Тема 24. Выделение коллекторов в однородных и неоднородных продук­тивных пластах

Практика показывает, что однородные продуктивные пласты, содержащие залежи нефти и газа, представляют собой редкое явление. Большинству пластов присуща геологическая неодно­родность.

Геологическая неоднородность продуктивных пластов

Неоднородность продуктивных пластов обусловлена разли­чиями гранулометрического состава 'пород, формы частиц и их упаковки, степени отсортированное™ коллекторов, состава це­ментирующего материала, а также уплотнения осадков. Она проявляется в изменчивости пород по площади и разрезу, а также в различного рода литолого-фациальных замещениях — песчани­ков алевролитами и глинами, алевролитов глинами, известняков мергелями и т. п., т. е. литолого-фациальная изменчивость сво­дится к замещению хорошо проницаемых пород малопроницае­мыми и непроницаемыми. Неоднородность, связанная с измене­нием коллекторских свойств продуктивных пластов и их литолого- фациальной изменчивостью, называется микронеоднородностью. Наряду с этим в продуктивных пластах различают макронеодно­родность, которая выражается в расчлененности пластов на ряд проницаемых прослоев по площади и разрезу, в изменении мощ­ности отдельных прослоев. Микро- и макронеоднородность из­учаются геологическими и вероятностно-статистическими мето­дами. Однако, прежде чем оценить неоднородность, необходимо выделить коллекторы в пределах продуктивного пласта.

Выделение эффективной мощности пласта по прямым качественным признакам

Вследствие ограниченности отбора керна выделение коллек­торов в продуктивном разрезе основывается на геофизических методах исследования скважин и осуществляется по прямым качественным признакам.

В терригенных породах при вскрытии продуктивных пластов на глинистом растворе, менее минерализованном, чем пластовая вода, и при создании противодавления на пласт к основным пря­мым качественным признакам относят следующие (по Б. Ю. Вен- делыитейну, Р. А. Резванову):

1) сужение диаметра скважины по сравнению с номинальным, фиксируемое на кавернограмме; присутствие глинистой корки, фиксируемое на коркограмме;

2. положительное приращение на диаграмме микрозондов; при этом на общем фоне невысоких значений показания микро­потенциал-зонда выше показаний микроградиент-зонда;

3. изменение показаний различных геофизических методов во времени, отражающее формирование зоны проникновения в коллектор фильтрата глинистого раствора.

Для выделения коллекторов межзернового типа в карбонатном разрезе применимы те же прямые качественные признаки. Так как на величину межзерновой пористости в карбонатных породах существенное влияние оказывает содержание нерастворимого остатка, выделение коллекторов осуществляют путем сравнения кривой Б К (экранированного зонда) с кривой НГМ, имеющих одинаковый масштаб пористости.

Вследствие ряда факторов, связанных с качеством раствора, и по другим причинам геофизические методы не всегда надежны. Пласты, выделенные по геофизическим данным как коллекторы, нередко при опробовании не дают притоков. В связи с этим воз­никла необходимость определения кондиционных пределов пара­метров продуктивных пластов (количественных критериев).

Определение кондиционных пределов параметров продуктивных пластов

Кондиционными называют такие минимальные значения пара­метров пластов, при которых флюид может поступать в скважину.

При выделении коллекторов по количественным критериям определяющими должны служить параметры, характеризующие их фильтрационные свойства: проницаемость по керну и другие параметры по геофизическим данным. Особо должно учитываться кондиционное значение глинистости. Такой подход обусловлен тем, что именно фильтрационные свойства пород определяют возможность получения притока в скважине. Основными призна­ками, характеризующими породу как коллектор, следует считать получение из нее при опробовании скважины нефти, газа или воды, а также определенную. величину притока. Параметром, отражающим эти признаки, является удельная продуктивность скважин q, рассчитываемая по формуле q = Q/(Aph_эф. _оп), где Q — начальный дебит в скважине по нефти или воде в т/сут или по газу в м³/'сут; Ар — депрессия, МПа; Н_эф. _оп — эффективная мощность опробованной части пласта или его прослоя, м.

Для определения кондиционного предела коллектор—некол­лектор (К—НК) исследуется статистическая связь между одним из геофизических параметров (а_сп, J_ny, пористостью по геофизи­ческим данным и т. п.), характеризующими продуктивные интер­валы пласта, и удельной продуктивностью скважин в этих интер­валах.

За кондиционные берутся такие значения, например а_сп, определенные по геофизическим данным, которым на указанной

Рис. 89. Обоснование кондиционных пределов продуктивных пластов по удельной продуктивности скважины

^аСП конд = 0.⁵³; 'g *пр. конд — !>⁰⁸

зависимости соответствует значение удельной продуктивности, равное нулю (рис. 89).

Чтобы на диаграммах скважин выделить эффективную мощность проницаемого пласта (прослоя), сначала используют прямые ка­чественные признаки. Затем около интервалов каждого прослоя подписываются значения а_сп и отмечается мощность, которой это значение соответствует. Если а_сп какого-либо интервала внутри прослоя или всего прослоя в целом окажется меньше кон­диционного значения, то такие непроницаемые интервалы отбрако­вываются. Таким образом учитываются кондиционные пределы по мощности пласта (прослоя). Необходимо также установить границы распространения проницаемого пласта (прослоя) по площади.

Построение карты поверхности топографического порядка

Любая закономерность графически может быть выражена с помощью карты поверхности топографического порядка.

Картами поверхности топографического порядка являются карты изменения по площади любого параметра (мощности, высоты, а_сп, J_ny, пористости и т. п.), выраженного в изолиниях.

Прямые способы построения карт основаны на принципах интерполяции и экстраполяции.

Интерполяция — это определение положения на карте равных значений исследуемого параметра, кратных принятому сечению, между двумя скважинами, величина параметра в кото­рых известна.

Экстраполяция заключается в определении положе­ния таких же значений в неизученной области за пределами одной из скважин с учетом размеров заложений между скважинами в изученной области

Основным прямым способом построения различного рода карт является способ треугольников. Суть его заключается в сле­дующем.

Все ближайшие скважины соединяются непересекающимися линиями, которые образуют сеть треугольников.

С помощью интерполяции на сторонах треугольника находят положения отметок, кратных принятому сечению (рис. 90), через которые будут проводиться изолинии. Эту операцию можно упростить, если пользоваться палеткой (высотной арфой), которая представляет собой ряд параллельных прямых линий, проведен­ных на одинаковом расстоянии (1—2 мм) друг от друга. После того, как установлено положение отметок, все точки, имеющие одинаковые отметки, соединяют сплошными плавными изоли­ниями.

Заложением называется горизонтальная проекция кратчайшего расстоя­ния между двумя изолиниями.

Контрольные вопросы:

1. Что такое интерполяция и экстраполяция?

2. Что такое ВНК, ГВК, ГНК?

3. Почему в пласте земной коры нефть, вода и газ не перемешиваются?

4. Как определяется внешняя и внутренняя граница контактов ВНК и ГНК?

5. Картами поверхности топографического порядка являются?

6. Эффективная мощность проницаемого пласта?

7. Что такое кавернограмма?

8. Что такое макронеоднородность и микроноеднородность

Занятие № 25