3. Вопрос: Промысловая геофизика. Её связь с другими дисциплинами. Решаемые задачи.

ПГИ - промыслово-геофизические исследования, предназ­наченные для изучения продуктивных пластов при их испыта­нии, освоении и в процессе длительной эксплуатации, при за­качке в них вытесняющего агента с целью получения данных о продуктивности, фильтрационных свойствах и гидродинамичес­ких связях пластов, включающие измерения давления, темпера­туры, скорости потока, состава и свойств флюидов в стволе сква­жины. Синонимы ПГИ - ГИС-контроль и гидродинамические исследования в скважинах (ГДИС);

- прямые исследования пластов - опробование и испытание пластов и отбор образцов пород и флюидов, обеспечивающие отбор образцов пород и проб пластовых флюидов из стенок сква­жины, исследование их свойств и состава, а также измерение пластового давления в процессе отбора проб флюидов с целью изучения фильтрационных свойств пласта.

К геофизическим работам в скважинах относят работы и ис­следования, связанные с привязкой интервалов перфорации, сверлящую перфорацию, освоение пластов свабированием, интенсификацию притоков пластовых флюидов и удаление гидратных и асфальтеново-парафиновых отложений с помощью гео­физического оборудования.

Методы ГИС – каротажа являются косвенными. Одним из элементов их методических основ служат предварительно установленные аналитические петрофизические зависимости, получение регрессионных уравнений типа «керн-керн», «керн-геофизика», «геофизика-геофизика» и обоснование возможности перехода от геофизических характеристик к коллекторским свойствам пласта с последующей оценкой точности прогноза параметров.

Важнейшей составной частью геологической информации является массовый отбор кернов в процессе бурения и их детальные последующие лабораторные исследования. Параметры пласта по ГИС в основном характеризуют прискважинную зону.

Петрофизические зависимости представляют информацию о литологии, пористости, наличии углеводородов и насыщенности пласта жидкостями и др.

Геофизические исследования и работы в скважинах (ГИРС) обеспечивают информационную основу для контроля за выработкой пластов (замеры профилей притока и приемистости, оценка состава притока, насыщенности пласта флюидами в различные моменты, оценка параметров вытеснения и др.), технического контроля работы скважин и ее технического состояния, контроль проведения методов интенсификации.

При решении задач промысловой геофизики применяется комплекс геофизических исследований в скважинах, включающий электрический каротаж (боковое каротажное зондирование, микрокаротаж, боковой микрокаротаж и др.), электромагнитный каротаж (индукционный каротаж, диэлектрический и другие виды), радиоактивный каротаж (нейтронный, гамма-каротаж, гамма-гамма-каротаж и др.), акустический каротаж и газовый каротаж, а также опробование пластов, отбор образцов пород из стенок скважин (сверлящими и стреляющими грунтоносами), измерения диаметра скважины и др. Используются также новые методы геофизических исследований геологических разрезов нефтяных и газовых скважин: ядерно-магнитный, гидродинамический каротаж (определение пластового давления в различных точках пласта) и др. Для различных геологических условий (песчано-глинистый или карбонатный разрез, разные типы коллекторов и т.п.) и разных нефтегазоносных провинций разработаны и применяются отдельные типовые и обязательные комплексы. Для уточнения интерпретации данных промысловой геофизики используют данные петрофизических исследований образцов керна.

Для оперативности работ одновременно используется комплекс геофизических методов и ведётся многоканальная регистрация. Технология ориентирована на цифровые способы измерения и регистрации, а также на компьютеризацию этих процессов. Для оптимизации бурения скважин применяется компьютеризованная технология геофизических измерений в процессе проходки скважины в комплексе с измерениями параметров бурения (скорость вращения долота, давление на забой и т.п.). Методами промысловой геофизики при оперативной оценке нефтяных и газовых скважин выделяются пласты-коллекторы и прогнозируется их нефтегазоносность. При подсчёте запасов нефти и газа по данным промысловой геофизики определяются т.н. подсчётные параметры нефтегазоносных пластов (эффективная мощность, коэффициент пористости и нефте- или газонасыщенности, положение водонефтяного контакта и газо-водяного контакта), проводится корреляция разрезов. В процессе разработки месторождений нефти и газа данные промысловой геофизики используются для контроля положения водонефтяного контакта (или газо-водяного контакта) и контуров нефтегазоносности, текущей нефте- или газонасыщенности эксплуатируемых пластов и их дебитов, а также для определения типа флюида в скважине, направления его движения и др.

Данные промысловой геофизики применяются также для определения технического состояния скважин в процессе бурения (измерение диаметра и угла наклона скважин), их испытаний и контроля разработки (оценка качества цементирования и герметичности колонн, определение мест притока и раздела флюидов в скважине и т.д.).

4. Вопрос: Перечислить основные петрофизические характеристики горных пород и физическую сущность. Дать понятие об удельном и кажущемся сопротивлении горных пород. Единицы измерения. Чем кажущееся сопротивление отличается от истинного.

5. Какие геолого-физические показатели можно определить по удельному сопротивлению и по электропроводимости. Какова их связь.

   ПОРИСТОСТЬ

   Под пористостью горной породы понимается совокупность пустот (пор) между частицами ее твердой фазы в абсолютно сухом состоянии.

По размерам поры условно подразделяются на сверхкапиллярные, капиллярные и субкапиллярные.

Сверхкапиллярные, r (радиус) пор – 0,1 мм и выше.

Капиллярные, r от 0,0002 до 0,1 мм.

Субкапиллярные, r < 0,0002 мм.

Поры горных пород могут быть взаимосвязанными и изолированными. Первые соответствуют открытой, а вторые – закрытой частям порового пространства породы. Общая (абсолютная) пористость породы равна суммарному объему открытых и закрытых пор.

Количественно пористость оценивается коэффициентом, численно равным отношению объема пор V_пор к объему образца породы V_обр и выражается в долях единицы или процентах.

К оэффициент общей пористости:

(1)

где V_{пор.общ} – общий объем пор в образце породы.

Коэффициент открытой пористости:

(2)

где V_пор.о – объем открытых пор в образце породы.

Коэффициент закрытой пористости:

(3)

где V_пор.з – объем закрытых пор в образце породы.

Полезная емкость пород-коллекторов определяется объемом пор, которые могут быть заняты нефтью или газом. Величина этой пористости характеризуется коэффициентом эффективной статической пористости.

(4)

и ли

(5)

где V_пор.св – объем порового пространства, занятый связанной водой;

k­_В.СВ – коэф­фициент связанной водонасыщенности.

Величина пористости обломочных пород зависит от формы и размера породообразующих частиц, степени их отсортированности, сцементированности и уплотненности.

Породы с низкой пористостью (меньше 5%) при отсутствии трещин и каверн обычно не являются промышленными коллекторами.

Породы с пониженной пористостью характеризуются k_П = 5-10%, со средней – k_П = 10-15%, с повышенной – k_П = 15-20%, высокопористые – k_П>20%.

Увеличение глинистого и другого по вещественному составу цементирующего материала снижает пористость пород.

Содержание воды в горных породах называется их влажностью, а способность удерживать в себе то или иное количество воды в определенных условиях – влагоемкостью.