8.2. Графические способы обобщения геолого-промысловой информации, используемой для геометризации и определения объемов нефтяных залежей

Первый этап работы по геометризации залежей начинается с весьма ответственного ее периода — проведения общей корреляции разрезов скважин, в результате которой в пределах месторождения выделяются продуктивные пласты (горизонты), их литологический состав, стратиграфическая приуроченность, границы между пластами, тектонические нарушения, изменение толщины пластов. Затем в пределах выделенных продуктивных пластов (горизонтов) по каждой скважине дается геолого-геофизическая характеристика (рис.3), уточняются кровля и подошва продуктивного пласта, границы газонасыщенных, нефтенасыщенных, водонасыщенных участков залежи, эффективная и нефтенасыщенная толщины.

На следующем этапе на основе геолого-геофизических характе­ристик осуществляется детальная (зональная) корреляция про­дуктивных пластов (горизонтов). Методика корреляции довольно подробно описана в работе [17]. В результате проведенных работ составляется корреляционная схема. При детальной корреляция схемы имеют масштаб 1:500 или 1:200. Они строятся либо в со­ответствии с размещением скважин по площади, либо по порядку их номеров, либо при расположении сводовых скважин в цент­ральной части, а крыльевых — по краям схемы.

Сопоставление разрезов скважин производится по опорному пласту, кровля или подошва которого принимается за горизон­тальную поверхность, изображаемую на схеме горизонтальной ли­нией. Опорный пласт должен быть постоянным как по литологическому составу, так и по толщине, должен прослеживаться в разрезах всех пробуренных скважин как на данной, так и на со­седних площадях. Не рекомендуется в качестве опорной исполь­зовать поверхность несогласия. В процессе корреляции разрезы всех скважин выравниваются по линии сопоставления, что позво­ляет довольно легко зафиксировать изменения толщины всех ни­жележащих пластов, затем прямыми линиями соединяются грани­цы одновозрастных слоев [17].

При построении корреляционных схем можно показать литологический состав и геофизические характеристики пластов по каждой скважине (рис.4). Поскольку на корреляционных схемах отражаются стратиграфические границы, литологический со­став пород может быть дан по одной скважине, а геофизические характеристики — по всем. Такие схемы называют схемами со­поставления геоэлектрических разрезов. На корреляционных схе­мах можно показать лишь литологические составы пластов по всем скважинам, геофизические можно не приводить. Можно дать литологический состав пород лишь по одной скважине, а по ос­тальным нанести на схему литологию только продуктивных, или маркирующих горизонтов; каротажные диаграммы в этом случае также можно не приводить. Еще одна разновидность корреляционной схемы показана на рис.7, где разрезы скважин даны в виде вертикальных линий, а основные продуктивные и опорные пласты заштрихованы условными знаками.

Корреляционная схема- важный геологический документ, по которому на основе выявленных закономерностей строятся карты распространения коллекторов (зональные), структурные, толщин, пластовые и др. В процессе детальной (зональной) корреляции продуктивных пластов большой толщины или горизонтов устанавливается характер распространения продуктивных пластов (прослоев) и разделяющих их непроницаемых пропластков по площади и разрезу, а также участки слияния проницаемых прослоев в пределах пласта. Как отмечают авторы работы [15], здесь необходимо выделять зональные интервалы, т.е. части толщин продуктивных пластов (горизонтов), которые по своим литолого- физическим свойствам и положению в разрезе пласта отличаются от других интервалов и четко прослеживаются на большей его площади.

Следует выделять «такие зональные интервалы разреза, которые, отличаясь по вертикали, характеризуются по горизонтали общими литолого-физическими свойствами, выдерживающимися на более или менее значительной площади».

Рис.4 Геолого-физическое сопоставление разрезов продуктивных пластов Локосовского месторождения: 1-глины; 2-песчаники, 3-алевролиты

Рис.4 Геолого-физическое сопоставление разрезов продуктивных пластов Локосовского месторождения: 1-глины; 2- песчаники; 3-алевролиты

Рис.5. Корреляционная схема продуктивных отложений Мортымья-Тетеревского месторождения Западной Сибири: 1-Пачка П_вл; 2- вторая битуминозная пачка; 3-подпачка П_в1 ; 4-подпачка П_в2; 5- пачка Пн; 7-тюменская свита; 8-кора выветривания; 9- фундамент

Н а основе детальной (зональной) корреляции, выделения зональных интервалов (или отдельных проницаемых пропластков) строится карта распространения коллекторов или, как ее называет М. А Жданов, -зональная карта, «Карта с показом границ развития зонального интервала, его литолого- физических свойств, а также взаимосвязей с выше- и нижележащими зональными интервалами называется зональной картой» [15]. Зональные карты позволяют проводить геометризацию нефтяных залежей, создают более объективное представление об их строении в процессе моделирования.

Н

Рис.6 Карта распространения продуктивных пластов Ярино- Каменноложского месторождения.

Зоны: 1-распространения песчаных пластов Б₁, Б2, Б₃, 2 и 3 –частичного пласта Б₁ глинистыми породами,4-слияния песчаных пластов Б₁+Б₂+Б₃, 5-замещения верхней части песчаного плата Б₁ глинистыми породами и слияния нижней части его с пластом Б₂, 6- отсутствие пласта Б₃; 7- внешний контур нефтеносности; 8- добывающие и нагнетательные скважины

а рис.6 представлена карта распространения продуктивных пластов Б₁, Б₂, и Б₃ Ярино- Каменноложского месторождения. На основе детальной корреляции установлено, что отмеченные пласты развиты на большей части площади, где отделены друг от друга плотными глинистыми пластами. Однако в центральной части площади зафиксированы две основные зоны, где пласты Б₁+Б₂+Б₃ сливаются, образуя так называемые гидродинамические окна, через которые осуществляется гидродинамическая связь между отмеченными пластами и образованные единого ВНК. Отмеченные зоны имеют единое простирание с северо-запада на юго-восток. Построение такой карты, естественно, способствовало созданию и уточнению геологической модели яснополянской залежи Ярино-Каменноложского месторождения.

В результате обработки материалов общей и детальной корреляции составляются либо геологические, либо схематические геологические разрезы месторождения (рис.7), которые в значительной степени позволяют оценить геологическое строение как месторождения в целом, так и отдельных его залежей, произвести их геометризацию, сориентировать бурение последующих добывающих и нагнетательных скважин.

В результате обработки материалов общей и детальной корреляции составляются либо геологические, либо схематические геологические разрезы месторождения (рис.7), которые в значительной степени позволяют оценить геологическое строение как месторождения в целом, так и отдельных его залежей, произвести их геометризацию, обосновать бурение последующих добывающих и нагнетательных скважин.

Рис.7 Схематический геологический разрез Квасниковского месторождения.

Пласты: 1- газонасыщенные, 2- нефтенасыщенные, 3- водонасыщенные, 4- алевролиты, 5- глинистые породы, 6- известняки, 7- интервалы перфорации

По материалам детальной корреляции строится геологический разрез либо продуктивного пласта, либо продуктивной толщи (рис.8). Описываемые разрезы являются основными документами, позволяющими производить геометризацию залежей. Например, на рис.8 четко видно, что пласт Д₁ Мухановского месторождения разделяется плотными породами на два пропластка, которые, в свою очередь, развиты на площади неповсеместно.

Залежь пласта Д_II характеризуется еще большей неоднородностью, продуктивный пласт здесь расслаивается на семь проницаемых пропластков, которые развиты на площади также неоднозначно.

Рис.8 Геологический разрез девонских отложений Соколовогорского месторождения.

Песчаники: 1- нефтеносные, 2- водоносные, 3- алевролиты, песчаники глинистые; 4- глины

При изучении строения нефтяных залежей и их геометризации широко используются блок-диаграммы и блок-схемы. Блок-диаграмма —это графическое аксонометрическое отображение строения пласта в трехмерном пространстве. Методика построения блок-диаграмм описана в работе [36]. Блок-схема — отображение строения продуктивных пластов в пространстве с использованием результатов детальной корреляции разрезов скважин.

Впервые блок-схемы были использованы для характеристики продуктивных отложений Ярегского месторождения (Республика Коми), разрабатываемого шахтным способом. В настоящее время специалисты применяют для изучения строения нефтяных залежей и продвижения по ним закачиваемой воды при поддержании пластового давления.

В ажными графическими документами при геометризации залежей являются структурные и геологические карты. Методика и особенности построения структурных карт приведены в работах [17, 36, 38].

Г

Рис.9 Геологическая карта горизонтального среза Ярино- Каменноложского месторождения на отметке -1420 м. Отложения:1- турнейские,

2- малиновские, 3- бобриковские, 4-тульские, 5- окские

еологические карты горизонтального среза структуры на определенной абсолютной отметке позволяют изучить строение залежи и условия ее формирования. Для повышения выразительности таких карт необходимо исключить влияние рельефа, т.е. построение карты проводить для какой-либо горизонтальной поверхности, расположенной ниже земной [17]. Построение таких карт позволяет выявить новые поднятия, выступы древних пород, которые влияли на процесс осадконакопления в данном районе.

На рис. 9 приведена геологическая карта горизонтального среза Ярино-Каменноложского месторождения. Сопоставление отмечен­ной карты с картой распространения продуктивных пластов (см. рис. 6) этого месторождения позволило сделать вывод о том, что древние выступы палеорельефа, образованные турнейскими извест­няками, активно влияли, например, на образование и простира­ние зон слияния продуктивных пластов, на формирование нижней части продуктивной толщи яснополянского надгоризонта как Ярино-Каменноложского, так и других месторождений Прикамья.

Для определения положения внешнего и внутреннего контуров нефтеносности на структурных картах в первую очередь определя­ют вид и форму поверхности ВНК. Различают следующие виды ВНК: а) горизонтальный; б) наклонный; в) горизонтально-наклонный; г) выпуклый; д) вогнутый; е) сложный. Поверхность контакта формируется за счет определенного направления стока подземных пластовых вод в области их разгрузки, за счет определенных закономерностей глинизации пластов, изменения коллекторских свойств, изменения литологического состава пород, закачки воды при поддержании пластового давления, отборов неф­ти, газа и воды. Методика определения ВНК описана во многих работах [9, 10, 13, 24, 36]. Далее устанавливают положение внешнего контура нефтеносности как проекцию пересечения поверхности ВНК с кровлей пласта, соответственно внутреннего контура —как проекцию пересечения поверхности ВНК с подошвой пласта. На структурную карту наносят внешний и внутренний контуры нефтеносности, подсчитывают площадь залежи, а также площадь в пределах внутреннего контура и водонефтяной зоны.

На следующем этапе работ определяется эффективная толщина пласта по каждой скважине с учетом кондиционных значений, и строится карта эффективных толщин. Для неоднородных пластов строится карта по каждому из пропластков, а затем уже суммарная карта эффективной толщины в целом по пласту. Затем на карту эффективных толщин накладываются внешний и внутренний контуры нефтенасыщенных толщин изучаемого пласта и рассчитываются соответствующие объемы залежи. Достоверность и методика геометризации неоднородных коллекторов, методы подсчета объемов залежей подробно описаны в работах [2,15,26,36]. На этом этапе создается представление о размерах залежи, характере неоднородности, методах её учета при расчете объемов, т.е. формируется представление о модели залежи.