- •Численный анализ истории погружения, термической эволюции
- •Осадочный нефтегазоносный бассейн подобен химическому реактору, генерирующему УВ. Но, в отличие от реактора,
- •Первый шаг моделирова- ния: данные из всех источ- ников, включая измерения в скважинах,
- •Основные задачи, решаемые системой моделирования ГАЛО:
- •Следующие данные привязаны к конкретным скважинам:
- •Табл. 4. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ЭВОЛЮЦИИ БАССЕЙНА УЭД-ЭЛЬ-МИА В РАЙОНЕ СКВ. ТКТ-1 (Восточный Алжир)
- •Сравнение вычисленных значений пористости пород, температур и отражательной способности витринита с измеренными, а
- •Уплотнение осадков, история погружения бассейна и пористость пород.
- •В системах моделирования бассейнов имеют дело с верти- кальными деформациями элемен- тов сети
- •В моделировании бассейнов процесс консолидации осадков рассматривается в обычном предположении о том, что
- •Изменение пористости с глубиной
- •В случае так называемого нормального давления поровое давление равно гидростатическому:
- •Ситуация, когда пористость пород в разрезе является однозначной функцией давления или глубины, является
- •При моделировании бассейнов задают свой закон изменения пористости породы с глубиной для каждого
- •В процедуре численного моделировании бассейнов процесс формирования осадочной толщи воспроизводиться последовательным отложением тонких
- •В зависимости от начальной пористости осадков значение Ho может в 2-3 раза превосходить
- •Табл. 2-1 Среднемировые значения петрофизических параметров основных осадочных фаций
- •Для смеси пород пористость вычисляется по следующему соотношению (осреднение по обратным объёмам скелета
- •ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД БАССЕЙНА УЭД- ЭЛЬ-МИА, СКВ. TKT-1.
- •Распределение пористости с глубиной (рассчитанные и измеренные значения; Уренгой, скв. 411)
- •Пористость пород может иметь различные значения в зависимости от метода её измерения и
- •Физическая или полная пористость total,
- •Пористость течения жидкости в породах flow -
- •Пористость течения и диффузии жидкости diff -
- •Оценка пористости пород по данным скважинного каротажа.
- •Оценка пористости пород по данным скважинного каротажа.
- •Оценка пористости пород по данным скважинного каротажа.
- •Пористость-проницаемость
- •Проницаемость - наиболее резко меняющийся (по x, z и t) и наиболее трудно
- •Ряд полуэмпирических соотношений используются для связи проницаемость осадочных пород с пористостью
- •Горизонтальная и вертикальная проницаемости
- •Генерация АВПД
- •Аномальные давления, созданные в одном месте, могут перераспределяться в соседние и более отдаленные
- •Согласно уравнению диффузии для давления:
- •Для резервуара толщиной Hc, окружённого сверху и снизу двумя слоями с породами барьера
- •Для описания изменения давления поровой жидкости со временем и в пространстве используется уравнение
- •Неравновесное уплотнение
- •Предел прочности на растяжения составляет обычно 70 - 90% от напряжения нагрузки, но
- •Согласно оценкам, максимально допустимая проницаемость пород, способная в течении более миллиона лет поддерживать
- •Зоны АВПД при неравновесном уплотнении могут развиваться и в высокопроницаемых слоях резервуаров при
- •Тектоническое сжатие
- •Акватермальное расширение поровой жидкости
- •Повышение порового давления за счет процессов диагенеза пород
- •Генерация углеводородов как причина АВПД
- •Рост аномального порового давления в материнских породах баженовской свиты, перекрытых мощным (до 300
- •Вторичный крекинг жидких УВ – источник АВПД
- •Течение грунтовых вод и другие источники АВПД
- •Выводы
Для смеси пород пористость вычисляется по следующему соотношению (осреднение по обратным объёмам скелета пород; Doligez et al., 1986) :
1 Ci
n
1 (Z) i 1 1 i (Z)
Ci - доля i-ой литологической единицы в породе, n – число литологических единиц и i(Z) - пористость пород i-
ой литологической единицы на глубине Z. Примеры таких определений для пород бассейна Уэд эль Миа приведны ниже.
ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД БАССЕЙНА УЭД- ЭЛЬ-МИА, СКВ. TKT-1.
N |
(0) |
B |
Km |
Al |
Cv |
m |
|
A |
|
|
(км) |
(Вт/м oC) |
(oC-1) |
(МДж/м3 oK) |
|
|
(мкВт/м3) |
|
|
3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
(г/см ) |
|
|
1 |
0.429 |
2.77 |
4.00 |
0.0027 |
2.872 |
2.66 |
|
0.816 |
2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
3 |
0.572 |
1.91 |
3.49 |
0.0011 |
2.696 |
2.73 |
|
0.578 |
4 |
0.244 |
0.86 |
5.61 |
0.0050 |
1.943 |
2.30 |
|
0.050 |
5 |
0.577 |
1.39 |
3.71 |
0.0030 |
2.332 |
2.52 |
|
0.888 |
6 |
0.600 |
2.06 |
2.96 |
0.0017 |
2.575 |
2.71 |
|
1.465 |
7 |
0.635 |
1.88 |
2.82 |
0.0011 |
2.487 |
2.70 |
|
1.394 |
8 |
0.296 |
1.20 |
5.17 |
0.0043 |
1.993 |
2.32 |
|
0.209 |
9 |
0.354 |
1.24 |
4.72 |
0.0040 |
1.955 |
2.30 |
|
0.431 |
10 |
0.620 |
1.94 |
2.81 |
0.0015 |
2.462 |
2.66 |
|
1.549 |
11 |
0.500 |
3.27 |
2.01 |
0.0001 |
2.500 |
2.70 |
|
1.005 |
12 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
13 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
14 |
0.610 |
2.03 |
2.88 |
0.0016 |
2.549 |
2.68 |
|
1.516 |
15 |
0.684 |
1.84 |
2.24 |
0.0007 |
2.324 |
2.69 |
|
1.968 |
16 |
0.684 |
1.84 |
2.24 |
0.0007 |
2.324 |
2.69 |
|
6.699 |
17 |
0.684 |
1.84 |
2.24 |
0.0007 |
2.324 |
2.69 |
|
1.968 |
Распределение пористости с глубиной (рассчитанные и измеренные значения; Уренгой, скв. 411)
Песчаник: (z) = 0.4 exp(-z/3); Глины: (z) = 0.7 exp(-z/1.8)
Пористость пород может иметь различные значения в зависимости от метода её измерения и от процесса, для описания которого она применяется
Различают следующие основные типы пористости:
Физическая или полная пористость total «Внутрисвязанная» пористость water Пористость течения жидкости в породах flow Пористость диффузии жидкости diff Геохимическая пористость geochem
Физическая или полная пористость total,
-это объём, не занятый кристаллической матрицей. Он
определяется отношением объёма пустот (в том числе и изолированных) к полному объёму породы и вычисляется из сравнения плотности скелета пород с плотностью породы. Она особенно важна для моделирования, так как участвует в расчётах уплотнения пород и в определении термофизических параметров пород (теплопроводности, теплоёмкости и теплогенерации).
-«Внутрисвязанная» пористость water
-- определяется выделением воды из объёма породы и
измерением её количества. Она всегда будет меньше полной (физической) total, так как всегда остаются включения воды
в мелких порах, которые не удаётся удалить высушиванием. (При ртутных же измерениях пористости давление, требуемое для внедрения ртути в мелкие поры, может разрушить исходную структуру глин; Pearson, 1999).
Пористость течения жидкости в породах flow -
- определяет скорость потока жидкости Vflow=VDarcy/ rock через скорость Дарси VDarcy=-(k/ ) (dP/dx), k – проницаемость, -
динамическая вязкость жидкости, dP/dx – градиент давления. (Скорость Дарси - объём жидкости, проходящий в единицу времени через единицу площади (породы), перпендикулярной потоку, вызванному градиентом давления dP/dx.)
Пористость течения меньше «внутрисвязной» пористости, так как поры, открытые лишь с одного края не вносят вклада в пористость течения, но включаются во «внутрисвязную» пористость.
В аргиллитах пористость течения flow |
будет |
принципиально связана с микротрещинами. |
|
Пористость течения и диффузии жидкости diff -
-связывает диффузию в породе с диффузией в чистой воде. В
глинистых породах диффузионная пористость для воды эквивалентна пористости потока, но для диффузии раствора она меньше последней.
Геохимическая пористость geochem
необходима, чтобы моделировать состав поровых вод и перенос реактивов в плохо проницаемых материалах, типа плотных глин. Эта пористость, по сути, является объёмом жидкости, в котором имеют место реакции. В глинистых породах она мало отличается от диффузионной пористости. Геохимическая пористость в аргиллитах может составлять
0.3 – 0.7 от значения water или total. Такие неопределённости
не играют большой роли в решении уравнений переноса, но важны при моделировании состава поровых вод.
Cоответствующие пористости удовлетворяют неравенству глин (Pearson, 1999):
flow diff geochem water total
Оценка пористости пород по данным скважинного каротажа.
Звуковой каротаж
Звуковой каротаж - запись времени, необходимого для прохождения волн сжатия, излучаемых прибором, через 1 фут (30.48 см) формации до приёмника. При известной литологии пористость может быть определена из соотношения t =
tma (1 - ) + ( tf) где tma есть время прохода звука через твёрдую матрицу пород (51.3 – 55.5 сек (10-6 сек)/фут для
песчаников и 43.5 – 47.6 сек/фут для известняков). (Время прохождения сигнала через поровую жидкость ( tf) зависит от
солёности вод и составляет 189 сек/фут для пресной воды.).
Оценка пористости пород по данным скважинного каротажа.
гамма-каротаж (плотностной каротаж)
гамма-каротаж (плотностной каротаж) – здесь используется Комптон-эффект: гамма лучи из источника рассеиваются на электронах в породе формации, давая информацию о плотности электронного облака и вместе с ней о плотности породы и из соотношения:
= ma (1 - ) + ( f) ,
где ma – плотность твёрдой матрицы пород и f – плотность
поровой жидкости, - пористость.
(для эвапоритовых пород (соль, сильвит (KCl)) и угля метод неточен. Присутствие остаточного газа в порах также может исказить результаты анализа.)
Оценка пористости пород по данным скважинного каротажа.
Нейтронный γ каротаж
Нейтронный γ-каротаж – измерение интенсивности γ- излучения, вызванного облучением пород нейтронами.
Интенсивность γ-излучения зависит от степени замедления и захвата нейтронов атомами среды. Основной замедлитель быстрых нейтронов – водород и неплохой – хлор. Поэтому нейтронный γ-каротаж позволяет выделить породы, содер- жащие водород и хлор, в том числе нефтеносные и водонос- ные слои, и дать меру содержания воды в породе и тем, са- мым, пористости породы. (Большие ошибки - от присутствия глинистых минералов, содержащих связанную воду).
Из всех видов каротажа звуковой используется наиболее часто.