Геофизические исследования скважин при фациально-циклическом изучен

3

СПИСОК АББРЕВИАТУР И ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АК – акустический каротаж БК – боковой каротаж

БКЗ – боковое каротажное зондирование ВП – метод потенциалов вызванной поляризации ГГК – гамма-гамма-каротаж ГГП – гамма-гамма-плотномер

ГИС – геофизические исследования скважин ГК – гамма-каротаж ГТК – геолого-технический комплекс

ДМ – диэлектрический метод ДС – диаметр скважины ИК – индукционный каротаж КВ – кавернометрия

КС – метод кажущегося сопротивления МБК – микробоковой каротаж МГЗ – микроградиентзонд МЗ – микрозондирование МПЗ – микропотенциалзонд

НГК – нейтронный гамма-каротаж ННК-Т – нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам

ПС – потенциал собственной поляризации скважин РК – радиоактивный каротаж ТМ – метод регистрации тока УВ – углеводороды

ФЕС – фильтрационно-емкостные свойства

РГЦ – регоциклит СБРГЦ – субрегоциклит

ЭЛЦ – элементарный циклит

4

ПМ-МЗ – прибрежно-морские мелководные закрытые фации ПМ-МО – прибрежно-морские мелководные открытые фации Мм – морские мелководные фации открытого моря РМДП – фации ровного морского дна с подвижным гидродинамическим режимом

РМДС – фации ровного морского дна со спокойным гидродинамическим режимом КРП – фации криноидных поселений

ФРП – фации фораминиферовых поселений ФП – фации фузулинидовых поселений БП – фации брахиоподовых поселений ВП – фации водорослевых поселений ОТ – фации отмелей К – континентальные фации К-АР – русловые фации

К-АП – пойменные фации К-ОЗ – фации озер К-Б – фации болот К-П – фации пляжа

ЛО – фации солоноватоводные ПМ-РВ – фации прибрежных речных выносов ПМ-З – фации прибрежных заливов ПМ-Б – фации прибрежных болот

ПМ-БКП – фации прибрежных баров, кос и пересыпей ПМ-ВСТ – фации зон волнений и слабых течений ПМ-ЛО – фации открытого прибрежного мелководья

ЛОм – фации зон опресненного мелководья, удаленных от берега ЛОср – опресненные фации средних глубин ЛОг – опреснённые фации относительно больших глубин ЛС – фации солоноводные

ЛСко – солоноводные фации карбонатных органогенных илов ЛСкх – солоноводные фации хемогенных илов ЛСсх – солоноводные фации сульфатных хемогенных илов

5

ВВЕДЕНИЕ

Нефтяная и газовая промышленность занимает важное место в экономике страны. Для достижении положительного экономического эффекта при освоении запасов углеводородов в недрах земли необходимо использование рациональной системы разработки нефтегазовых месторождений, промышленное освоение которых должно обеспечивать требуемые уровни добычи нефти и газа при наиболее полном применении новых технологий и систематическом и углубленном изучении предмета труда по мере поступления все новой информации о залежи нефти или газа, т.е. при осуществлении мониторинга. Доскональное знание предмета труда в любом производственном процессе необходимо для рациональной организации (планирования и проектирования) этого процесса и для безошибочной прогнозной оценки результатовтруда(производственного процесса).

Отличительная особенность нефтяной или газовой залежи – ее недоступность для изучения путем непосредственных наблюдений и измерений. Информация о залежи является косвенной и ктому же дискретной (разрывной, несплошной), характеризующей далеко не все «точки» (элементарные объемы) продуктивного пласта, а преимущественно те, где пробурены скважины, и эти скважины каким-то образом исследованы, т.е. в них проведены измерения каких-то физических величин.

Противоречие между необходимостью знания предмета труда и невозможностью его непосредственного изучения преодолевается единственно возможным способом – построением модели предмета труда (в данном случае – модели нефтяной или газовой залежи). Другими словами, вопросы рациональной организации и прогнозирования результатов труда в нефтяной и газовой промышленности решаются не непосредственно для реаль-

6

ной нефтяной и газовой залежи, а для ее модели. Запасы и величины планируемых объемов добычи нефти и газа определяются на основе моделей залежи нефти или газа, реальные же нефть

игаз добываются из реальных залежей, причем нередко далеко не в тех количествах, которые планируются.

Достоверность геологических моделей базируется на научно обоснованных подходах и знании законов седиментации, смены фациальных условий, цикличности осадконакопления, закономерностей распространения разных фаций. Условия образования горных пород и их литологический состав тесно связаны между собой

ихарактеризуются целым набором качественных и количественных признаков. Так, например, физические свойства горных пород определяют непосредственно на образцах керна или по данным геофизических исследований скважин (ГИС). Параметры физических полей содержат в себе информацию о фильтрацион- но-емкостных свойствах продуктивных пород, регулирующие процессы аккумуляции и миграции углеводородов. Эти сведения позволяют судить об условиях осадконакопления и проводить фациально-циклический анализ как терригенных, так и карбонатных отложений.

Информацию о геологическом строении недр и их нефтегазоносности получают по результатам скважинных исследований. Наиболее полные сведения о пересеченных скважинами отложениях получают при интерпретации данных геофизических исследований скважин (ГИС), которые вместе с материалами литологического и палеонтологического изучения образцов горных пород

искважинных термометрических, потокометрических и других исследований могут явиться основой для создания моделей нефтяных и газовых залежей, получения литолого-стратиграфичес- ких описаний разрезов скважин и характеристики каждого из вскрытых скважиной пластов, построения схем корреляции и т.п. (В.Н. Дахнов [26]; В.А. Долицкий [30]). Поэтому материалы ГИС являются основным источником информации о геологическом строении нефтяных игазовыхместорождений.

7

Большие возможности использования результатов обработки скважинных наблюдений при поиске и разведке нефтяных и газовых месторождений, при подсчете запасов углеводородного сырья, проектировании и контроле процессов разработки месторождений доказаны многолетней практикой. Детальный анализ этих возможностей дан в трудах многих отечественных ученых (Б.Ю. Вендельштейн [14], С.С. Итенберг[38, 39], С.Г. Кома-

ров [43] и др.).

В связи с увеличением объема промыслово-геофизической информации и необходимостью оперативной ее обработки в свое время (в конце прошлого века) широко использовались большие ЭВМ, а в настоящее время – персональные компьютеры. Машинная обработка данных ГИС позволяет решать множество геологических задач: расчленение и корреляция разрезов скважин, моделирование залежей углеводородного сырья, построение всевозможных прогнозных карт, определение численных значений геопараметров, так необходимых для решения задач подсчета запасов, проектирования, анализа и регулирования разработки нефтяных и газовых месторождений. К настоящему времени почти общепризнанным стало утверждение, что перспективы кардинального повышения качества машинной интерпретации данных ГИС следует связывать с обращением к так называемому системному (или системно-структурному) подходу.

Вопрос о системном изучении природных объектов в начале 30-х гг. прошлого века впервые был поставлен известным биологом Л. Берталанфи [7], который сформулировал основные положения теории системных исследований. Дальнейшее развитие системных исследований связано с работамиА.К. Анохина, К. Боулдинга, А.А. Ляпунова, А.А. Малиновского, Д. Нидхема, Н.Ф. Овчинникова, А. Рапопорта, В.Н. Садовского, Ю.А. Урманцева, У.Р. Эшби и других авторов [65, 69, 72, 79, 91].

Вопросы применения системного подхода в геологии рассмотрены в трудах В.И. Вернадского, Ю.А. Воронина, Л.Ф. Дементьева, А.Н. Дмитриевского, А.Б. Каждана, Ю.Н. Карагодина,

8

Л.Д. Кноринга, Ю.А. Косыгина, В.А. Соловьева, А.И. Холина, Л.И. Четверикова, И.П. Шарапова, Ю.В. Шурубора, М.М. Элланского и ряда других исследователей [8, 28, 52, 60, 98, 99, 102].

С позиций системного подхода цикличность (закономерную смену пород и периодическую повторяемость палеографических обстановок) рассматривают на различных структурных иерархических уровнях в зависимости от характерных особенностей того или иногоприродногорезервуара углеводородного сырья.

Настоящее учебное пособие направлено на решение главной задачи нефтяной и газовой отрасли – повышение качества моделирования нефтяных и газовых залежей. Очевидная значимость данной проблемы обусловлена следующими обстоятельствами:

–недоступность залежи УВ для непосредственных измерений ее горно-геологических параметров;

–дискретность прямых и даже косвенных измерений по каротажным материалам и по данным петрофизических исследований образцов горных пород, т.е. возможность их получения далеко не во всех точках пласта, а только в пересечениях его (пласта) скважинами;

–изменчивость оценок начальных параметров залежей, связанная с получением новой информации в процессе их разбуривания и эксплуатации и порождаемая этим необходимость непрерывной корректировки моделей;

–необходимость использование методов ГИС для проведения фациального анализа исследуемых отложений с целью выявления в разрезах скважин продуктивных интервалов.

Таким образом, модели нефтяных и газовых залежей никогда не могут быть полностью адекватными моделируемым объектам. Поэтому проблема совершенствования методов построения моделей залежей всегда актуальна и остра.

Новизна настоящего издания базируется на системноструктурном представлении изучаемых геологических объектов,

врезультате применения которого появляется возможность

9

представить данные обработки материалов скважинных наблюдений в виде достаточно полных модельных описаний изучаемых геологических объектов – литолого-стратиграфических колонок, геолого-геофизических и фациально-циклических разрезов скважин, геологических профилей, корреляционных схем и других документов геологической службы.

Пособие рекомендуется при написании курсовых и дипломных проектов, а также научных статей.

10