k_р и k_пес позволяет составить представление о макронеоднородности разреза: чем больше k_р и меньше k_пес, тем выше макронеоднородность.

Коэффициент литологической связанности

Коэффициент литологической связанности k_св, это отношение площади участков слияния пластов и их расслоений (пропластков) F_св к общей площади залежи F:, оценивает степень слияния коллекторов двух пластов (прослоев):

     Чем больше K_св, тем больше степень гидродинамической связанности коллекторов по вертикали. При равномерном расположении скважин по площади K_св примерно соответствует отношению числа скважин, в которых установлена литологическая связь пластов n_св, к общему количеству скважин N, пробуренных на данной площади: 

(8)

где F_св – суммарная площадь участков слияния; F_зал – общая площадь залежи.

Чем больше k_св тем больше степень гидродинамической связанности коллекторов по вертикали. Для выявления участков литологической связи пластов необходимо построение карты зональных интервалов. При равномерном расположении скважин по площади k_св примерно соответствует отношению числа скважин, в которых установлена литологическая связь пластов Nсв, к общему количеству скважин Nскв Непроницаемые слои при эксплуатации залежи препятствуют фильтрации жидкости в вертикальном направлении. В ряде случаев это положительным образом влияет на процесс разработки, затрудняя, например, поступление воды в скважину из обводненной части пласта.

Коэффициент литологической выдержанности

Коэффициент литологической выдержанности k _лв понимается отношение площади распространения коллекторов пласта F_кол к общей площади залежи F_зал: (в пределах внешнего контура нефтеносности): 

(9)

Чем больше k_лв, тем больше степень гидродинамической связанности коллекторов по горизонтам. Этот коэффициент характеризует степень распространения того или иного продуктивного прослоя по площади месторождения. При вычислении k_лв, необходимо построение карт распространения коллекторов. Коэффициент литологической выдержанности характеризует охват пласта воздействием по площади.

Необходимо отметить, что в случае многопластового месторождения с гидродинамически изолированными пластами, т.е. на 4 иерархическом уровне, вычисление коэффициентов связанности и литологической выдержанности имеет смысл только по отдельно взятому пласту.

Изучение макронеоднородности позволяет решать следующие задачи:

1) выявлять форму сложного геологического тела, служащего вместилищем нефти или газа в пределах пласта;

2) выявлять участки отсутствия коллекторов и участки повышенной их мощности, возникающей в результате слияния прослоев;

3) обосновывать местоположение рядов добывающих и нагнетательных скважин при проектировании разработки;

4) выявлять участки затрудненного и активного подъема ВНК;

5) выявлять места перетока нефти и газа из одного пласта в другой при разработке залежей;

1) прогнозировать степень охвата залежи разработкой.