vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Рис. 46. Поведение вектора ядерной намагниченности (I) до поляризации (а), во время ее (б) и в начале свободной прецессии (в), а также схема процессов (II), возникающих при исследовании методом ЯМК
Аппаратура ЯМК эталонируется в единицах ИСФ (индекс свободного флюида), и кривые ЯМК принято записывать в масштабе ИСФ (в % /cм). Однородные водородосодержащие пласты, мощности которых равны длине зонда или превышают ее, отмечаются на кривых ЯМК симметричными максимумами, расположенными в среднейчасти пласта: границы пластов проводятся посередине наклонных линий. Если мощность пласта меньше длины зонда, то происходит уменьшение ИСФ по сравнению с истинными величинами и расширение максимума; определение границ тонких пластов по кривым ЯМК затрудняется. В качестве существенных (характерных) величин (ИСФ)х принимаются их средние значения. Для получения истинных значений (ИСФ)и по данным (ИСФ)х вводятся поправки за влияние скважины, глинистой корки, пространственной ориентации скважины
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
и др. Для этого пользуются специальными палетками. Определение характера насыщения пород по времени продольной релаксации Т1 производится в интервалах, охарактеризованных по кривой ИСФ как коллекторы с достаточной эффективной пористостью, содержащие свободную жидкость. Оценка времени продольной релаксации сводится к последовательному измерению амплитуды ССП для фиксированного значения времени измерения, но при изменяющихся от цикла кциклузначенияхвремениtпол всильномилиtост вслабомполе.
На рис. 47 показан пример использования диаграмм ЯМК в комплексе с кривыми других методов ГИС для выделения коллекторов
Рис. 47. Выделение коллекторов по диаграмме ЯМК (в варианте ССП) в терригенном разрезе:
1 – коллектор; 2 – неколлектор; 3 – глина. Кривые U1, U2, U3 cоотвествуют временам t1, t2, t3 после начала прецессии
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
и оценки их насыщенности. ЯМК предназначен для выделения пластов, содержащих подвижный флюид, определения их пористости и характера насыщения. Метод ЯМК используется также для разделения нефтеносных и битумизированных пород. Для битумизированных пород эти значения очень малы. Ограничения метода ЯМК связаны с невозможностью измерения ССП в среде (в глинистом растворе, в породе с повышенной магнитной восприимчивостью, в породах с малой эффективной пористостью (1,5–2 %), в том числе в трещинных коллекторах. ЯМК применим при исследовании разрезов скважин, не обсаженных колонной.
6.3. Газовый и механический каротаж
Комплекс геохимических исследований скважин включает газовый каротаж, применяемый в двух вариантах: в процессе бурения и после бурения.
Геолого-технические исследования скважин заключаются в сборе и обработке комплексной геологической, геохимической, геофизической и технологической информации. Основными объектами информации являются промывочная жидкость, шлам, параметры гидравлическойиталевойсистемыбуровойустановкиидр. (рис. 48 и49).
6.4. Пластовая наклонометрия
Пластовая наклонометрия служит для определения элементов залегания пластов (угла падения α и азимута λ) по геофизическим измерениям в скважине. Определение элементов залегания пластов имеет важное значение для изучения геологического строения района. Данные о наклоне пласта необходимы для интерпретации материалов ГИС. Азимут и угол падения пластов определяют в скважине при помощи специального глубинного прибора – пластового наклономера.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Рис. 48. Пример данных газового каротажа: ГЗК – суммарные газопоказания; ГС – содержание газа в 1м3 породы; 1 – глина; 2 – известняк; 3 – алевролит; 4 – песчаник;
5 – нефтеносный песчаник (коллектор)
Рис. 49. Выделение коллекторов в терригенном разрезе по детальной диаграмме продолжительности бурения:
1 – коллектор; 2 – глина; 3 – плотные породы
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ИСТОЛКОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ГИС
ГЛАВА 7. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ГИС
Поиски, разведка и разработка нефтегазовых месторождений осуществляются по данным огромного материала, полученного
врезультате бурения скважин. Этот материал служит основой для выявления нефтегазоносных горизонтов и позволяет получить информацию о геологическом строении недр. Основные сведения об отложениях горных пород, вскрытых скважиной, являются результатом геофизических исследований, проводимых в каждой скважине. Совместная обработка данных ГИС и материалов, полученных при литологическом и палеонтологическом изучении образцов горных пород, является основой для характеристики каждого из пластов в разрезе изучаемой скважины, его физических свойств, мощности, границ с соседними слоями и т. п. Выделенные по данным ГИС разновидности горных пород увязываются с классификацией тех же пород, которая была установлена ранее на основании изучения физических свойств пород (плотности, твердости, цвета, размеров зерен и т. д.), а также их химического состава. Для этого производят увязку геофизических характеристик, полученных в результате интерпретации диаграмм ГИС, с петрографическими характеристиками, выявленными путем изучения образцов пород, полученных при бурении скважин с определенных глубин
ввиде керна, или шлама, или проб, отобранных грунтоносами. В дальнейшем, по накоплении достаточного опыта, петрографическую классификацию горных пород можно осуществлять по данным исключительно материалов ГИС.
Данные геофизических исследований в скважинах являются важнейшим материалом для составления геологического разреза
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
скважин и для сопоставления между собой (корреляции) разрезов нескольких скважин.
В нефтегазовой отрасли тем или иным комплексом ГИС исследуются все скважины: разведочные, поисковые, эксплуатационные и др. Материалы ГИС также широко используются для геологического картирования и полевой сейсморазведки. Во многих случаях разрезы скважин, построенные по данным ГИС, являются единственным источником информации о последовательности напластований и о составе и свойствах слагающих их пород. Детальное изучение разрезов скважин представляет возможность судить о фациальной изменчивости, об изменении мощности каждого отдельного пласта или пачки пластов, об условиях залегания пластов и т. д.
Широкое использование результатов интерпретации данных ГИС дало возможность значительно сократить отбор образцов пород при бурении, позволило получать необходимую информацию в бескерновых скважинах, значительно увеличить скорость проходки скважин и тем самым снизить стоимость бурения. Материалы ГИС можно также с успехом использовать и для стратиграфической идентификации отложений. Однако необходимо отметить, что интерпретация материалов ГИС, проводимая с целью стратиграфического расчленения вскрытых скважиной слоев горных пород, не может быть выполнена без тщательной увязки данных ГИС с материалами палеонтологических, палинологических и палеофитологических исследований, выполненных при изучении каменного материала.
Геологическое истолкование результатов обработки данных ГИС служит для решения двух основных задач:
–детальное изучение тех интервалов разрезов скважин, которые содержат полезные ископаемые (нефть и газ);
–изучение общего геологического строения нефтяных и газовых месторождений.
При решении первой задачи в нефтегазоносных районах изу-
чают не только нефтегазоносные пласты и горизонты, но и все по-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
роды, обладающие повышенными коллекторскими свойствами. Для этого определяют мощность пластов, их емкостно-фильтраци- онные характеристики, степень и характер насыщения их нефтью, газом и водой, ВНК и ГЖК.
При решении второй задачи по данным ГИС стратифицируются отложения, вскрытые скважиной, сопоставляются между собой разрезы скважин, изучается фациальная изменчивость отложений и история осадконакопления, изучается строение и условия залегания толщ осадочных пород.
По результатам интерпретации материалов ГИС строятся разнообразные карты и профили, характеризующие геологическое строение того или иного изучаемого месторождения.
Основными методами ГИС для изучения разрезов скважин являются данные электрокаротажа, радиоактивного каротажа и кавернометрии. Эти данные являются базой, к которой привязываются результаты литологических, палеонтологических и других исследований, полученных в результате изучения кернового материала и шлама бурового раствора. Сбору палеонтологических данных следует уделить особое внимание, т. к. именно по ним устанавливается возраст исследуемых отложений. При изучении стратиграфии для выделения крупных стратиграфических подразделений используются диаграммы ГИС в масштабе 1:500, а при изучении нефтегазоносных толщ – кривые ГИС в масштабе 1:200.
Для сопоставления с данными ГИС результатов литологических исследований последние используются не в виде обобщенных сведений по крупным подразделениям разреза, а в первичной форме – в виде сведений по каждому отдельному интервалу отбора керна (долбления). На диаграмму ГИС наносят все интервалы глубины скважины, по которым был произведен отбор керна с указанием его выхода в процентах и краткой литологической характеристикой. На диаграмме также помещаются указания литологов и палеонтологов о возрасте слоев.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Следует отметить, что в процессе каротажа глубины измеряют более тщательно, чем при бурении, и поэтому при определении глубин надо ориентироваться на диаграммы ГИС [11, 30, 75].
7.1. Распознавание литологического состава пластов горных пород по данным ГИС
Важнейшим документом геологической службы, характеризующим скважину, является литолого-стратиграфическая колонка, содержащая сведения о положении границ пластов и их толщинах, литологическом составе и стратиграфической принадлежности пород, которыми пласты сложены, о наличии пластов-коллекторов и характере их насыщения.
Для изучения литологического состава пород используются большинство существующих методов ГИС в различных сочетаниях. Оптимальный комплекс ГИС выбирается в зависимости от конкретных геологических условий разреза. Это связано с тем, что каждый из методов ГИС обладает разной эффективностью при «узнавании» той или иной литологической разновидности пород (табл. 1). Классификация осадочных горных пород основывается на различии их физических и химических свойств, таких как цвет, твердость, плотность и т. п. Исследования разрезов скважин по материалам ГИС также базируется на различии физических свойств пород, которые, однако, нельзя отождествлять с физическими параметрами пород. Это своеобразные «геофизические» параметры: удельное электрическое сопротивление (КС), естественная радиоактивность (ГК) и т. п. Необходимо подчеркнуть, что при геологической интерпретации основное значение имеют не абсолютные величины тех или иных параметров, а их соотношения. Рассмотрим методику литологического расчленения на примере наиболее типичных разрезов (терригенного, карбонатного и галогенного) для скважин, пробуренных на глинистом растворе
[18, 30, 40].
