5.1.3. Выделение коллекторов

Породы-коллекторы нефти и газа способны вмещать нефть и газ и отдавать их при разработке. Они являются основными объектами поисков и изучения геофизическими методами в скважинах поискового, разведочного и эксплуатационного бурения. Коллекторы характеризуются составом минерального скелета, емкостными (пористость) и фильтрационными (проницаемость) свойствами, морфологией порового пространства.

Геофизические способы выделения коллекторов основываются на следующем.

В коллекторе происходит фильтрация бурового раствора, которая характеризуется различными признаками на диаграммах отдельных методов и обусловливает изменение показаний во времени на геофизических диаграммах, регистрируемых повторно.

Коллекторы отличаются от вмещающих пород пористостью, глинистостью и геофизическими параметрами, тесно связанными с пористостью и глинистостью. Используя критические значения k, kи соответствующие геофизические параметры, можно отделить коллекторы от неколлекторов, сравнивая значения параметров в изучаемом пласте с критическими.

Гранулярные коллекторы

Признаки выделения гранулярных коллекторов условно разделяют на две группы: прямые признаки, фиксирующие проникновение в пласты фильтрата промывочной жидкости, и косвенные, характеризующие отличие проницаемых пород-коллекторов от непроницаемых вмещающих пород по значениям k, kи ряда геофизических парметров -и др.

К прямым признакамотносятся: изменение электрического сопротивления в радиальном направлении, фиксируемое зондами с различной глубинностью исследования (комплекс зондов БКЗ, БК-МБК, БК-ИК), отрицательные аномалии ПС, уменьшение dвследствие образования глинистой корки, положительные приращения (превышение показаний потенциал-микрозонда над показанями градиент-микрозонда) на диаграммах микрозондов.

Прямые признаки по отдельности не являются достаточными для установления коллекторов, кроме того, в определенных условиях отдельные признаки не проявляются. Например, пласты могут быть коллекторами, когда зона проникновения не обнаружена. Последнее возможно, когда , а также в случаях, когда зона проникновения по каким-либо причинам не образуется (или применены ПЖ без водоотдачи).

Косвенные признаки выделения гранулярных коллекторов основаны на том, что значения ряда геофизических параметров (и др.) превышают некоторые граничные значения, характерные для перехода от непроницаемых пород к породам-коллекторам. Эти граничные значения соответствуют минимальным величинам пористости и проницаемости пород, при которых в последних происходит продвижение флюидов (воды, нефти, газа). Определение граничных значений производят на этапе сводной интерпретации. При оперативной интерпретации используют границы, установленные для соседних районов со сходными геолого-техническими условиями, а также значения, усредненные по многим районам. Например, в терригенных разрезах к коллекторам относят пласты с К>10-11 %,_пс>0.4,<0.5,t>210 мкс/м.. В карбонатных разрезах породы считают коллекторами, если К>5-6 % для доломитов и К> 8-9% для известняков. Этим границам соответствуют показания< 0,5,< 0,45 иt > 170 мкс/м для доломитов иt > 195 мкс/м для известняков.

Коллекторы сложного строения

К ним относят карбонатные породы с пористостью смешанного типа, полимиктовые песчаники и другие породы, для которых отсутствуют прямые признаки коллекторов. Для выделения и оценки сложнопостроенных коллекторов предусматривают специальные методики ГИС. В случае отсутствия прямых признаков существенную роль играют значения пористости, определяемые по каротажу. Этой ролью пористости вызвано изменение порядка интерпретации геофизических данных в карбонатных разрезах: вначале определяют пористость пород с учетом минерального состава, после чего в разрезе выделяют коллекторы, используя найденные значения пористости, нижнее граничное значение k_пи имеющиеся какие-либо качественные признаки.

При выделении коллекторов сложного строенияприменяют методику повторных исследований, считая признаком коллектора изменение показаний на диаграммах, зарегистрированных одной и той же аппаратурой, но в разное время. Повторные замеры выполняются в период, когда в исследуемых пластах присходит формирование или расформирование зоны проникновения. Совмещая диаграммы первого и второго замеров, регистрируемые в одинаковом масштабе, выделяют коллекторы в интервалах изменившихся показаний. Эффективность повторных исследований существенно повышается при сочетании его с другими факторами:

а) изменением гидростатического давления в скважине;

б) изменением физических свойств бурового раствора.

В первом случае производится либо продавка бурового раствора в пласты, либо испытание скважины пластоиспытателем на бурильных трубах. Это приводит к заметному увеличению зоны проникновения в коллекторах; либо ее сокращению или полному исчезновению. Физические свойства бурового раствора изменяют, добавляя в него различные активаторы. Добавлением соли снижают его удельное сопротивление, добавлением радиоактивного изотопа повышают удельную радиоактивность и т.д.

К глинистым коллекторамотносят песчаники и алевролиты, содержащие значительное количество глинистого материала, рассеянного в порах породы (дисперсная глинистость) или расположенного в виде отдельных гранул (структурная) и прослоев (слоистая глинистость).

Выделение глинистых коллекторов однозначно производится по кривым ЯМК, на которых пласты-коллекторы (чистые или глинистые) характеризуются увеличением показаний ИСФ относительно фоновых, которые наблюдаются в глинах и плотных непроницаемых породах (рис.5.2).

Выделение карбонатных коллекторов. Среди плотных разностей неглинистые межзерновые коллекторы выделяются по тем же классическим признакам: появлению глинистой корки, пониженным значениям УЭС и положительным приращениям на диаграммах МКЗ или БМК-БК, низким показаниям ГК и НГК, превышению показанийt над нижними граничными значениями для коллекторов. Выделение глинистых карбонатных коллекторов представляет сложную и далеко не всегда решаемую задачу. Как правило, для решения ее используют материалы повторных измерений.

Рис 5.2. Выделение чистых и глинистых коллекторов по данным комплекса ГИС,

включающего ЯМК: 1 - глина; 2 - известняк; 3 - песчаник неглинистый; 4 - песчаник глинистый нефтенасыщенный (а) и водонасыщенный (б); 5 - алевролит; 6 - коллектор чистый; 7 - коллектор глинистый